CN104828404B - 一种熔盐储罐的在线应急维修方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种熔盐储罐的在线维修方法及系统，该方法包括：在熔盐储罐的罐壁和/或罐底外侧布置传感器，传感器探测熔盐是否发生泄漏；当所述传感器探测到熔盐发生泄漏时，对传感器所在的泄漏区域喷射制冷介质，阻塞泄漏创口；对泄漏区域进行修复。该系统包括：传感器、制冷介质喷射装置以及修复装置，其中：传感器设置于熔盐储罐的保温层中，保温层设置于所述熔盐储罐的罐壁和/或罐底的外侧；制冷喷射装置用于当熔盐储罐发生泄漏时，对泄漏区域喷射制冷介质；修复装置用于对泄漏区域进行修复。本发明的熔盐储罐的在线维修方法及系统采用实时监测、就地封堵、在线修复，成本低、损失少、无污染。

Description

一种熔盐储罐的在线应急维修方法及系统

技术领域

本发明涉及熔盐储维修技术领域，特别涉及一种熔盐储罐的在线应急维修方法及系统。

背景技术

太阳能储热发电是未来太阳能利用的一个重要发展方向，也是一个可持续发展的战略方向，可实现持续稳定发电、承当基础用电负荷，未来将取代传统活力发电，它具有零排放、无污染、负荷稳定等优点，这些是传统的核电、风电和光伏发电等无法达到的。

目前，为了克服太阳光不连续、不稳定等缺点，太阳能热发电站大多带有储热系统，是实现二十四小时连续发电的条件。比较成熟和理想的储热介质为二元硝酸熔盐，俗称“太阳盐”，作为储存熔盐的熔盐储罐，存在以下几个特点：温度高、体积大、焊接量大，容易发生泄漏。因此，在设计和使用熔盐储罐的过程中应考虑到熔盐储罐的泄漏。一旦熔盐储罐发生泄漏，不但会影响电站正常运行，而且泄漏的熔盐会污染整个储罐的保温层、地基隔热，甚至会危及整个电站安全。因此，制定一套完善的熔盐储罐检漏以及及时维修的方法显得尤为重要。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题，提出一种熔盐储罐的在线应急维修方法及系统。

为解决上述技术问题，本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明提供一种熔盐储罐的在线应急维修方法，其包括以下步骤：

S11：在熔盐储罐的罐壁和/或罐底外侧布置传感器，所述传感器探测熔盐是否发生泄漏；

S12：当所述传感器探测到熔盐发生泄漏时，对所述传感器所在的泄漏区域喷射制冷介质，阻塞泄漏创口；

S13：对泄漏区域进行修复。

首先利用传感器对熔盐储罐的泄漏进行实时跟踪监测，可以第一时间发现泄漏，防止熔盐泄漏造成的损失进一步扩大；当发生泄漏时，采用制冷介质对泄漏区域进行喷射冷却，制冷介质迅速气化吸热，带走了喷射区域大量的热量，从而使得被喷射区域的罐壁或罐底迅速降温，当温度降至熔盐的凝固点以下时，罐壁或罐底的熔盐就发生凝固，阻塞了泄漏点，达到了泄漏封堵的目的；对泄漏区域进行封堵之后，对泄漏区域进行修复，采取在线修复的方式，不影响电站的正常运行。

较佳地，所述步骤S11具体为：将熔盐储罐的罐壁和/或罐底划分为网格，在每个网格的中心布置传感器，所述传感器设置在所述熔盐储罐的保温层中，所述保温层设置于所述熔盐储罐罐底和/或罐壁的外侧，所述传感器离开所述熔盐储罐的罐壁和/或罐底一定距离，该处与熔盐储罐之间存在较大温差，且与熔盐储罐之间的接触电阻较大，当储盐焊缝处泄漏或其他原因导致泄漏时，泄漏的熔盐会渗入保温层，产生两个后果：其一是该处保温层温度升高，其二是减小了该处保温层与罐体之间的电阻值，传感器采用多点分布的阵列分布，覆盖面广，能够及时、准确地确定泄漏点的位置。

较佳地，所述传感器为温度传感器或电接点探头；所述温度传感器探测该处的温度，当温度上升时，熔盐发生泄漏；所述电接点探头探测所述电接点探头与所述熔盐储罐之间的电阻值，当电阻值下降时，熔盐发生泄漏。

较佳地，所述制冷介质为液态空气或液氮或干冰。

较佳地，所述步骤S13具体包括以下步骤：

S131：对泄漏区域的熔盐储罐的保温层进行破拆，同时持续对泄漏区域喷射制冷介质；

S132：对泄漏区域的熔盐储罐的罐壁和/或罐底进行清理，主要是清理泄漏后凝固在罐壁或罐底外表面的固态熔盐；

S133：在泄漏创口上补焊钢板；

S134：补焊完成后，修复保温层。

在对保温层进行破拆过程中，持续对泄漏区域进行制冷介质喷射，具体喷射的时机和喷射量可通过红外检测仪测到的泄漏区域的温度来决定，基本原则是控制泄漏点温度低于熔盐的凝固点，方便清理。

较佳地，所述钢板的厚度与所述熔盐储罐的罐壁或罐底的厚度相同；所述钢板的材质与所述熔盐储罐的材质相同；同种材料之间的焊接更加牢靠；由于熔盐介质对储罐材料的要求很高，采用相同材料的钢板对其进行修复，修复后的熔盐储罐的抗腐蚀性能更好。

本发明还提供一种熔盐储罐的在线应急维修系统，其包括：传感器、制冷介质喷射装置以及修复装置，其中：

所述传感器设置于熔盐储罐的保温层中，所述保温层设置于所述熔盐储罐的罐壁或罐底的外侧；

所述制冷喷射装置用于当所述熔盐储罐发生泄漏时，对泄漏区域喷射制冷介质；

所述修复装置用于对所述泄漏区域进行修复。

较佳地，所述传感器为阵列排布。

较佳地，所述修复装置包括机械手臂、清洗装置以及焊接装置；所述机械手臂用于对所述泄漏区域的保温层进行破拆；所述清洗装置用于对所述泄漏区域进行清洗；所述焊接装置用于在所述泄漏区域的泄漏创口上补焊钢板。由于熔盐储罐的温度可高达600℃，一旦发生泄漏，人员靠近存在安全隐患，利用机械手臂对泄漏区域的保温层进行破拆，能够防止人员高温操作带来的危险。

相较于现有技术，本发明具有以下优点：

（1）本发明提供的熔盐储罐的在线应急维修方法及系统，利用传感器对熔盐储罐的泄漏进行实时跟踪监测，能够及时发现泄漏，最大程度的减少泄漏造成的损失；

（2）本发明采用制冷介质对泄漏区域进行就地封堵，成本低、易于实现，制冷介质在吸热后迅速气化、无残留，不会对存储的熔盐造成污染；

（3）本发明采取在线修复的方式，不影响电站的正常运行，增加了经济效益。

附图说明

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明：

图1为本发明的熔盐储罐的在线应急维修方法的流程图；

图2为本发明的在线修复方法的流程图；

图3为本发明的熔盐储罐的传感器的分布示意图；

图4为图3的左视图；

图5为本发明的泄漏区域封堵的效果示意图；

图6为图5中I区域的放大图；

图7为本发明的泄漏区域修复后的效果示意图；

图8为图7中II区域的放大图。

标号说明：1-传感器，2-保温层，3-罐壁，4-罐底，5-第一凝固盐块，6-第二凝固盐块，7-钢板。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1：

结合图1-图8，本实施例详细描述本发明的熔盐储罐的在线应急维修方法，其包括以下步骤：

S11：在熔盐储罐的罐壁和/或罐底外侧布置传感器1，传感器1探测熔盐是否发生泄漏；

S12：当传感器1探测到熔盐发生泄漏时，对传感器1所在的泄漏区域喷射制冷介质，阻塞泄漏创口；

S13：对泄漏区域进行修复。

其中，S11具体为：将熔盐储罐的罐壁3和/或罐底4划分为网格，在每个网格的中心布置传感器1，传感器1设置在熔盐储罐的保温层2中，传感器1离熔盐储罐的罐壁3和/或罐底4的距离为5cm，该处与熔盐储罐之间存在较大温差，且与熔盐储罐之间的接触电阻较大，当熔盐储罐焊缝处泄漏或其他原因导致泄漏时，泄漏的熔盐会渗入保温层2，产生两个后果：其一是该处保温层温度升高，其二是减小了该处保温层2与罐体之间的电阻值，此处采用温度传感器，当传感器1的温度上升时，判断为熔盐储罐发生泄漏，且传感器1采用多点分布的阵列分布，每个传感器1所占的区域为1m×1m，覆盖面广，每个传感器1都设置有编号，根据编号能够及时、准确地确定泄漏点的位置。

S12具体为：当传感器1的温度上升时，根据传感器1的编号确定泄漏区域的位置，对泄漏区域喷射制冷介质，阻塞泄漏创口；制冷介质可以是液态空气、液氮、干冰或其他制冷介质，制冷介质迅速气化吸热，带走了喷射区域大量的热量，使被喷射区域的熔盐储罐的罐壁或罐底迅速降温，当温度降到熔盐的凝固点以下时，熔盐发生凝固，在泄漏区域的熔盐储罐的内侧和外侧分别形成了第一凝固盐块5和第二凝固盐块6，如图5-6所示，阻塞了泄漏创口；

S13具体包括以下步骤：

S131：利用机械手臂对泄漏区域的熔盐储罐的保温层2进行破拆，同时持续对泄漏区域喷射制冷介质；在机械手臂破拆过程中，为了防止泄漏创口的熔盐熔化，需要持续对泄漏区域喷射制冷介质，以保证温度始终低于熔盐的凝固点，具体的喷射时间和喷射量可以根据红外线检测仪检测到的泄漏区域的温度来决定；

S132：对泄漏区域的熔盐储罐的罐壁3和/或罐底4进行清理，主要是清理泄漏后凝固在罐壁3或罐底4外表面的固态熔盐，清理至适合于焊接的洁净程度；

S133：清理完成后，找到泄漏创口，在其上补焊一块钢板7，钢板7要覆盖全部泄漏区域，且钢板7的边缘离泄漏创口的边缘不小于10cm,防止焊接过程中产生的热量熔化了泄漏创口的熔盐，从而使得焊接难以进行；

S134：补焊完成后，修复保温层2。

以上就完成了对熔盐储罐泄漏区域的维修，修复后效果如图7-8所示，本实施例的熔盐储罐的维修方法采用在线修复的方式，不影响电站的正常运行；且利用制冷介质实行就地封堵，成本低，易于实现，制冷介质气化吸热后无残留、无污染；利用传感器阵列实时监测泄漏情况，可及时发现泄漏，及时采取措施，减少损失。

实施例2：

本实施例详细描述本发明的熔盐储罐的在线应急维修系统，其是用于实现上述维修方法的系统，包括：传感器、制冷介质喷射装置以及修复装置。其中：传感器为如图2所示的阵列排布，每个传感器所占的区域为1m×1m，每个传感器都有编号，根据编号可以精确确定泄漏区域的位置；制冷介质喷射装置用于当传感器检测到发生泄漏时，对泄漏区域喷射制冷介质，制冷介质气化，带走了泄漏点附近的罐体和熔盐的热量，使得泄漏创口附近的熔盐发生凝固，在内壁和外壁形成如图5-6所示的第一凝固盐块5和第二凝固盐块6，从而阻止了熔盐的进一步泄漏；清洗装置用于封堵后，对泄漏区域进行清洗，清理干净附着于罐壁或罐底的固态盐，方便焊接；修复装置用于对清理后的泄漏区域进行修复，在泄漏区域的泄漏创口上补焊一块与熔盐储罐的罐壁3或罐底4等壁厚、相同材质的钢板7，从而完成对泄漏区域的修复，钢板7的边缘与泄漏创口的边缘之间的距离不小于10cm,防止焊接过程中产生的热量融化了创口上的熔盐，从而使得焊接难以进行，焊接完成后，再对保温层进行修复，修复后的效果如图7-8所示。

此处公开的仅为本发明的优选实施例，本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，并不是对本发明的限定。任何本领域技术人员在说明书范围内所做的修改和变化，均应落在本发明所保护的范围内。

Claims (6)

1.一种熔盐储罐的在线应急维修方法，其特征在于，包括以下步骤：

S11：在熔盐储罐的罐壁和/或罐底外侧布置传感器，所述传感器探测熔盐是否发生泄漏；

S12：当所述传感器探测到熔盐发生泄漏时，对所述传感器所在的泄漏区域喷射制冷介质，阻塞泄漏创口；

S13：对泄漏区域进行在线修复；

所述步骤S11具体为：

将熔盐储罐的罐壁和/或罐底划分为网格，在每个网格的中心布置传感器，所述传感器设置在所述熔盐储罐的保温层中，所述保温层设置于所述熔盐储罐罐底和/或罐壁的外侧，所述传感器离开所述熔盐储罐的罐壁和/或罐底一定距离；

所述步骤S13具体包括以下步骤：

S131：利用机械手臂对泄漏区域的熔盐储罐的保温层进行破拆，同时持续对泄漏区域喷射制冷介质；

S132：对泄漏区域的熔盐储罐的罐壁和/或罐底进行清理；

S133：在泄漏创口上补焊钢板；

S134：补焊完成后，修复保温层。

2.根据权利要求1所述的熔盐储罐的在线应急维修方法，其特征在于，所述传感器为温度传感器或电接点探头；

所述温度传感器探测该处的温度，当温度上升时，熔盐发生泄漏；

所述电接点探头探测所述电接点探头与所述熔盐储罐之间的电阻值，当电阻值下降时，熔盐发生泄漏。

3.根据权利要求1所述的熔盐储罐的在线应急维修方法，其特征在于，所述制冷介质为液态空气或液氮或干冰。

4.根据权利要求1所述的熔盐储罐的在线应急维修方法，其特征在于，所述钢板的厚度与所述熔盐储罐的罐壁或罐底的厚度相同；

所述钢板的材质与所述熔盐储罐的材质相同。

5.根据权利要求1所述的熔盐储罐的在线应急维修方法，其特征在于，所述钢板的边缘与所述泄漏创口的边缘之间的距离不小于10cm。

6.一种熔盐储罐的在线应急维修系统，其特征在于，包括：传感器、制冷介质喷射装置以及修复装置，其中：

所述传感器设置于熔盐储罐的保温层中，所述保温层设置于所述熔盐储罐的罐壁和/或罐底的外侧；所述传感器为阵列排布；

所述制冷喷射装置用于当所述熔盐储罐发生泄漏时，对泄漏区域喷射制冷介质；

所述修复装置用于对所述泄漏区域进行在线修复；

所述修复装置包括机械手臂、清洗装置以及焊接装置；

所述机械手臂用于对所述泄漏区域的保温层进行破拆；

所述清洗装置用于对所述泄漏区域的熔盐进行清洗；

所述焊接装置用于在所述泄漏区域的泄漏创口上补焊钢板。