專利名稱:一種儲罐管線附件泄漏自封堵裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種儲罐管線附件泄漏自封堵裝置。該裝置是與儲罐附件相對應(yīng)的內(nèi)置重力式單向安全閥或氣動式單向安全閥。內(nèi)置重力式單向安全閥通過翻轉(zhuǎn)罐體180度后，依靠閥芯自重將閥芯密封面與閥座密封面壓緊；氣動式單向安全閥通過高壓輸氣管路連通與罐外的高壓氣體管路向閥體充注氮氣，推動氣室活塞將錐形閥芯壓入閥體內(nèi)外介質(zhì)通道3內(nèi)，以實現(xiàn)儲罐內(nèi)部通道的應(yīng)急關(guān)斷。在?；穬薷郊Оl(fā)生介質(zhì)泄漏時，采用本實用新型用以阻斷介質(zhì)泄漏，從而達(dá)到快速自救緊急避險的目的，避免由于泄露所形成的火災(zāi)爆炸，終止損失和污染。如此設(shè)置可有效提升?；芬苿觾薜谋举|(zhì)安全水平，降低此類事故的救險難度。
【專利說明】一種儲罐管線附件泄漏自封堵裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及用于?；愤\輸移動的特種儲罐，屬于一種本質(zhì)安全具備自主避險功能的儲運設(shè)備裝置，更具體的說是涉及一種儲罐管線附件泄漏自封堵裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，中國石油、中國石化等危化品生產(chǎn)儲運行業(yè)日趨發(fā)達(dá)，?；方橘|(zhì)運輸移動頻繁，各種類型危化品儲罐車、車載液化烴燃料儲罐的應(yīng)用越來越廣泛。由于管件、閥門故障或碰撞、交通事故等意外造成儲罐出料口、呼吸閥、注料口等儲罐連接管線附件泄漏的事故頻繁發(fā)生，防不勝防，如無法有效快速切斷和關(guān)閉，事必造成大量泄漏以致形成火災(zāi)或爆炸事故。據(jù)統(tǒng)計，在眾多危化品儲運事故或車載液化烴燃料儲罐泄漏事故中，其核心問題就是儲罐的附件損壞失控，泄漏無法有效地控制而導(dǎo)致的嚴(yán)重后果，這也是目前此類事故消防應(yīng)急處置的難題，社會負(fù)面效應(yīng)凸顯。特別是近幾年汽車新能源的多樣化進(jìn)程加快，壓縮天然氣、液化烴作為車載燃料應(yīng)用得越來越多，這些新能源汽車車載儲罐的應(yīng)用也為此類危化品儲罐泄漏的消防應(yīng)急處置提出了新的技術(shù)需求?，F(xiàn)有的防控危化品儲罐泄漏處置手段多采取外加封堵的方式，如發(fā)明專利:CN1274988C強(qiáng)磁堵漏裝置及其封堵方法，其主要通過對管線附件進(jìn)行外包敷，以實現(xiàn)對泄漏點或裝置的泄漏防護(hù)。這些外敷被動式封堵的方法往往由于漏點判斷不準(zhǔn)確、或封堵不嚴(yán)等問題而難以有效、快速應(yīng)對儲罐泄漏。為有效快速處置由于儲罐附件故障、破損所造成的泄漏事故，應(yīng)重心審視危化品儲罐設(shè)計制造和使用現(xiàn)狀，從儲罐內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計角度，提高儲罐防止泄漏的本質(zhì)安全水平。
[0003]危化品移動儲罐或車載儲罐管線附件發(fā)生重大泄漏事故的關(guān)鍵是現(xiàn)有儲罐設(shè)計中缺少用于應(yīng)急自主關(guān)閉的應(yīng)急手段，確切的講就是缺少儲罐內(nèi)部的避險裝置。?；穬拊O(shè)計的本質(zhì)安全度過低，一旦附件失效就無法應(yīng)對，造成消防難題和社會負(fù)面效應(yīng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和缺陷，本實用新型提供一種儲罐管線附件泄漏自封堵裝置。如果在?；穬迌?nèi)部介質(zhì)通道口設(shè)置內(nèi)置重力式單向安全閥或內(nèi)置氣壓式單向安全閥，其自身的完好性能長久保持不易受損，閥芯的驅(qū)動重力或惰性氣推動是安全可靠的，這將是比較有效的防控避險方案，一旦事故發(fā)生，其危化品儲罐自身具備自救能力，給消防官兵儲備了一個科學(xué)可行的應(yīng)急預(yù)案，也必將大大降低消防救險難度，程式化地翻轉(zhuǎn)儲罐或氮氣封注，就可有效阻斷罐體多個泄漏點，從而為緊急避險高效處置、速戰(zhàn)速決創(chuàng)造了可倉泛。
[0005]本實用新型的一種儲罐管線附件泄漏自封堵裝置，其特征在于:所述的自封堵裝置為內(nèi)置重力式單向安全閥，該安全閥包括球形閥芯、錐形閥芯、內(nèi)外介質(zhì)通道、對外接口、用于與錐形閥芯配合密封的第一閥座錐形密封面、用于與球形閥芯配合密封的第二閥座錐形密封面和內(nèi)部介質(zhì)流動平衡窗口，所述的球形閥芯置于閥體通道中心，錐形閥芯的下部置于球形閥芯之上的第二閥座錐形密封面上，錐形閥芯的上部置于第一閥座錐形密封面上，內(nèi)外介質(zhì)通道設(shè)置在第一閥座錐形密封面之上，對外接口設(shè)置在內(nèi)外介質(zhì)通道之上的閥體頂部，內(nèi)部介質(zhì)流動平衡窗口設(shè)在對應(yīng)球形閥芯位置的閥體中部。
[0006]本實用新型所述的另一種儲罐管線附件泄漏自封堵裝置，其特征在于:所述的自封堵裝置為內(nèi)置氣動式單向安全閥，該安全閥包括球形閥芯、錐形閥芯、內(nèi)外介質(zhì)通道、對外接口、用于與錐形閥芯配合密封的第一閥座錐形密封面、用于與球形閥芯配合密封的第二閥座錐形密封面、內(nèi)部介質(zhì)流動平衡窗口、氣室活塞和高壓輸氣管路，所述的球形閥芯置于閥體通道中心，錐形閥芯的下部置于球形閥芯之上的第二閥座錐形密封面上，錐形閥芯的上部置于第一閥座錐形密封面上，內(nèi)外介質(zhì)通道設(shè)置在第一閥座錐形密封面之上，對外接口設(shè)置在內(nèi)外介質(zhì)通道之上的閥體頂部，內(nèi)部介質(zhì)流動平衡窗口設(shè)在對應(yīng)球形閥芯位置的閥體中部，用于托舉球形閥芯的氣室活塞放置在球形閥芯的下方，高壓輸氣管路水平安裝在氣室活塞之下的空間內(nèi)。
[0007]本實用新型在所述的內(nèi)置重力式單向安全閥和內(nèi)置氣動式單向安全閥的對外接口中，與內(nèi)外介質(zhì)通道對接安裝有90度換向接頭。
[0008]本實用新型所述的錐形閥芯包括錐形閥芯介質(zhì)通道、閥芯錐形密封面、彈簧固定面、球形閥芯和錐形閥芯開啟狀態(tài)時的接觸面和錐形閥芯在閥座通道中的扶正十字端，該扶正十字端設(shè)在錐形閥芯中部的閥座通道上，兩閥芯開啟狀態(tài)時的接觸面設(shè)在錐形閥芯的底部。
[0009]本實用新型的有益效果是:在?；穬薷郊Оl(fā)生介質(zhì)泄漏時，可通過自身翻轉(zhuǎn)利用重力或向單向閥充注氮氣推動罐內(nèi)單向閥自行關(guān)閉。采用本實用新型用以阻斷介質(zhì)泄漏，從而達(dá)到快速自救緊急避險的目的，避免由于泄露所形成的火災(zāi)爆炸，終止損失和污染。如此設(shè)置可有效提升危化品移動儲罐的本質(zhì)安全水平，降低此類事故的救險難度。

【附圖說明】

[0010]圖1是本實用新型的內(nèi)置重力式單向安全閥結(jié)構(gòu)剖面圖；
[0011]圖2是本實用新型的內(nèi)置氣動式單向安全閥結(jié)構(gòu)剖面圖；
[0012]圖3是圖1或圖2的俯視圖；
[0013]圖4是帶換向接頭的內(nèi)置重力式單向安全閥結(jié)構(gòu)剖面圖；
[0014]圖5是帶換向接頭的內(nèi)置氣動式單向安全閥結(jié)構(gòu)剖面圖；
[0015]圖6是圖1、圖2中放大的錐形閥芯結(jié)構(gòu)剖面圖；
[0016]圖7是圖6的俯視圖；
[0017]圖8是本實用新型一個實施例的錐形閥芯結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖9是圖8的俯視圖；
[0019]圖10是本實用新型的內(nèi)置重力式單向安全閥焊接在儲罐內(nèi)部的位置示意圖；
[0020]圖11是本實用新型的內(nèi)置氣動式單向安全閥焊接在儲罐內(nèi)部的位置示意圖。

【具體實施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明:
[0022]參照圖1和圖3，本實用新型的自封堵裝置為內(nèi)置重力式單向安全閥，該安全閥包括球形閥芯1、錐形閥芯2、內(nèi)外介質(zhì)通道3、對外接口 4、用于與錐形閥芯2配合密封的第一閥座錐形密封面5、用于與球形閥芯I配合密封的第二閥座錐形密封面6和內(nèi)部介質(zhì)流動平衡窗口 7，球形閥芯I置于閥體通道中心，錐形閥芯2的下部置于球形閥芯I之上的第二閥座錐形密封面6上，錐形閥芯2的上部置于第一閥座錐形密封面5上，內(nèi)外介質(zhì)通道3設(shè)置在第一閥座錐形密封面5之上，對外接口 4設(shè)置在內(nèi)外介質(zhì)通道3之上的閥體頂部，內(nèi)部介質(zhì)流動平衡窗口 7設(shè)在對應(yīng)球形閥芯I位置的閥體中部。
[0023]參照圖2和圖3，本實用新型的另一種自封堵裝置為內(nèi)置氣動式單向安全閥，該安全閥包括球形閥芯1、錐形閥芯2、內(nèi)外介質(zhì)通道3、對外接口 4、用于與錐形閥芯2匹配的第一閥座錐形密封面5、用于與球形閥芯I配合密封的第二閥座錐形密封面6、內(nèi)部介質(zhì)流動平衡窗口 7、氣室活塞8和高壓輸氣管路9，所述的球形閥芯I置于閥體通道中心，錐形閥芯2的下部置于球形閥芯I之上的第二閥座錐形密封面6上，錐形閥芯2的上部置于第一閥座錐形密封面5上，內(nèi)外介質(zhì)通道3設(shè)置在第一閥座錐形密封面5之上，對外接口 4設(shè)置在內(nèi)外介質(zhì)通道3之上的閥體頂部，內(nèi)部介質(zhì)流動平衡窗口 7設(shè)在對應(yīng)球形閥芯I位置的閥體中部，用于托舉球形閥芯I的氣室活塞8放置在球形閥芯I的下方，高壓輸氣管路9水平安裝在氣室活塞8之下的空間內(nèi)。
[0024]參照圖4和圖5，本實用新型在內(nèi)置重力式單向安全閥和內(nèi)置氣動式單向安全閥的對外接口 4中，與內(nèi)外介質(zhì)通道3對接安裝有90度換向接頭10。內(nèi)置重力式單向安全閥和氣動式單向安全閥與90度換向接頭組合改變通道方向的應(yīng)用實例，用于?；穬薜乃捷S向通道的應(yīng)急安全防范。
[0025]參照圖6和圖7，本實用新型的錐形閥芯2包括錐形閥芯介質(zhì)通道11、閥芯錐形密封面12、彈簧固定面13、球形閥芯I和錐形閥芯2開啟狀態(tài)時的接觸面14和錐形閥芯2在閥座通道中的扶正十字端15，該扶正十字端15設(shè)在錐形閥芯2中部的閥座通道上，兩閥芯開啟狀態(tài)時的接觸面14設(shè)在錐形閥芯2的底部。由于將彈簧固定面13設(shè)計為圓柱面，意在方便套裝彈簧，當(dāng)球形閥芯I靠近彈簧并施壓時，錐形閥芯2在彈力作用下壓緊密封面5，同時球形閥芯I和第二閥座錐形密封面6壓緊形成雙道密封，以獲得更佳的密封效果。
[0026]參照圖8和圖9，為了加工方便，本實用新型在一個實施例中還可以將錐形閥芯2設(shè)計為普通錐形結(jié)構(gòu)形式。
[0027]參照圖1和圖10，一般的儲罐內(nèi)部加裝內(nèi)置重力式單向安全閥，其方法是:將內(nèi)置重力式單向安全閥分別焊接在儲罐16內(nèi)部各個通道始端，其中:與內(nèi)外介質(zhì)通道3沒有對接安裝90度換向接頭10的內(nèi)置重力式單向安全閥焊接在儲罐16內(nèi)部的端面17上；與內(nèi)外介質(zhì)通道3對接安裝有90度換向接頭10的內(nèi)置重力式單向安全閥通過對接的90度換向接頭10焊接在儲iip 16內(nèi)部的柱面18上,并檢驗其焊接后乾'封的可罪度,而后再對儲iip16進(jìn)行組合拼裝焊接；當(dāng)儲罐16處于異常狀態(tài)，并確認(rèn)外部閥門附件失效后，將罐體繞軸線轉(zhuǎn)動180度，儲罐16內(nèi)所加裝的內(nèi)置重力式單向安全閥同步繞水平軸線翻轉(zhuǎn)180度，此時的球形閥芯I依靠自身的重力勢能通過所述的錐形閥芯2將儲罐16內(nèi)部通道關(guān)閉。
[0028]參照圖2和圖11，對于實現(xiàn)其繞軸線轉(zhuǎn)動困難的大型槽車儲罐加裝內(nèi)置氣動式單向安全閥，其方法是:將內(nèi)置氣動式單向安全閥分別焊接在儲罐16內(nèi)部各個通道始端，其中:與內(nèi)外介質(zhì)通道3沒有對接安裝90度換向接頭10的內(nèi)置氣動式單向安全閥焊接在儲罐16內(nèi)部的端面17上；與內(nèi)外介質(zhì)通道3對接安裝有90度換向接頭10的內(nèi)置氣動式單向安全閥通過對接的90度換向接頭10焊接在儲罐16內(nèi)部的柱面18上，然后將兩個氣動式單向安全閥上的高壓輸氣管路9連通，并檢驗其密封的可靠度，而后再對儲罐16進(jìn)行組合拼裝內(nèi)外焊接，當(dāng)儲罐16處于異常狀態(tài)，并確認(rèn)外部閥門附件失效后，將內(nèi)置氣動式單向安全閥的高壓輸氣管路連通儲罐外的高壓氣體管路，將儲罐16外的高壓氣體管路上的高壓氮氣手閥打開，給內(nèi)置氣動式單向安全閥的高壓輸氣管路9供氮氣，瞬間內(nèi)置氣動式單向安全閥氣室活塞8下腔內(nèi)被氮氣增壓，推動氣室活塞8移動托舉球形閥芯I和第二閥座錐形密封面6壓緊，形成密封的同時將錐形閥芯2壓入內(nèi)外介質(zhì)通道3內(nèi)，以實現(xiàn)儲罐16內(nèi)部通道的應(yīng)急關(guān)斷。
[0029]在對應(yīng)每一個內(nèi)置重力式單向安全閥或內(nèi)置氣動式單向安全閥的儲罐16外部加以標(biāo)示、標(biāo)注，例如方位、方向等，以表示其工藝方位，并加注應(yīng)急操作說明。如此設(shè)置和標(biāo)示要求就是為了在儲罐外部閥門、附件失效后能夠準(zhǔn)確緊急關(guān)閉對應(yīng)通道，無論那一個通道發(fā)生泄漏事故，只需要同一個救援方案，那就是將儲罐繞水平軸線轉(zhuǎn)動，帶動內(nèi)置的重力式單向安全閥同步翻轉(zhuǎn)，將閥芯落入對應(yīng)泄漏的介質(zhì)通道。
[0030]內(nèi)置重力式單向安全閥正常工藝狀態(tài)下保持通道常開、滿足設(shè)計流量和流速，對外部閥門的功能和工藝流程沒有任何影響，可以講形同虛設(shè)，嚴(yán)格地講只是在每一個對外通道上內(nèi)置儲備一種應(yīng)急功能。
[0031]本實用新型涉及一種自主避險式?；穬蓿浒▋薇倔w和附件以及與儲罐附件相對應(yīng)的內(nèi)置重力式單向安全閥或內(nèi)置氣動式單向安全閥。內(nèi)置重力式單向安全閥的設(shè)置可用于緊急關(guān)閉儲罐泄漏附件、管路對應(yīng)通道。可通過翻轉(zhuǎn)罐體180度后，依靠閥芯自重將閥芯密封面與閥座密封面壓緊，從而在罐體內(nèi)部自動關(guān)閉儲罐泄漏附件通道。內(nèi)置重力式單向安全閥正常工藝狀態(tài)時其閥芯依靠重力保持常開，將內(nèi)置重力式單向安全閥繞其水平軸線旋轉(zhuǎn)180度，即可自動阻斷泄漏，在內(nèi)部壓力的作用下實現(xiàn)對密封面二次加壓。閥芯自身重力和內(nèi)部介質(zhì)壓力的雙作用實現(xiàn)?；穬迌?nèi)設(shè)置的內(nèi)置重力式單向安全閥的完好關(guān)閉。從源頭內(nèi)部徹底阻斷介質(zhì)外出，實現(xiàn)?；穬迌?nèi)介質(zhì)的有效控制。介質(zhì)只有經(jīng)過該單向閥通道以后方可進(jìn)入危化品儲罐外部閥門通道。也就是在現(xiàn)有的外部閥門之前加裝一個同等過流面積的單流閥，置于儲罐內(nèi)部，提升該通道防控外部事故造成介質(zhì)泄漏的安全防控可靠度。
[0032]本實用新型的內(nèi)置重力式單向安全閥正常工況條件下，球形閥芯1、錐形閥芯2依靠自身重力分別與第二閥座錐形密封面6和第一閥座錐形密封面5脫離，保持內(nèi)外介質(zhì)通道3暢通，在內(nèi)置重力式單向安全閥本體內(nèi)空間中限位，并保持自由不卡阻。若將圖1所示狀態(tài)倒置，其中的球形閥芯I和錐形閥芯2在自身的重力作用下與各自對應(yīng)的第二閥座密封面6和第二閥座密封面5匹配壓緊形成兩道密封，阻斷內(nèi)外介質(zhì)通道3，該狀態(tài)下的球形閥芯I和錐形閥芯2之間設(shè)置有彈簧不發(fā)生硬接觸，不干涉球面密封。
[0033]對于大型槽車儲罐實現(xiàn)其繞軸線轉(zhuǎn)動困難時，氣動式單向安全閥可通過的高壓輸氣管路9連通與罐外的高壓氣體管路向閥體充注氮氣，推動氣室活塞8將錐形閥芯2壓入閥體內(nèi)外介質(zhì)通道3內(nèi)，以實現(xiàn)儲罐內(nèi)部通道的應(yīng)急關(guān)斷，從而實現(xiàn)危化品大型槽車儲罐內(nèi)設(shè)置的氣動單向安全閥能完好關(guān)閉，從儲罐內(nèi)部徹底阻斷介質(zhì)外出，實現(xiàn)?；穬迌?nèi)介質(zhì)的有效控制。
[0034]危化品儲罐內(nèi)設(shè)置的內(nèi)置重力或氣動式單向安全閥其閥芯和通道的匹配設(shè)計滿足儲罐內(nèi)部安全，超壓動態(tài)下自動保持通道常開和翻轉(zhuǎn)獨立自動關(guān)閉的靈活轉(zhuǎn)換。
[0035]?；穬迌?nèi)設(shè)置的內(nèi)置重力或氣動式單向安全閥適用于各種流體介質(zhì)。其材質(zhì)和形狀及結(jié)構(gòu)形式不限，體積大小不限、系統(tǒng)壓力等級不限。根據(jù)通道直徑和流體介質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)及物理特性合理選定設(shè)計方案。
【權(quán)利要求】
1.一種儲罐管線附件泄漏自封堵裝置，其特征在于:所述的自封堵裝置為內(nèi)置重力式單向安全閥，該安全閥包括球形閥芯(I)、錐形閥芯(2)、內(nèi)外介質(zhì)通道(3)、對外接口(4)、用于與錐形閥芯(2)配合密封的第一閥座錐形密封面(5)、用于與球形閥芯(I)配合密封的第二閥座錐形密封面(6)和內(nèi)部介質(zhì)流動平衡窗口(7)，所述的球形閥芯(I)置于閥體通道中心，錐形閥芯(2)的下部置于球形閥芯(I)之上的第二閥座錐形密封面(6)上，錐形閥芯(2)的上部置于第一閥座錐形密封面(5)上，內(nèi)外介質(zhì)通道(3)設(shè)置在第一閥座錐形密封面(5)之上，對外接口(4)設(shè)置在內(nèi)外介質(zhì)通道(3)之上的閥體頂部，內(nèi)部介質(zhì)流動平衡窗口(7 )設(shè)在對應(yīng)球形閥芯(I)位置的閥體中部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種儲罐管線附件泄漏自封堵裝置，其特征在于:在所述內(nèi)置重力式單向安全閥的對外接口(4)中，與內(nèi)外介質(zhì)通道(3)對接安裝有90度換向接頭(10)。3.—種儲罐管線附件泄漏自封堵裝置，其特征在于:所述的自封堵裝置為內(nèi)置氣動式單向安全閥，該安全閥包括球形閥芯(I)、錐形閥芯(2)、內(nèi)外介質(zhì)通道(3)、對外接口(4)、用于與錐形閥芯(2)配合密封的第一閥座錐形密封面(5)、用于與球形閥芯(I)配合密封的第二閥座錐形密封面(6)、內(nèi)部介質(zhì)流動平衡窗口(7)、氣室活塞(8)和高壓輸氣管路(9)，所述的球形閥芯(I)置于閥體通道中心，錐形閥芯(2)的下部置于球形閥芯(I)之上的第二閥座錐形密封面(6)上，錐形閥芯(2)的上部置于第一閥座錐形密封面(5)上，內(nèi)外介質(zhì)通道(3 )設(shè)置在第一閥座錐形密封面(5 )之上，對外接口( 4 )設(shè)置在內(nèi)外介質(zhì)通道(3 )之上的閥體頂部，內(nèi)部介質(zhì)流動平衡窗口(7)設(shè)在對應(yīng)球形閥芯(I)位置的閥體中部，用于托舉球形閥芯(I)的氣室活塞(8)放置在球形閥芯(I)的下方，高壓輸氣管路(9)水平安裝在氣室活塞(8)之下的空間內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種儲罐管線附件泄漏自封堵裝置，其特征在于:在所述內(nèi)置氣動式單向安全閥的對外接口(4)中，與內(nèi)外介質(zhì)通道(3)對接安裝有90度換向接頭(10)。5.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求3所述的一種儲罐管線附件泄漏自封堵裝置，其特征在于:所述的錐形閥芯(2)包括錐形閥芯介質(zhì)通道(11)、閥芯錐形密封面(12)、彈簧固定面(13 )、球形閥芯(I)和錐形閥芯(2 )開啟狀態(tài)時的接觸面(14 )和錐形閥芯(2 )在閥座通道中的扶正十字端(15)，該扶正十字端(15)設(shè)在錐形閥芯(2)中部的閥座通道上，兩閥芯開啟狀態(tài)時的接觸面(14)設(shè)在錐形閥芯(2)的底部。
【文檔編號】B65D90-22GK204280407SQ201420665717
【發(fā)明者】劉晅亞, 朱志強(qiáng), 紀(jì)超, 于年灝, 朱紅亞 [申請人]公安部天津消防研究所