危險化學品容器用惰封抑爆裝備製造方法
2023-09-22 15:17:50 1
危險化學品容器用惰封抑爆裝備製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種危險化學品容器用惰封抑爆裝備，包括設置在危險化學品容器上的惰封裝置，該裝置包括內部設有Y型穿管的U型套管，該U型套管的一上埠與氣態惰封介質源氣相連通，另一上埠經設置在容器頂部的惰封盤與容器氣相連通；該Y型穿管的配氣側埠懸於U型套管的配氣側豎管內，容器側埠與置於容器頂部的噴淋管接駁，底部埠從U型套管的底聯管穿出後與液態消防介質源接駁連通，能夠以套管液體閥門作為大小呼吸閥，以穿管液體閥門作為安全洩壓閥，能夠系統化隔離大氣，能夠永久性抑制容器及管路內氣相空間燃燒爆炸條件成就；能夠應對多級聚能裝藥旨在以隨進戰鬥部容器內爆轟模式殉爆容器氣相空間含氧烴類氣體的打擊防禦方法。
【專利說明】危險化學品容器用惰封抑爆裝備
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及危險化學品安全生產與儲運領域，尤其涉及一種危險化學品容器用惰封抑爆裝備。
【背景技術】
[0002]隨著兵工技術的進步，基於門羅效應研製的各類高效、遠程、巡飛、精準、靈巧、便攜等聚能裝藥破甲彈種不斷創新、普遍列裝、常踐實戰。尤其是串聯有攻堅戰鬥部、破壁戰鬥部和隨進戰鬥部的多級聚能裝藥，以危險化學品及容器為打擊目標，實施前級攻堅鑽地、中級侵徹破壁、末級隨進容器爆轟，進而殉爆容器氣相空間含氧烴類氣體，造成整體化學爆炸的打擊模式，毀傷力強、效費比高，是搗毀軍用油庫、重化園區等重要軍事、經濟目標的最優戰術和必選彈種。
[0003]眾所周知，諸如原油、燃料油等具有戰略資源屬性的能源類物料及其生產、儲運設施、裝備，既是國力的重要支撐，也是戰力的重要組成。由於這類物料及容器具有典型的軍民共用、平戰通用和資產集聚等特性，在軍事對抗或恐怖襲擊等戰事行動中必然成為戰略利益焦點和戰術攻防要衝。尤其是在能源日漸匱乏、需求大幅激增的推動下，大批足以形成多重毀傷、造成重大損害的危險化學品及容器，別無選擇地裸露於人口稠密且疏於防範的經濟、戰略要地。
[0004]顯而易見，危險化學品及容器應對門羅效應彈種攻擊的技術裝備與防禦方法不可或缺。
[0005]現有軍用油庫的戰術性技術裝備及防禦方法僅涉及洞庫隱蔽、半地下偽裝、浮頂技術等針對動能類、燃燒類彈種攻擊的消防領域，但在現代偵查、制導和多級裝藥等攻擊戰力背景下，其獨立性防禦戰力形同虛設。
[0006]公知的抑爆材料應用技術，雖能在物料溫度驟升時釋放出抑制物料自由基生成的物質,但由於合金類網格狀抑爆材料無法抑制容器氣相空間含氧烴類氣體的形成,故其無法在容器內爆轟情形下抑制含氧烴類氣體被殉爆。
[0007]公知的浮頂技術雖然提供了抑制物料大量蒸發的技術與方法，但在軍事適用性和工業適用性方面均存在諸多不足。如外浮頂容器內的冗餘空間必然存有物料蒸汽；傳統硬質內浮頂技術則存在導向柱易松落、浮盤易變形、密封易失效，甚至液泛沉盤等諸多隱患，導致容器氣相空間無法有效消除含氧烴類氣體。
[0008]由本發明人發明的中國發明專利《氣墊型徑向彈性密封式浮頂及使用該浮頂的消防方法》ZL97119189.1，雖然提供了將氣體型惰性介質作為軟質內浮頂襯氣，常態化敷滿被保護物料表面的技術方案，克服了硬質內浮頂的諸多缺陷，彌補了 US3002828號美國實用新型專利所提供的軟質內浮頂未使用惰封襯氣等諸多不足，能夠在容器內爆轟情形下有效防禦含氧烴類氣體被殉爆，但該項現有技術在軍事適用性方面仍存在以下不足:1、該技術方案雖能在一定程度上應對隨進戰鬥部以殉爆含氧烴類氣體模式形成化學爆炸的打擊，但未考慮容器內爆轟後的能量洩放功能，存在受彈危險化學品容器形成物理爆炸的可能；2、該技術方案不帶有跟進消防介質參與撲救或增強防護能力等功能。此外，該技術方案在工業適用性方面也存在以下不足:1、惰性襯氣無法循環使用；2、惰性襯氣無法跟進物料管道；3、無法從惰性襯氣中分離、汲取氣態物料。
[0009]總之，現有技術涉及危險化學品及容器的防禦觀念拘泥於非戰防範；防範策略注重於明火消防；消防功能局限於應急救援。
實用新型內容
[0010]本實用新型的第一目的是提出一種危險化學品容器用惰封抑爆裝備，能夠在滿足生產、儲運運行要求的前提下，採用以氣態惰封介質充斥容器氣相空間的技術措施，控制容器氣相空間含氧濃度常態化小於被保護物料燃燒爆炸極限下線，從而永久性抑制容器內危險化學品類物料燃燒爆炸條件成就。
[0011]本實用新型的第二目的是提出一種危險化學品容器用惰封抑爆裝備，能夠以液態消防介質作為氣態惰封介質源和容器氣相空間之間、氣態惰封介質和大氣之間的自控型液體閥門，取代危險化學品容器用大小呼吸閥、安全閥、阻火閥、防爆片等組件、配件，實現全系統生產、儲運作業過程隔絕大氣。
[0012]本實用新型的第三目的是提出一種危險化學品容器用惰封抑爆裝備，能夠從氣態惰封介質中分離、汲取氣態化物料分子，並循環使用氣態惰封介質，降低運行成本。
[0013]本實用新型的第四目的是提出一種危險化學品容器用惰封抑爆裝備，能夠在抽空容器內物料時將氣態惰封介質隨入物料管路，進一步保障人員與裝備安全。
[0014]本實用新型的第五目的是提出一種危險化學品容器用惰封抑爆裝備，能夠在容器頂部實施近罐噴淋液態消防介質，支持容器降溫和清潔容器等作業。
[0015]本實用新型的第六目的是提出一種危險化學品容器用惰封抑爆裝備，能夠在應急撲救過程中有效保護向危險化學品容器頂部實施近罐噴射液態消防介質的消防管路免遭熱輻射損毀，能夠將近罐噴射液態消防介質模式切換為近罐釋放氣態惰封介質模式，能夠將向容器內跟進氣態惰封介質模式切換為注入液態消防介質模式。
[0016]為實現上述目的，本實用新型提供了一種危險化學品容器用惰封抑爆裝備，其中，包括設置在危險化學品容器上的惰封裝置，所述惰封裝置包括在豎直方向上安裝的U型套管，所述U型套管內儲有相對於所述危險化學品容器內的被保護物料具有消防功能的液態消防介質，所述U型套管包括配氣側豎管、容器側豎管和底聯管，所述底聯管的兩個埠分別與所述配氣側豎管和容器側豎管的下埠接駁連通，所述U型套管的配氣側豎管的上埠與能夠提供和回收相對於所述危險化學品容器內的被保護物料具有化學穩定性的氣態惰封介質的氣態惰封介質源氣相連通，所述U型套管的容器側豎管的上埠與所述危險化學品容器的頂部氣相連通。
[0017]進一步的，所述氣態惰封介質源包括配氣泵系、配氣總管、收氣支管和配氣支管，所述配氣泵系包括氣態惰封介質發生器、高壓儲罐、配氣調壓罐、單向氣泵、油氣分離裝置及接駁短管和閥門，所述氣態惰封介質發生器、所述高壓儲罐和所述配氣調壓罐依次串聯接駁於所述配氣總管，所述單向氣泵、油氣分離裝置串聯接駁於所述收氣支管，所述收氣支管並聯於所述配氣總管的部分管路，所述配氣總管與所述配氣支管氣相接駁聯通，所述配氣支管與所述U型套管的配氣側豎管的埠氣相接駁連通。
[0018]進一步的，還包括液態消防介質源，所述液態消防介質源與所述U型套管液相連通，向所述U型套管內部提供能夠洩放、回收或循環使用的所述液態消防介質，所述U型套管中的所述液態消防介質作為套管液體閥門將所述氣態惰封介質分隔成配氣側的氣態惰封介質和容器側的氣態惰封介質兩部分，所述液態消防介質源根據所述套管液體閥門的預設液位高度向所述U型套管注入預設量的液態消防介質，以調節所述套管液體閥門的開閉壓力。
[0019]進一步的，所述液態消防介質源包括消防泵系、消防總管和消防支管，所述消防泵系包括消防介質存儲設施、消防泵和消防閥控設備，所述消防介質存儲設施和所述消防泵依次串聯接駁於所述消防總管，所述消防總管與所述消防支管液相接駁連通，所述消防支管與所述U型套管的底聯管液相接駁連通。
[0020]進一步的，在所述U型套管內還設有一 Y型穿管，所述Y型穿管的下埠從所述U型套管的底聯管穿出，並與所述消防支管液相接駁連通，所述Y型穿管的容器側埠從所述U型套管的容器側豎管上部接近所述危險化學品容器的頂部的位置穿出，或與所述危險化學品容器的上方的噴淋管接駁，所述Y型穿管的配氣側埠懸於所述U型套管的配氣側豎管內的預設高度，能夠向所述U型套管內注入所述液態消防介質。
[0021 ] 進一步的，在所述U型套管外還設有一 Y型穿管，所述Y型穿管的下埠與所述消防支管液相接駁連通，所述Y型穿管的容器側埠和配氣側埠均從所述U型套管的底聯管穿入，所述Y型穿管的容器側埠通過所述U型套管的容器側豎管上部接近所述危險化學品容器的頂部的位置穿出，或與所述危險化學品容器的上方的噴淋管接駁，所述Y型穿管的配氣側埠懸於所述U型套管的配氣側豎管內的預設高度，能夠向所述U型套管內注入所述液態消防介質。
[0022]進一步的，所述Y型穿管與所述液態消防介質源液相連通，所述液態消防介質源通過所述Y型穿管的配氣側埠向所述U型套管內提供所述液態消防介質，所述Y型穿管中滯留的液態消防介質作為穿管液體閥門，將所述氣態惰封介質與大氣隔離，通過設定所述Y型穿管的配氣側埠的高度來調節所述穿管液體閥門的開閉壓力。
[0023]進一步的，在所述Y型穿管上還設有控制所述Y型穿管的配氣側埠與所述消防支管之間連通的閥門，當該閥門關閉時，所述惰封裝置內的氣態惰封介質與大氣之間的洩壓通道被該閥門切斷，所述液態消防介質源輸入的液態消防介質能夠直接經所述Y型穿管的容器側埠噴出。
[0024]進一步的，所述危險化學品容器有兩個以上，每個所述危險化學品容器配裝至少一套惰封裝置，所述氣態惰封介質源通過由配氣總管、收氣支管和配氣支管構成的配氣管網與各個所述危險化學品容器上的惰封裝置氣相接駁連通，所述液態消防介質源通過由消防總管和消防支管構成的消防管網與各個所述危險化學品容器上的惰封裝置的底部液相接駁連通。
[0025]進一步的，所述惰封裝置還包括設置在所述危險化學品容器的頂部的惰封盤，所述惰封盤為帶有洩壓孔、盤腰接駁孔、盤頂人孔和蓋體的箱式空腔結構體，所述惰封盤的洩壓孔與所述危險化學品容器的頂部洩壓孔氣相接駁連通，所述U型套管的容器側豎管的上埠與所述惰封盤上的盤腰接駁孔氣相接駁連通，所述盤頂人孔上方通過所述蓋體進行封閉。
[0026]進一步的，所述氣態惰封介質為氮氣、零族稀有氣體、二氧化碳氣體和水蒸汽中的一種或多種的組合，所述液態消防介質為水、防凍液、親物料液體、水基消防泡沫中的一種或多種的組合。
[0027]進一步的，所述U型套管全部或部分安裝在所述危險化學品容器的外部，或者全部或部分安裝在所述危險化學品容器內部。
[0028]進一步的，所述U型套管和所述Y型穿管及其各組件、配件為分別製作並依次接駁，或一體製造。
[0029]本發明的積極效果結合以下公知的科學原理給出:
[0030]本實用新型遵循公知的物質燃燒爆炸條件和該條件的成就機理，利用氣態惰封介質系統化充斥容器和管路的動態化氣相空間，將該氣相空間的含氧量控制在被保護物料爆炸極限下限以下，在滿足生產、儲運作業要求的前提下，實現永久性、常態化抑制被保護物料燃燒爆炸條件成就的核心功能。
[0031]進一步的，基於上述技術方案，本實用新型利用公知的液態物質特性，採用向U型套管內充入液態消防介質的技術措施，將液態消防介質做為氣態惰封介質源與容器之間的自控液體閥門，將氣態惰封介質分隔成惰封介質源側惰封介質和容器側惰封介質二個部分，從而在簡約化取代危險化學品容器常用的大小呼吸閥等配件的基礎上，消除了被保護物料蒸汽的揮發、逸散，實現節能減排，提高安全性、可靠性。
[0032]進一步的，基於上述技術方案，本實用新型利用公知的氣態物質分離技術，實現了氣態惰封介質源可以提供和回收氣態惰封介質，並可從混有被保護物料汽化分子的氣態惰封介質中分離、汲取被保護物料汽化分子等功能，循環使用氣態惰封介質，降低系統運行成本，滿足運行經濟性要求。
[0033]進一步的，基於上述技術方案，本實用新型能夠利用惰封抑爆裝備的液體閥門調控氣態惰封介質壓力和用量等功能，在執行抽空物料任務時，以及因誤操作而抽空物料情形下，令氣態惰封介質隨物料進入管路實施惰封，從而保障系統安全和內部清洗、檢修維護等作業使得的人員安全。
[0034]進一步的，基於上述技術方案，本實用新型能夠利用Y型穿管將液態消防介質源弓I至容器頂部，支持容器內壁或外壁清潔任務。
[0035]進一步的，基於上述技術方案，本實用新型能夠利用U型套管對Y型穿管提供保護，保障其在參與應急撲救過程中有效避開熱輻射，實現連續近罐頂部噴淋。
[0036]進一步的，基於上述技術方案，本實用新型能夠利用Y型穿管內的液態消防介質作為隔離氣態惰封介質與大氣的自控液體閥門，實現當氣態惰封介質的壓力大於設計壓力，且氣態惰封介質源未執行收氣指令時，向大氣洩放部分氣態惰封介質的保險功能，同理，當氣態惰封介質壓力小於設計壓力，且氣態惰封介質源未執行供氣指令時，惰封裝置可從大氣中吸入部分空氣的保險功能，從而保障裝備安全。
[0037]進一步的，基於上述技術方案，本實用新型能夠遵循公知的火災化學、尤其是多級聚能裝藥爆轟原理，依託永久性、常態化抑制被保護物料燃燒爆炸條件成就的核心功能，消除發生化學爆炸的可能性，進而在遭受門羅效應彈種隨進戰鬥部容器內爆轟模式攻擊時，有效防止氣相空間含氧烴類氣體被殉爆。
[0038]進一步的，基於上述技術方案，本實用新型能夠遵循公知的帕斯卡定律，在遭受門羅效應彈種隨進戰鬥部容器內爆轟模式攻擊時，以提供高壓洩放通道、相對擴大容器氣相空間的方式有效防止容器因氣相空間急速縮小、溫度、壓力急速升高而發生物理爆炸，造成容器轟頂或爆裂。
[0039]進一步的，基於上述技術方案，本實用新型能夠在所述容器遭受門羅效應彈種或動能彈種攻擊，形成彈孔洩放失壓時，自動跟進或快速啟動氣態惰封介質源的供氣系統，強制性向容器氣相空間連續充入氣態惰封介質，補償彈孔洩放，並在必要時切換為注入液態消防介質模式；同時，快速啟動液態消防介質源的供液系統，通過Y型穿管向容器頂部噴淋液態消防介質，為容器提供近罐降溫，並能夠在必要時切換為通過Y型穿管向容器頂部連續釋放氣態惰封介質模式，實現容器頂部局部驅氧，從而抑制容器外部的物料或其蒸汽燃燒爆炸條件成就。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0040]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0041]圖1為本實用新型危險化學品容器用惰封抑爆裝備的一實施例的結構示意圖。
[0042]圖2為本實用新型危險化學品容器用惰封抑爆裝備的另一實施例的結構示意圖。
[0043]圖3為本實用新型危險化學品容器用惰封抑爆裝備的再一實施例的結構示意圖。
[0044]圖4為本實用新型危險化學品容器用惰封抑爆裝備的又一實施例的結構示意圖。
[0045]圖5為基於本實用新型危險化學品容器用惰封抑爆裝備實施例的防禦方法的流程不意圖。
【具體實施方式】
[0046]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
[0047]如圖1所示，為本實用新型危險化學品容器用惰封抑爆裝備的一實施例的結構示意圖。在本實施例中，危險化學品容器用惰封抑爆裝備包括設置在危險化學品容器I上的惰封裝置，惰封裝置包括在豎直方向上安裝的U型套管3，U型套管3內儲有相對於所述危險化學品容器內的被保護物料具有消防功能的液態消防介質，U型套管3包括配氣側豎管、容器側豎管和底聯管，底聯管的兩端分別與配氣側豎管和容器側豎管的下埠接駁連通，U型套管3的配氣側豎管的上埠與能夠提供和回收相對於危險化學品容器I內的被保護物料2具有化學穩定性的氣態惰封介質6的氣態惰封介質源5連通，U型套管的容器側豎管的上埠與危險化學品容器I的頂部連通。
[0048]U型套管3中的配氣側豎管、容器側豎管和底聯管可以分別製作並依次接駁，也可以一體製造而成。U型套管3可以全部或部分安裝在危險化學品容器I的外部，或者全部或部分安裝在危險化學品容器I的內部，圖1中的U型套管3的整體全部安裝在危險化學品容器I的外側方，而且對於一個危險化學品容器I來說，可以設置多個U型套管3，分布在危險化學品容器I的外側方，也可以設置在危險化學品容器I內，例如在危險化學品容器I的側壁內設置內部管路通道，也可以將一部分U型套管3設置在危險化學品容器I的外側方，另一部分設置在危險化學品容器I內。
[0049]由於氣態惰封介質始終充斥容器氣相空間，並可以隨容器內的氣相空間的縮小而輸出、增大而輸入，保障了氣相空間的壓力可以根據被保護物料的飽和蒸汽壓進行設計、調控，所以，該裝備可以在被保護物料始終處於與空氣隔絕的狀態下有效阻止其燃燒爆炸條件的成就。
[0050]本實用新型的一個重要方面在於:採用向U型套管內充入液態消防介質的技術措施，將液態消防介質作為氣態惰封介質源與危險化學品容器之間的自控套管液體閥門，在將氣態惰封介質分隔成配氣側的氣態惰封介質和容器側的氣態惰封介質兩部分的同時，有效支持危險化學品容器的大小呼吸，並在阻止物料蒸汽和氣態惰封介質向空氣中逸散的前提下，簡約化取代危險化學品容器常用的大小呼吸閥、阻火閥、安全卸壓閥、防爆片等配件，實現節能減排，提高安全性、可靠性。
[0051]本說明書所述「惰封」的概念並不限於公知的「氮封」概念，應理解為根據被保護物料及容器的要求而選擇合適的氣態惰封介質，例如選自氮氣、零族稀有氣體、二氧化碳氣體和水蒸汽中的一種或多種的組合。
[0052]本說明書所述「小呼吸」，是指容器氣相空間的容積因環境(即容器外部環境)、容器(即前文的危險化學品容器)、物料和容器內氣相空間氣體溫度變化而需要輸出或輸入部分氣體，從而保障容器氣相空間與容器外部大氣壓力均衡的現象。
[0053]基於上述技術方案的容器小呼吸是這樣實現的:當環境、容器、物料和容器內氣相空間氣體溫度升高時，物料膨脹，物料液面升高，容器氣相空間容積縮小，氣態惰封介質壓力升高，驅動U型套管中的靠近容器一側的管路中的液態消防介質的液面降低，而靠近氣態惰封介質源一側的管路中的液態消防介質的液位升高；當環境、容器、物料和容器內氣相空間氣體溫度降低時，物料收縮，液面降低，導致容器的氣相空間容積增大，使氣態惰封介質壓力降低，此時U型套管中的靠近容器一側的豎管中的液態消防介質的液面升高，靠近氣態惰封介質源一側的管路中的液態消防介質的液位降低。可見，U型套管內的液態消防介質作為套管液體閥門可以利用液位的自動調整來實現對容器內的氣態惰性介質的壓力進行調節、控制。
[0054]這裡的液態消防介質可選自為水、防凍液、親物料液體、水基消防泡沫中的一種或多種的組合。
[0055]本說明書中的所謂「大呼吸」是指容器收料或付料作業時，容器氣相空間隨物料液面變化而需要輸出或輸入大量氣體的作業保障。
[0056]基於上述技術方案的容器大呼吸是這樣實現的:在收料作業時，物料液面逐漸升高，容器內氣相空間逐漸減小，容器和U型套管內容器側的氣態惰封介質的壓力逐漸升高，這就使得U型套管中的靠近容器側的豎管中的液態消防介質的液面降低，而氣態惰封介質源側的豎管中的液態消防介質的液位升高，當壓力到達設計值時，氣態惰封介質源的收氣系統啟動，該側壓力降低，該側豎管中的液態消防介質在重力的作用下向容器側豎管回流，脈衝式的釋放氣態惰封介質流向氣態惰封介質源，這些氣態惰封介質經過液態消防介質的過濾、清洗、瀉壓後返回到氣態惰封介質源進行回收，直到系統壓力均衡；同理，付料作業時，物料液面逐漸降低，容器的氣相空間逐漸增大，容器和U型套管容器側豎管內的氣態惰封介質的壓力逐漸降低，使得該側豎管中的液態消防介質液面逐漸升高，靠近氣態惰封介質源一側的豎管中的液態消防介質的液位降低，當壓力到達設計值時，氣態惰封介質源的輸氣系統啟動，容器側豎管中的液態消防介質在重力的作用下向氣體介質源側豎管回流，脈衝式的向容器內補充氣態惰封介質，這些氣態惰封介質經過液態消防介質的過濾、灣壓後進入到容器內，直到付料作業完成或系統壓力均衡。
[0057]從上面的說明可以看出，U型套管內填充的液態消防介質可以將氣態惰封介質分成靠近氣態惰封介質源一側的配氣端的氣態惰封介質和容器端的氣態惰封介質兩個部分，可以實現氣態惰封介質的彈性化壓力調整，同時也可以在大呼吸時對通過的氣態惰封介質進行過濾、清洗。此外，由於氣態惰封介質源可以在容器收料作業時回收容器內的氣態惰封介質，並可以將混入氣態惰封介質中的物料蒸汽分子分離、汲取，然後再在容器付料作業時向容器內提供相對純淨的氣態惰封介質，從而實現氣態惰封介質的循環利用。
[0058]在執行將容器內物料全部輸出任務時，如倒罐、維修、清洗容器等作業，傳統作業方式只能將空氣吸入管路，這就形成重大安全隱患。而基於本實用新型所提供的惰封抑爆裝備，可以將氣態惰封介質隨入物料管路，實施惰封，消除了因物料管路內無法惰封而存在的安全隱患。
[0059]如圖2所示，為本實用新型危險化學品容器用惰封抑爆裝備的另一實施例的結構示意圖。與上一實施例相比，本實施例還包括液態消防介質源7，液態消防介質源7與U型套管3液相連通，向U型套管3內部提供、洩放、回收或循環使用液態消防介質。U型套管中的液態消防介質將氣態惰封介質分隔成配氣側的氣態惰封介質和容器側的氣態惰封介質兩部分。液態消防介質源7可以隨時向U型套管3添加或補充液態消防介質，根據套管液體閥門的預設液位高度向U型套管注入預設量的液態消防介質，以調節套管液體閥門的開閉壓力。液態消防介質源7再結合Y型穿管還能夠提供危險化學品容器I本身的應急消防和外壁清洗功能。Y型穿管在後文中有詳細說明，此處暫不詳述。
[0060]在圖2的實施例來說，惰封裝置可以進一步包括設置在危險化學品容器I的頂部的惰封盤10，惰封盤10為帶有洩壓孔14、盤腰接駁孔13、盤頂人孔12和蓋體11的箱式空腔結構體，惰封盤10的洩壓孔14與危險化學品容器I的頂部相通，U型套管3的容器側埠與惰封盤10上的盤腰接駁孔13連接，盤頂人孔12上方通過蓋體11進行封閉。惰封盤的設計主要是為應對門羅效應彈種旨在以隨進戰鬥部容器內爆轟模式殉爆氣相空間含氧烴類物的保障結構，這裡的爆轟是指隨進戰鬥部在危險化學品容器內的液體型物料中的自帶氧化劑的爆轟。
[0061]在軍事適用性方面，當儲有危險化學品的容器遭受門羅效應彈種破壁攻擊時，隨進戰鬥部在液相物料中起爆後球形釋放爆轟激波，迫使物料液面急速上升，容器內氣相空間驟然縮小，氣體壓力與溫度陡然升高，此時，容器氣相空間的氣體若為諸如含氧烴類物等易燃易爆氣體，則該氣體或以物理爆炸方式造成轟頂式毀傷，或以化學爆炸方式被殉爆，進而形成物料及容器整體爆炸。因此，有效控制容器氣相空間含氧量，並創建洩放爆轟壓力的通道，既是抑制容器氣相空間氣體燃燒爆炸條件的成就，防禦化學爆炸的技術關鍵，也是防禦物理爆炸的技術關鍵。
[0062]進一步的，設計出具有箱式空腔結構體的惰封盤，既可以有效防止化學爆炸，也可以為急速縮小的氣相空間提供洩放高壓的通道和空間，避免危險化學品容器的頂部因物理爆炸而被轟頂。而卸壓孔可由容器原來的人孔進行改造，盤腰接駁孔可以設置多個，以便連接多個U型套管。
[0063]如圖4所示，為本實用新型危險化學品容器用惰封抑爆裝備的又一實施例的結構示意圖。與前面實施例相比，本實施例的氣態惰封介質源5包括配氣泵系、配氣總管56、收氣支管57和配氣支管58，配氣泵系包括氣態惰封介質發生器51、高壓儲罐52、配氣調壓罐53、單向氣泵55、油氣分離裝置54及接駁短管和閥門，氣態惰封介質發生器51、高壓儲罐52和配氣調壓罐53依次串聯接駁於配氣總管56，單向氣泵55、油氣分離裝置54串聯接駁於收氣支管57，收氣支管57並聯於與配氣總管56的部分管路(即從配氣調壓罐53到配氣總管56與配氣支管58的接口位置之間的管路)，配氣總管56與配氣支管58氣相接駁聯通，配氣支管58與U型套管3的配氣側豎管的上埠氣相接駁連通。配氣泵系可以通過配氣儲罐53向U型套管3所連接的危險化學品容器I提供氣態惰封介質，還可以通過收氣管路中的單向氣泵55從U型套管3回收氣態惰封介質到配氣儲罐53內。考慮到回收的氣態惰封介質中可能混有容器內被保護物料(例如油料蒸汽)等成分，因此可以通過收氣支路57中串聯的油氣分離裝置54減少被保護物料的損耗，並消除因物料蒸汽的蒸發逸散而造成的安全隱患和環境汙染。
[0064]液態消防介質源7包括消防泵系、消防總管74和消防支管75，消防泵系包括消防介質存儲設施71、消防泵72和消防閥控設備73，消防介質存儲設施71、消防泵72依次串聯接駁於消防總管74，消防總管74與消防支管75液相接駁連通，消防支管75與U型套管3的底聯管液相接駁連通。
[0065]為了方便對危險化學品容器I進行消防和清洗，可以在U型套管3內設置Y型穿管8 (參考圖2)，Y型穿管8的容器側埠從U型套管3的容器側豎管上部接近危險化學品容器I的頂部的位置穿出，或與危險化學品容器I的上方的噴淋管9接駁，Y型穿管8的配氣側埠懸於U型套管3的配氣側豎管內的預設高度，能夠向U型套管3內注入液態消防介質，Y型穿管8的下埠從U型套管3的底聯管穿出，並與消防支管75液相接駁連通。
[0066]通過消防泵72的作用，可使消防介質存儲設施71內的液態消防介質通過消防管路74送入Y型穿管8，再通過噴淋管9噴出，從而實現危險化學品容器I的外壁清洗、降溫和消防功能。由於危險化學品容器I在發生爆炸或發生火災時，輻射出的熱能會阻礙外部噴灑消防液體，而直接設置在容器上方的噴淋口所噴出的液態消防介質則可以直接實現容器的消防和容器外壁的降溫，從而對容器實現及時的消防工作，在清洗方面也更為方便。與Y型穿管8連接的噴淋管9還能夠為危險化學品容器I的內壁清洗提供水源。U型套管3可以起到保護Y型穿管8的作用。
[0067]Y型穿管與液態消防介質源液相連通，液態消防介質源通過Y型穿管的配氣側埠向U型套管內提供所述液態消防介質，Y型穿管中滯留的液態消防介質還可以進一步作為隔離氣態惰封介質與大氣的自控穿管液體閥門，通過設定Y型穿管的配氣側埠的高度來調節穿管液體閥門的開閉壓力，實現當氣態惰封介質的壓力大於設計壓力，且氣態惰封介質源未執行收氣指令時，向大氣洩放部分氣態惰封介質的保險功能，同理，當氣態惰封介質壓力小於設計壓力，且氣態惰封介質源未執行供氣指令時，惰封裝置可從大氣中吸入部分空氣的保險功能，從而保障容器和裝備的安全。
[0068]在上述方案中，U型套管和Y型穿管及其各組件、配件可以為分別製作並依次接駁，或一體製造。
[0069]在危險化學品容器遭受門羅效應彈種或動能彈種攻擊時，危險化學品容器頂部氣相空間急劇縮小，高壓的氣態惰封介質可以通過Y型穿管釋放到大氣中，為急速縮小的氣相空間提供洩放高壓的通道，避免危險化學品容器的頂部因物理爆炸而被轟頂。
[0070]而當危險化學品容器形成彈孔洩放失壓時，快速啟動氣態惰封介質源的供氣系統，強制性向容器氣相空間連續充入氣態惰封介質，補償彈孔洩放，並在必要時切換為注入液態消防介質模式；同時，快速啟動液態消防介質源的供液系統，通過Y型穿管向容器頂部噴淋液態消防介質，為容器提供近罐降溫，並能夠在必要時切換為通過Y型穿管向容器頂部連續釋放氣態惰封介質模式，實現容器頂部局部驅氧，從而抑制容器外部的物料或其蒸汽燃燒爆炸條件成就。
[0071]圖3示出了另一種Y型穿管，該Y型穿管15的容器側埠和配氣側埠均從U型套管3的底聯管穿入，Y型穿管15的容器側埠通過U型套管3的容器側豎管上部接近危險化學品容器I的頂部的位置穿出，或與危險化學品容器I的上方的噴淋管9接駁，Y型穿管15的配氣側埠懸於U型套管3的配氣側豎管內的預設高度，能夠向U型套管3內注入液態消防介質，Y型穿管15的下埠與消防支管75液相接駁連通。
[0072]在另一個實施例中，還可以在Y型穿管15上設置控制Y型穿管15的配氣側埠與消防支管15之間連通的閥門16，當該閥門16關閉時，惰封裝置內的氣態惰封介質與大氣之間的洩壓通道被該閥門16切斷，此時液壓消防介質源輸入的液態消防介質能夠直接經Y型穿管的容器側埠噴出，經由該容器側埠向危險化學品容器I的頂部實施近罐噴淋。
[0073]在實際設置中，危險化學品容器I可以有兩個以上，每個危險化學品容器I配裝至少一套惰封裝置，氣態惰封介質源5通過由配氣總管56、收氣支管57和配氣支管58構成的配氣管網15與各個危險化學品容器I上的惰封裝置氣相接駁連通，液態消防介質源7通過由消防總管74和消防支管75構成的消防管網與各個危險化學品容器I上的惰封裝置的底部液相接駁連通。配氣管網15本身就具備一定的氣壓調節能力，能夠在容器間進行氣態惰封介質的傳遞。
[0074]在上述說明的危險化學品容器用惰封抑爆裝備中，可適用於各類大型或小型的危險化學品容器，例如大型油罐或油罐車上的小型油罐體等，根據危險化學品容器的大小、結構特點、所處環境、受威脅程度以及所盛裝的物料種類等可以選擇適合的氣態惰封介質源，以及選擇是否連接液態消防介質源，對於油罐車上的小型油罐體也可以不設置專門的液態消防介質源，還包括惰封盤的使用與否，卸壓孔設置的數量和尺寸等的選擇。
[0075]基於前述的各個危險化學品容器用惰封抑爆裝備，對應的防禦方法如圖5所示，可以包括以下步驟:
[0076]步驟101、根據容器、容器群、輔助設施、操作設備及被保護物料的技術參數，結合敵彈技術參數進行惰封抑爆裝備設計和列裝工程設計；
[0077]步驟102、根據所述惰封抑爆裝備的設計成果製造或選配所述危險化學品容器用惰封抑爆裝備的配件，並按列裝工程設計成果接駁和安裝；
[0078]步驟103、根據列裝工程設計成果所列驗收標準進行列裝工程驗收；
[0079]步驟104、選用負壓驅氧法或充液驅氧法實現氣態惰封介質驅氧充斥氣態惰封介質源管路、惰封裝置及容器氣相空間；
[0080]步驟105、操作氣態惰封介質源和液態消防介質源，使之處於工作狀態；
[0081]步驟106、操作所述危險化學品容器的泵控系統，進行收料付料作業試運行，檢驗所述危險化學品容器和所述惰封抑爆裝備的大小呼吸功能；
[0082]步驟107、在全部功能檢驗合格後，惰封抑爆裝備交付列裝，實現罐群非戰時節能減排和臨戰參戰無需轉換的獨立性永久性防禦戰力。
[0083]在步驟104中，負壓驅氧法具體包括:
[0084]操作所述液態消防介質源，將液態消防介質注滿Y型穿管，形成穿管液體閥門；
[0085]操作所述氣態惰封介質源，向所述容器方向供氣，同時，從所述危險化學品容器或其管路中的較低處抽出氣體排入大氣，直至所述危險化學品容器及其連通的管路中的含氧量達標。
[0086]在步驟104中，充液驅氧法具體包括:
[0087]操作所述危險化學品容器收料作業至最高物料液位，此過程中的容器內的大部分氣體經套管液態閥門進入配氣側氣相空間，再經穿管液體閥門排至大氣，實現容器驅氧；
[0088]操作所述液態消防介質源，將液態消防介質注滿所述惰封抑爆裝備的全部管路，實現惰封抑爆裝備的全部或大部管路驅氧；
[0089]操作所述氣態惰封介質源製備氣態惰性介質，開啟供氣閥門；
[0090]操作所述液態消防介質源洩放或回收液態消防介質，同時將相對純淨的氣態惰封介質引入配氣總管、配氣支管、收氣支管和惰封裝置的全部管路；
[0091]調整U型套管內的液位高度，形成套管液體閥門，至工作液位；
[0092]調整Y型穿管內的液位高度，形成穿管液體閥門，至安全液位；
[0093]操作所述危險化學品容器付料作業，將氣態惰封介質吸入所述危險化學品容器的氣相空間；
[0094]查驗所述危險化學品容器的氣相空間含氧量是否低於被保護物料爆炸極限下限或設計含量。
[0095]在步驟106中的試運行的步驟包括:
[0096]分別查驗所述危險化學品容器和所述惰封抑爆裝備的壓力和氧含量測定裝置，記錄初始數據；
[0097]進行收料作業試運行，分別查驗所述危險化學品容器和所述惰封抑爆裝備的壓力和氧含量測定裝置，記錄壓力和氧含量數據；
[0098]進行付料作業試運行，分別查驗所述危險化學品容器和所述惰封抑爆裝備的壓力和氧含量測定裝置，記錄壓力和氧含量數據；
[0099]檢測所述氣態惰封介質源和液態消防介質源的諸組件及部件功能；
[0100]設計並實施破壞性實驗，查驗安全洩壓功能。
[0101]最後應當說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對其限制；儘管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本實用新型的【具體實施方式】進行修改或者對部分技術特徵進行等同替換；顯然，不脫離本實用新型技術方案精神的修改或替換，均應被涵蓋於本實用新型請求保護的技術方案範圍當中。
【權利要求】
1.一種危險化學品容器用惰封抑爆裝備，其特徵在於，包括設置在危險化學品容器上的惰封裝置，所述惰封裝置包括在豎直方向上安裝的U型套管，所述U型套管內儲有相對於所述危險化學品容器內的被保護物料具有消防功能的液態消防介質，所述U型套管包括配氣側豎管、容器側豎管和底聯管，所述底聯管的兩端分別與所述配氣側豎管和容器側豎管的下埠接駁連通，所述U型套管的配氣側豎管的上埠與能夠提供和回收相對於所述危險化學品容器內的被保護物料具有化學穩定性的氣態惰封介質的氣態惰封介質源氣相連通，所述U型套管的容器側豎管的上埠與所述危險化學品容器的頂部氣相連通。
2.根據權利要求1所述的危險化學品容器用惰封抑爆裝備，其特徵在於，所述氣態惰封介質源包括配氣泵系、配氣總管、收氣支管和配氣支管，所述配氣泵系包括氣態惰封介質發生器、高壓儲罐、配氣調壓罐、單向氣泵、油氣分離裝置及接駁短管和閥門，所述氣態惰封介質發生器、所述高壓儲罐和所述配氣調壓罐依次串聯接駁於所述配氣總管，所述單向氣泵、油氣分離裝置串聯接駁於所述收氣支管，所述收氣支管並聯於所述配氣總管的部分管路，所述配氣總管與所述配氣支管氣相接駁聯通，所述配氣支管與所述U型套管的配氣側豎管的埠氣相接駁連通。
3.根據權利要求1所述的危險化學品容器用惰封抑爆裝備，其特徵在於，還包括液態消防介質源，所述液態消防介質源與所述U型套管液相連通，向所述U型套管內部提供能夠洩放、回收或循環使用的所述液態消防介質，所述U型套管中的所述液態消防介質作為套管液體閥門將所述氣態惰封介質分隔成配氣側的氣態惰封介質和容器側的氣態惰封介質兩部分，所述液態消防介質源根據所述套管液體閥門的預設液位高度向所述U型套管注入預設量的液態消防介質，以調節所述套管液體閥門的開閉壓力。
4.根據權利要求3所述的危險化學品容器用惰封抑爆裝備，其特徵在於，所述液態消防介質源包括消防泵系、消防總管和消防支管，所述消防泵系包括消防介質存儲設施、消防泵和消防閥控設備，所述消防介質存儲設施和所述消防泵依次串聯接駁於所述消防總管，所述消防總管與所述消防支管液相接駁連通，所述消防支管與所述U型套管的底聯管液相接駁連通。
5.根據權利要求4所述的危險化學品容器用惰封抑爆裝備，其特徵在於，在所述U型套管內還設有一 Y型穿管，所述Y型穿管的下埠從所述U型套管的底聯管穿出，並與所述消防支管液相接駁連通，所述Y型穿管的容器側埠從所述U型套管的容器側豎管上部接近所述危險化學品容器的頂部的位置穿出，或與所述危險化學品容器的上方的噴淋管接駁，所述Y型穿管的配氣側埠懸於所述U型套管的配氣側豎管內的預設高度，能夠向所述U型套管內注入所述液態消防介質。
6.根據權利要求4所述的危險化學品容器用惰封抑爆裝備，其特徵在於，在所述U型套管外還設有一 Y型穿管，所述Y型穿管的下埠與所述消防支管液相接駁連通，所述Y型穿管的容器側埠和配氣側埠均從所述U型套管的底聯管穿入，所述Y型穿管的容器側埠通過所述U型套管的容器側豎管上部接近所述危險化學品容器的頂部的位置穿出，或與所述危險化學品容器的上方的噴淋管接駁，所述Y型穿管的配氣側埠懸於所述U型套管的配氣側豎管內的預設高度，能夠向所述U型套管內注入所述液態消防介質。
7.根據權利要求5或6所述的危險化學品容器用惰封抑爆裝備，其特徵在於，所述Y型穿管與所述液態消防介質源液相連通，所述液態消防介質源通過所述Y型穿管的配氣側埠向所述U型套管內提供所述液態消防介質，所述Y型穿管中滯留的液態消防介質作為穿管液體閥門將所述氣態惰封介質與大氣隔離，通過設定所述Y型穿管的配氣側埠的高度來調節所述穿管液體閥門的開閉壓力。
8.根據權利要求7所述的危險化學品容器用惰封抑爆裝備，其特徵在於，在所述Y型穿管上還設有控制所述Y型穿管的配氣側埠與所述消防支管之間連通的閥門，當該閥門關閉時，所述惰封裝置內的氣態惰封介質與大氣之間的洩壓通道被該閥門切斷，所述液態消防介質源輸入的液態消防介質能夠直接經所述Y型穿管的容器側埠噴出。
9.根據權利要求4所述的危險化學品容器用惰封抑爆裝備，其特徵在於，所述危險化學品容器有兩個以上，每個所述危險化學品容器配裝至少一套惰封裝置，所述氣態惰封介質源通過由配氣總管、收氣支管和配氣支管構成的配氣管網與各個所述危險化學品容器上的惰封裝置氣相接駁連通，所述液態消防介質源通過由消防總管和消防支管構成的消防管網與各個所述危險化學品容器上的惰封裝置的底部液相接駁連通。
10.根據權利要求1所述的危險化學品容器用惰封抑爆裝備，其特徵在於，所述惰封裝置還包括設置在所述危險化學品容器的頂部的惰封盤，所述惰封盤為帶有洩壓孔、盤腰接駁孔、盤頂人孔和蓋體的箱式空腔結構體，所述惰封盤的洩壓孔與所述危險化學品容器的頂部洩壓孔氣相接駁連通，所述U型套管的容器側豎管的上埠與所述惰封盤上的盤腰接駁孔氣相接駁連通，所述盤頂人孔上方通過所述蓋體進行封閉。
11.根據權利要求1所述的危險化學品容器用惰封抑爆裝備，其特徵在於，所述氣態惰封介質為氮氣、零族稀有氣體、二氧化碳氣體和水蒸汽中的一種或多種的組合，所述液態消防介質為水、防凍液、親物料液體、水基消防泡沫中的一種或多種的組合。
12.根據權利要求1所述的危險化學品容器用惰封抑爆裝備，其特徵在於，所述U型套管全部或部分安裝在所述危險化學品容器的外部，或者全部或部分安裝在所述危險化學品容器內部。
13.根據權利要求5或6所述的危險化學品容器用惰封抑爆裝備，其特徵在於，所述U型套管和所述Y型穿管及其各組件、配件為分別製作並依次接駁，或一體製造。
【文檔編號】B65D90/44GK203921734SQ201420205045
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年4月25日 優先權日:2014年4月25日
【發明者】孫強丹 申請人:孫強丹