CN109611691B - 基于液封流体容器的循环惰封系统及qhse储运方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液封流体容器，包括：容器本体，内部设有密闭容积，用于盛装流体物料；工质液体，驱氧注装在所述密闭容积内，并与所述容器本体之外的工质液体源之间液相连通，用于在所述密闭容积内形成针对于所述流体物料的液衬结构，以使所述密闭容积内的流体物料与所述容器本体的外部气相氛围相隔离；和物料输控单元，与所述密闭容积内的流体物料接驳连通，用于实现所述密闭容积内的流体物料的输入和输出控制；其中，所述工质液体与所述密闭容积内的流体物料不相溶或基本不相溶，且所述工质液体的密度大于所述密闭容积内的流体物料的密度。本发明还涉及一种基于液封流体容器的循环惰封系统及QHSE储运方法。本发明能够安全有效地储运流体物料。

Description

基于液封流体容器的循环惰封系统及QHSE储运方法

技术领域

本发明涉及流体储运技术领域，尤其涉及一种液封流体容器、基于液封流体容器的循环惰封系统及基于该循环惰封系统的质量(Quality)、健康(Health)、安全(Safety)和环境(Environmental)一体化(简称QHSE)储运方法。

背景技术

诸如石油及其产品等具有战略资源属性的流体，既是国力的支撑，也是战力的组成。由于这类流体及其储运方法、工程设施和技术装备军民通用、平战共用，在军事斗争中必然成为战略利益焦点和战术攻防要冲。然而，在串联聚能装药类弹种普遍列装、屡见实战、常态威慑的当代攻击战力背景下，实施前级钻地和\或侵彻破壁开孔、末级战斗部随进容器爆轰，进而殉爆油气、引爆流体、造成整体化学爆炸的攻击毁伤后效显著、效费比高，是捣毁军事供油工程、国家战略储备、化学工业园区，以及舰、船动力油柜、公路、铁路槽车等重要军事、经济目标的基本模式、必选弹种和最优战术。因此，在现有军事供油工程自主防御技术仅限于洞库隐蔽工程及消防技术范畴的当下，应对容器内爆轰模式攻击的自主防御战力不可或缺。

此外，众所周知，散装液态危险化学品类流体，因相际传质产生的挥发性有机化合物(VOCS)，既是公知的前体污染物、致癌驱动物、雾霾贡献物和温室效应成因物，也是涉及公共安全、生命健康、环境保护、清洁生产、流体质量及节能减排等范畴的政府重点管控目标。然而，涉及散装液态危险化学品及容器的不同范畴的现有技术通常为工艺过程彼此相悖。例如，在未装配内浮顶的容器被视为无组织排放类技术以来，现有的内浮顶储罐以开设通风窗的方法保障呼吸通畅，消除了油气集聚的安全风险，但其密封装置处的连续性挥发、逸散所造成的大气污染却未被列为强制管控范畴；现有的内浮顶加氮封技术，虽然进一步保障了系统驱氧安全、抑制了流体氧化变质，但其相际传质产物在储罐呼气时伴随氮气放空的工艺，仍未解决环境污染及泄压阀口处的安全隐患；现有的自密闭气液交换式油气回收技术，虽然减少了流体装卸环节的环境污染，但因其以空气为介质平衡输入与输出侧容器的工艺，致使流体输出侧容器的混合气体燃爆风险陡然加剧，且不适用各类浮顶罐。

因此，旨在常态隔绝大气、动态循环惰封、永无气相排放、运行成本低廉且适用于整体储运链网的技术方案，契合该领域技术进步的价值取向，既是实现工程学意义的QHSE一体化的必由路径，也是生成自主防御战力的必然选择。

发明内容

本发明的目的是提出一种液封流体容器、基于液封流体容器的循环惰封系统及QHSE储运方法，能够安全有效地储运流体物料。

为实现上述目的，本发明提供了一种液封流体容器，包括：

容器本体，内部设有密闭容积，用于盛装流体物料；

工质液体，驱氧注装在所述密闭容积内，并与所述容器本体之外的工质液体源之间液相连通，用于在所述密闭容积内形成针对于所述流体物料的液衬结构，以使所述密闭容积内的流体物料与所述容器本体的外部气相氛围相隔离；和

物料输控单元，与所述密闭容积内的流体物料接驳连通，用于实现所述密闭容积内的流体物料的输入和输出控制；

其中，所述工质液体与所述密闭容积内的流体物料不相溶或基本不相溶，且所述工质液体的密度大于所述密闭容积内的流体物料的密度。

进一步地，还包括：

液衬管路，与所述容器本体接驳连通，且所述液衬管路的端口位于所述容器本体的下部侧壁或底部，或者穿设所述容器本体，并悬定于所述容器本体的底部上方；

液衬输控单元，与所述液衬管路和所述工质液体源接驳，用于以静压和/或动力驱动方式维持所述工质液体在所述密闭容积中形成的液衬结构。

进一步地，所述液衬输控单元包括：

循环喷淋组件，用于向容器本体内的流体物料喷淋工质液体，以实现流体物料的净化。

进一步地，还包括：

所述工质液体源，与所述密闭容积内的工质液体直接液相连通或阀控液相连通，用于对所述液衬结构提供所述工质液体或从所述液衬结构回收所述工质液体。

进一步地，所述工质液体源为蓄积所述工质液体的液封池，所述容器本体固定或浮动地设置于所述液封池内。

进一步地，在所述容器本体的底部和\或靠近底部的侧壁上设有液衬通孔，所述液衬通孔位于所述液封池中蓄积的工质液体的液面之下。

进一步地，还包括设置在所述液封池外侧的建筑设施，所述容器本体和所述液封池位于所述建筑设施的内部密闭空间。

进一步地，所述建筑设施具有穹顶结构，所述穹顶结构与所述液封池的围堰外围或边缘密闭连接或一体制造。

进一步地，所述液封池与大气连通。

进一步地，所述内部密闭空间与大气阀控连通或被充入保护气体。

进一步地，还包括设置在所述容器本体上的快装接驳盘；所述物料输控单元包括第一快装接驳组件，一端与所述快装接驳盘连接，另一端用于与所述容器本体之外的物料储运设备的流体物料快装接驳；所述液衬输控单元包括第二快装接驳组件，一端与所述快装接驳盘连接，另一端用于与所述物料储运设备内形成的液衬结构快装接驳。

进一步地，所述流体物料为气液两相流体物料，所述物料输控单元包括气相物料输控子单元和液相物料输控子单元，所述气相物料输控子单元用于实现所述密闭容积内气相流体物料的输出控制，所述液相物料输控子单元用于实现所述密闭容积内液相流体物料的输出控制。

进一步地，所述液相物料输控子单元包括漂浮体和液相管路，所述漂浮体的密度低于所述液相流体物料的密度，且在所述漂浮体上设有与所述液相流体物料和液相管路连通的连接管。

进一步地，所述容器本体还包括：

安全阀管，与所述容器本体的顶部接驳连通，用于实现所述密闭容积的吸气、排气和过压保护。

进一步地，所述工质液体源为开放水域，并提供所述开放水域的水作为所述工质液体，所述容器本体浮动地设置于所述开放水域。

进一步地，所述容器本体的结构和外形为适航设计。

进一步地，所述容器本体的结构和外形为潜航设计。

进一步地，还包括浮力控制单元，用于控制所述容器本体在开放水域中的下沉和上浮。

进一步地，所述工质液体源为地下水源，并提供所述地下水源的水作为所述工质液体，所述容器本体全部或部分固定或浮动地设置于所述地下水源的水位以下。

进一步地，还包括运输工具，用于对所述容器本体进行承载和运输。

进一步地，所述物料输控单元还包括一条或多条物料管路，所述物料管路的端口位于所述容器本体的上部侧壁或顶部，或者穿过所述容器本体，并悬定于所述容器本体的顶部下方。

进一步地，所述容器本体的数量为至少两个，且至少两个容器本体之间采用并联、串联或串并联方式设置。

进一步地，还包括以下组件中的至少一种：

液位检测组件，用于检测所述容器本体内的所述液衬结构或所述流体物料的液位；

流体特性检测组件，用于检测表征所述容器本体内的所述流体物料或所述液衬结构的组分、物理性质和/或化学性质的参数。

进一步地，还包括气态惰封装置，用于向所述容器本体内提供并循环保持气态惰封介质。

为实现上述目的，本发明提供了一种循环惰封系统，包括：

基于前述的液封流体容器；和

物料容器，通过物料输控单元与所述液封流体容器接驳连通。

进一步地，还包括：

物料再处理单元，与所述容器本体的密闭容积中的流体物料之间可操作地连通，用于实现多种流体物料2的再处理功能。

进一步地，所述物料再处理单元包括以下子单元中的至少一种：

物料周转子单元，用于实现气相和/或液相的流体物料的周转；

物料净化子单元，用于脱除混入、溶解或分散于液相流体物料中的杂质；和

物料纯化子单元，用于脱除混入、溶解或分散于气相流体物料中的杂质气体。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于前述的循环惰封系统的QHSE储运方法，包括收料步骤和付料步骤：

收料步骤：通过所述物料输控单元将所述物料容器中的流体物料输入到所述容器本体的密闭容积内，以使所述容器本体的密闭容积内的工质液体在所述流体物料的作用下向工质液体源排出，并维持所述液衬结构；和/或

付料步骤：通过所述物料输控单元将所述密闭容积内的流体物料输出到所述物料容器，所述工质液体源向所述密闭容积补充所述工质液体，并维持所述液衬结构。

基于上述技术方案，本发明通过在容器本体的密闭容积内利用工质液体形成流体物料的液衬结构，使得该密闭容积内的流体物料与外部的气相氛围相隔离，既保证流体物料的可靠储运，也降低流体物料对外部的气相氛围的不利影响。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明基于液封流体容器的循环惰封系统的一些实施例的结构示意图。

图2为本发明液封流体容器的一些实施例的结构示意图。

图3为本发明液封流体容器的另一些实施例的结构示意图。

图4为本发明基于液封流体容器的循环惰封系统的另一些实施例的结构示意图。

图5为本发明基于液封流体容器的循环惰封系统的又一些实施例的结构示意图。

图6为本发明液封流体容器的又一些实施例的结构示意图。

图7为本发明液封流体容器的再一些实施例的结构示意图。

图8为本发明基于液封流体容器的循环惰封系统的再一些实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

如图1所示，为本发明基于液封流体容器的循环惰封系统的一些实施例的结构示意图。参考图1，循环惰封系统包括液封流体容器和物料容器5。在图1中，液封流体容器包括：容器本体1、工质液体3和物料输控单元。容器本体1内部设有密闭容积，用于盛装流体物料2。物料输控单元可以与密闭容积内的流体物料2接驳连通，用于以自动、手动和/或联动方式实现所述密闭容积内的流体物料2相对于物料容器5的输入和输出控制。物料输控单元可包括一条或多条物料管路，与物料容器5进行接驳连通。物料管路在容器本体内的端口优选设于容器本体的上部侧壁或顶部，或者从容器本体外部穿过容器本体，并悬定在容器本体的顶部下方。

在一些实施例中，按照物料流动方向，物料管路可包括来向物料管路和去向物料管路。在来向物料管路和去向物料管路的外部端口均可设置快速接驳器件。在来向物料管路中可设置来向物料输控阀组，以实现流体物料从外部的物料容器5流向液封流体容器的容器本体1的控制。在去向物料管路中可设置去向物料输控阀组，以实现流体物料从容器本体1流向物料容器5的控制。为了加快流体物料在物料容器5和容器本体1之间的输送速度，物料输控单元还可以包括设置在所述物料管路中的流体动力成套设备。根据实际需要，该流体动力成套设备可设置在来向物料管路和/或去向物料管路中。

工质液体3可通过驱氧注装在所述密闭容积内，并与所述容器本体1之外的工质液体源之间液相连通。工质液体3可在所述密闭容积内形成针对于所述流体物料2的液衬结构，以使所述密闭容积内的流体物料2与所述容器本体1的外部气相氛围相隔离。

在一些实施例中，容器本体1的外部气相氛围可以为空气或者希望与流体物料相隔离的其他气体。在一些实施例中，在选择工质液体时，需要考虑密闭容积内流体物料的性质。为了使工质液体3能够与密闭容积内的流体物料2进行分层，且形成流体物料2的液衬结构，可使工质液体3与密闭容积内的流体物料2不相溶或基本不相溶，且工质液体3的密度大于所述密闭容积内的流体物料2的密度。在一些具体的实例中，根据流体物料2的性质，工质液体可选为淡水、海水和防冻液中的一种或多种混合的液体。另外，为了使工质液体3密度大于密闭容积内的流体物料2的密度，还可以在工质液体3内加入增加密度的物质，例如增加可溶盐类等。

为了避免对外部气相氛围造成污染，不仅需要工质液体能够形成有效的液衬结构，以避免流体物料2对容器本体的外部气相氛围造成污染，而且工质液体3也优选采用不会对外部气相氛围造成污染的上述液体。

在本实施例中，流体物料2可以包括呈气态、液态、溶解态、乳化态和分散态的流体物料中某单一相态的流体物料或多种相态的流体物料的混合，例如流体物料2为汽油、柴油、原油、流化的可燃冰、气态烃类物料或液态的烃类物料等。流体物料2也可以包括相态转变过程中的流体(例如气液两相的天然气等)，或者包括为固体物质形成惰封氛围的流体。在另一些实施例中，流体物料2还可以包括待分离、待净化和\或待纯化的流体物料，在这些流体物料中含有一些需要被去除的污染物质。

举例来说，当液封流体容器用于存储汽油或柴油等较轻的油品物料时，可采用一般的水(即淡水)形成油品物料的液衬结构。当通过物料输控单元向容器本体1内部的密闭容积输入油品物料时，油品物料能够将密闭容积内的相应体积的水向外排出，并且油品物料会被存储在液衬结构上方。在液衬结构的隔离下，输入到容器本体1的油品物料能够与容器本体1的外部气相氛围(例如大气)相隔离，避免油品物料向大气挥发和发生氧化反应，从而不仅保障了油品物料的质量、安全，也减少或避免了油品物料对大气环境的污染。

另外，流体物料2的形态及组成在输入到容器本体1内之后也可能发生变化。例如对于含有较多水分的原油物料来说，其被输入到容器本体1内部之后，原油物料内较轻的部分会浮在液衬结构上方，而原油物料内的水则会与液衬结构结合，从而不仅实现了原油的存储，还实现了原油内水分的分离。

在一些实施例中，液封流体容器还包括工质液体源。该工质液体源与所述密闭容积内的工质液体直接液相连通或阀控液相连通，用于对所述液衬结构提供所述工质液体或从所述液衬结构回收所述工质液体。工质液体源在另一些实施例中也可以不作为液封流体容器的一部分。

参考图1，在一些实施例中，液封流体容器还可以包括：液衬管路和液衬输控单元。液衬管路与所述容器本体接驳连通，且所述液衬管路的端口位于所述容器本体的下部侧壁或底部，或者穿设所述容器本体，并悬定于所述容器本体的底部上方。液衬输控单元与所述液衬管路和作为工质液体源的工质液体储罐4接驳，用于以静压和/或动力驱动方式维持所述工质液体在所述密闭容积中形成的液衬结构。

液衬输控单元可利用动力驱动方式来强制调整液衬结构的液面高度，相应地可在液衬输控单元中包括动力设备(例如水泵等)和输控阀组。动力设备的输出端口可经输控阀组及所述液衬管路接驳连通容器本体内的液衬结构，能够强制举升所述液衬结构的液面，以使流体物料向外输出。

在另一些实施例中，液衬输控单元还可以包括循环喷淋组件，用于向容器本体内的流体物料喷淋工质液体，以实现流体物料的净化。具体来说，循环喷淋组件可包括依次阀控接驳连通的循环泵、喷淋管和花洒喷头。循环泵的输入口与液衬结构或工质液体源接驳连通，其输出口经喷淋管与花洒喷头阀控接驳连通。通过运行循环泵，可以从液衬结构或工质液体源抽取工质液体，并从容器本体的顶部对密闭容积内的流体物料进行喷淋净化。

在一些实施例中，工质液体源可以采用图1中示出的工质液体储罐4等。参考图2，在本发明液封流体容器的一些实施例中，工质液体源还可以为蓄积所述工质液体3的液封池6。液封池6可以与大气连通。容器本体1可固定或浮动地设置于液封池6内。容器本体1中的液衬结构与液封池6内的工质液体液相连通。当容器本体1内的流体物料的容积因收料、付料或热胀冷缩而发生变化时，液衬结构能够基于虹吸原理相应的向工质液体源吸入或排出工质液体，以实现相对于流体物料的液面高度的调整。

在图2中，容器本体1的底部和\或靠近底部的侧壁上可设有液衬通孔。液衬通孔可以使容器本体1内形成液衬结构的工质液体3与液封池6内的工质液体3液相连通。为了保持工质液体3的液相连通，优选将液衬通孔设置于液封池中蓄积的工质液体的液面之下。

如图3所示，为本发明液封流体容器的另一些实施例的结构示意图。与上一些实施例相比，液封流体容器还包括设置在所述液封池6外侧的建筑设施7。容器本体1和液封池6位于建筑设施7的内部密闭空间。相应的，该内部密闭空间就形成了容器本体1的外部气相氛围。根据实际需要，建筑设施7的内部密闭空间内可与大气阀控连通，或者充入保护气体，即能对液封流体容器起到保护功能的气体介质(例如氮气等惰封气体)，用来实现物料安全防护或减少工质液体污染等问题。另外，还可以对建筑设施7的内部密闭空间的气压进行控制，以调整液封池6的工质液体的静压。

参考图3，在一些实施例中，建筑设施7可具有穹顶结构。该穹顶结构可与液封池6围堰的外围或者边缘密闭连接。在另一些实施例中，可直接在液封池6围堰的外围或者边缘一体制造出穹顶结构。通过穹顶结构可使建筑设施7内的工质液体的液面高于液封池6的围堰。在穹顶结构的顶部可设置通气管或通气孔。在通气管或通气孔中还可设置限压阀，用于限制所述容器本体内的流体物料或液衬结构的压力。

在循环惰封系统中，容器本体1可以与移动式的物料储运设备51(例如物料运输车)进行连接，来实现流体物料的输入和输出。物料储运容器51也可采用工质液体的液衬结构实现流体物料的储存和运输。参考图4所示的循环惰封系统实施例，液封流体容器还可以包括在容器本体1上设置的快装接驳盘11。相应的，在物料输控单元中，第一快装接驳组件用于流体物料2的输入和输出，其一端与快装接驳盘11连接，另一端用于与所述容器本体1之外的物料储运设备51的流体物料快装接驳。而在液衬输控单元中，第二快装接驳组件用于工质液体3的输入和输出，其一端与所述快装接驳盘11连接，另一端用于与所述物料储运容器51内形成的液衬结构快装接驳。

对于流体物料为气液两相流体物料(例如石油和随石油一起开采出的天然气等)来说，参考图5所示的循环惰封系统实施例，物料输控单元可以包括气相物料输控子单元和液相物料输控子单元，分别实现气相流体物料和液相流体物料的输入和输出控制。气相物料输控子单元和液相物料输控子单元可分别通过管路与气相物料容器53和液相物料容器52阀控连通。当气液两相流体物料输入到容器本体后，其可以在容器本体内分离成气相流体物料22和液相流体物料21。而通过气相物料输控子单元和液相物料输控子单元，可分别控制气相流体物料22和液相流体物料21输出到气相物料容器53和液相物料容器52中。

在一些实施例中，气相物料输控子单元可包括气相管路、气相流体压缩机和控制阀门。通过气相管路可实现容器本体的气相空间与气相物料容器53之间的连接，而通过对气相流体压缩机和控制阀门的控制可实现容器本体内的气相流体物料22的可控输出。

在一些实施例中，液相物料输控子单元可包括漂浮体和液相管路。漂浮体的密度低于液相流体物料21的密度，因此漂浮于液相流体物料21的液面之上，并能够随液相流体物料21的液面升降而升降。在漂浮体上设有与液相流体物料21和液相管路连通的连接管，该连接管可设置在漂浮体的下方，并淹没于液相流体物料21。连接管可选为软管、可折弯管或带有活动接头的硬质管。通过液相管路和连接管可实现容器本体的液相空间与液相物料容器52之间的连接，从而以自动、自浮动和\或联动模式实现容器本体内的液相流体物料21的输出。

参考图1-图5，在另一些实施例中，容器本体的顶部可设置安全阀管。安全阀管在液封流体容器中可实现多个作用，例如在液封流体容器投入使用之前，可先通过工质液体充满整个容器本体的密闭容积，而在充入工质液体时，安全阀管可用于密闭容积内的气体的排出。又例如，当需要停用液封流体容器时，可将工质液体向外泄放，此时安全阀管可以随密闭容积的内部气压变化从外部吸入空气。再例如，当液封流体容器在使用中可能会发生过压，带来安全风险，而安全阀管可以及时地泄放密闭容积内的气体，以消除过压风险。

如图6所示，为本发明液封流体容器的又一些实施例的结构示意图。在图6中，工质液体源为开放水域，并提供所述开放水域的水作为所述工质液体3'。开放水域包括自然或人工形成的河流、湖泊或海洋。容器本体1'浮动地设置于所述开放水域，且液衬结构的端口保持淹没在开放水域的液面之下。例如，可在所述容器本体1'的底部和\或靠近底部的侧壁上设置液衬通孔，并使所述液衬通孔位于所述开放水域的水面之下。为了方便容器本体1'在开放水域上的移动，优选对容器本体1'的结构和外形进行适航设计，从而能够作为流体物料的水面拖驳运载工具。在另一些实施例中，也可对现有的船舶进行改造，形成图6所示的液封流体容器的结构。

如图7所示，为本发明液封流体容器的再一些实施例的结构示意图。与图6实施例相比，本实施例中的容器本体1”的结构和外形可采用潜航设计，即容器本体1”的容积部分均处于开放水域的液面之下。从而能够作为流体物料的水下拖驳运载工具，来实现流体物料运输。在另一些实施例中，也可对现有的潜航工具进行改造，形成图7所示的液封流体容器的结构。

对于图6和图7所示的液封流体容器实施例来说，液封流体容器还可以包括浮力控制单元，用于控制容器本体在开放水域中的下沉和上浮。在一些实施例中，浮力控制单元至少包括工质气源组件和气源输控组件，所述工质气源组件包括至少一个工质气源压力容器和工质气体压缩机，气源输控组件可包括充气阀管和排气阀管。

工质气源压力容器设于所述容器本体的外部和\或内部，工质气体压缩机设于所述容器本体的外部。工质气源压力容器通过充气阀管与容器本体阀控连通，用于向容器本体内充入工质气体，以排出构成液衬结构的部分工质液体，从而增加容器本体的浮力。在容器本体上还阀控连通有排气阀管，用于向外排出工质气体，以便增加构成液衬结构的工质液体的量，从而减小容器本体的浮力。

除此之外，在另一些实施例中，工质液体源还可以为地下水源，并提供所述地下水源的水作为工质液体。容器本体全部或部分固定或浮动地设置于所述地下水源的水位以下。例如在开采流体矿藏的人工挖掘的地质结构中，该地质结构就作为容器本体实现流体矿物的存储。另外，根据需要，还可以设置备用的工质液体储罐与容器本体内的液衬结构接驳连通。

在上述各实施例中，液封流体容器可以采用固定的结构形式，也可以采用移动的结构形式。对于移动的结构形式，既可以将容器本体制作成可移动的结构形式，也可以增加运输工具，例如火车车厢、货车底盘或船舶等，通过运输工具来对容器本体进行承载和运输。

另外，对于液封流体容器来说，容器本体的数量可以为一个或者至少两个。对于容器本体的数量为至少两个的情形，则至少两个容器本体之间可采用并联、串联或串并联方式设置。根据需要，至少两个容器本体的流体物料之间可以以并联、串联或串并联方式连通，而液衬结构也可以以并联、串联或串并联方式连通。另外，各个容器本体的排气阀管也可以并联、串联或串并联方式连通。工质液体和流体物料对应的输控单元可独立设置和控制，也统一设置和控制。

如图8所示，为本发明基于液封流体容器的循环惰封系统的再一些实施例的结构示意图。与上述各循环惰封系统实施例相比，本实施例还包括物料再处理单元8，与容器本体1的密闭容积中的流体物料2之间可操作地连通。物料再处理单元8可实现多种流体物料2的再处理功能，例如流体物料2的暂存和周转，或者流体物料2的净化或纯化等。相应的，物料再处理单元8可包括物料周转子单元、物料净化子单元和物料纯化子单元中的一种或多种。

物料周转子单元能够实现气相和/或液相的流体物料的周转。例如，对于气相流体物料，物料周转子单元可包括压力容器、增压设备、止回阀管以及减压器件等，增压设备可将来自容器本体的气相流体物料进行增压，并经止回阀管充入压力容器。压力容器还可以通过流体减压器件将较高压力的气相流体物料充回容器本体。又例如，对于液相流体物料，物料周转子单元可包括周转容器、液相流体泵和止回阀管等，液相流体泵可将来自容器本体的液相流体物料经止回阀管泵入周转容器。周转容器内的液相流体物料可以通过管道返回容器本体。

物料净化子单元可以用来脱除混入、溶解或分散于液相流体物料中的杂质(例如机械杂质或化学杂质)，物料净化子单元还可以将液相流体物料中的工质液体进行脱除，从而获得更加纯净的液相流体物料。物料纯化子单元可用来脱除混入、溶解或分散于气相流体物料中的杂质气体，以获取更加纯净的气相流体物料。

在上述各液封流体容器实施例中，还可以进一步包括液位检测组件，以内置或外置等方式在容器本体上设置，用于检测容器本体内液衬结构或流体物料的液位，从而能够获得液衬结构或流体物料的容积等参数。例如，内置式液位检测装置可包括液体压力传感器，所述液体压力传感器的感应元件可设于所述容器本体内，用于检测液衬结构与流体物料的分层面的高度位置。外置式液位检测组件可包括热成像仪和热敏容积刻度，其中，热敏容积刻度设于所述容器本体外表。测量人员可通过热成像仪对热敏容积刻度进行读取，以获得流体物料或液衬结构的容积数据。另外，热成像仪还可以进一步包括数据推送模块，用以手动、自动和\或联动模式向监测平台或终端推送流体物料或液衬结构的容积数据。

除此之外，在容器本体的内部还可设置流体特性检测组件(例如流体特性传感器等)，用于检测表征所述容器本体内的所述流体物料或所述液衬结构的组分、物理性质和/或化学性质的参数。

在上述各实施例中，容器本体的材料及结构形式可根据流体物料和工质液体的性质或状态等进行制造。而液衬输控单元和物料输控单元所用的元器件也可根据流体物料和工质液体的性质或状态等进行选择。

对于循环惰封系统来说，还可增设气态惰封装置，用于向容器本体内提供并循环保持气态惰封介质，例如氮气或稀有气体等。这些气态惰封介质不仅不容易与流体物料发生反应，而且还可以尽可能地使流体物料不会满足燃烧或爆炸条件，从而确保流体物料的存储安全。

基于前述的各个循环惰封系统，本发明还提出了对应的QHSE储运方法，包括收料步骤和付料步骤，其中，

收料步骤包括：开启物料输控单元，将物料容器中的流体物料通过物料管路输入容器本体的密闭容积，并将密闭容积内形成液衬结构的部分工质液体向外排出，直至所述流体物料输入完毕，关闭所述物料输控单元；

付料步骤包括：开启所述物料输控单元，将所述密闭容积中的流体物料通过物料管路输出到所述物料容器，并从所述工质液体源接收工质液体，直至所述流体物料输出完毕，关闭所述物料输控单元。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (28)

1.一种液封流体容器，其特征在于，包括：

容器本体，内部设有密闭容积，用于盛装流体物料；

工质液体，驱氧注装在所述密闭容积内，并与所述容器本体之外的工质液体源之间液相连通，用于在所述密闭容积内形成针对于所述流体物料的液衬结构，以使所述密闭容积内的流体物料与所述容器本体的外部气相氛围相隔离；和

物料输控单元，与所述密闭容积内的流体物料接驳连通，用于实现所述密闭容积内的流体物料的输入和输出控制；

其中，所述工质液体与所述密闭容积内的流体物料不相溶或基本不相溶，且所述工质液体的密度大于所述密闭容积内的流体物料的密度。

2.根据权利要求1所述的液封流体容器，其特征在于，还包括：

液衬管路，与所述容器本体接驳连通，且所述液衬管路的端口位于所述容器本体的下部侧壁或底部，或者穿设所述容器本体，并悬定于所述容器本体的底部上方；

液衬输控单元，与所述液衬管路和所述工质液体源接驳，用于以静压和/或动力驱动方式维持所述工质液体在所述密闭容积中形成的液衬结构。

3.根据权利要求2所述的液封流体容器，其特征在于，所述液衬输控单元包括：

循环喷淋组件，用于向容器本体内的流体物料喷淋工质液体，以实现流体物料的净化。

4.根据权利要求1所述的液封流体容器，其特征在于，还包括：

所述工质液体源，与所述密闭容积内的工质液体直接液相连通或阀控液相连通，用于对所述液衬结构提供所述工质液体或从所述液衬结构回收所述工质液体。

5.根据权利要求1所述的液封流体容器，其特征在于，所述工质液体源为蓄积所述工质液体的液封池，所述容器本体固定或浮动地设置于所述液封池内。

6.根据权利要求5所述的液封流体容器，其特征在于，在所述容器本体的底部和\或靠近底部的侧壁上设有液衬通孔，所述液衬通孔位于所述液封池中蓄积的工质液体的液面之下。

7.根据权利要求5所述的液封流体容器，其特征在于，还包括设置在所述液封池外侧的建筑设施，所述容器本体和所述液封池位于所述建筑设施的内部密闭空间。

8.根据权利要求7所述的液封流体容器，其特征在于，所述建筑设施具有穹顶结构，所述穹顶结构与所述液封池的围堰外围或边缘密闭连接或一体制造。

9.根据权利要求5所述的液封流体容器，其特征在于，所述液封池与大气连通。

10.根据权利要求7所述的液封流体容器，其特征在于，所述内部密闭空间与大气阀控连通或被充入保护气体。

11.根据权利要求2所述的液封流体容器，其特征在于，还包括设置在所述容器本体上的快装接驳盘；所述物料输控单元包括第一快装接驳组件，一端与所述快装接驳盘连接，另一端用于与所述容器本体之外的物料储运设备的流体物料快装接驳；所述液衬输控单元包括第二快装接驳组件，一端与所述快装接驳盘连接，另一端用于与所述物料储运设备内形成的液衬结构快装接驳。

12.根据权利要求1所述的液封流体容器，其特征在于，所述流体物料为气液两相流体物料，所述物料输控单元包括气相物料输控子单元和液相物料输控子单元，所述气相物料输控子单元用于实现所述密闭容积内气相流体物料的输出控制，所述液相物料输控子单元用于实现所述密闭容积内液相流体物料的输出控制。

13.根据权利要求12所述的液封流体容器，其特征在于，所述液相物料输控子单元包括漂浮体和液相管路，所述漂浮体的密度低于所述液相流体物料的密度，且在所述漂浮体上设有与所述液相流体物料和液相管路连通的连接管。

14.根据权利要求1所述的液封流体容器，其特征在于，所述容器本体还包括：

安全阀管，与所述容器本体的顶部接驳连通，用于实现所述密闭容积的吸气、排气和过压保护。

15.根据权利要求1所述的液封流体容器，其特征在于，所述工质液体源为开放水域，并提供所述开放水域的水作为所述工质液体，所述容器本体浮动地设置于所述开放水域。

16.根据权利要求15所述的液封流体容器，其特征在于，所述容器本体的结构和外形为适航设计。

17.根据权利要求15所述的液封流体容器，其特征在于，所述容器本体的结构和外形为潜航设计。

18.根据权利要求15所述的液封流体容器，其特征在于，还包括浮力控制单元，用于控制所述容器本体在开放水域中的下沉和上浮。

19.根据权利要求1所述的液封流体容器，其特征在于，所述工质液体源为地下水源，并提供所述地下水源的水作为所述工质液体，所述容器本体全部或部分固定或浮动地设置于所述地下水源的水位以下。

20.根据权利要求1所述的液封流体容器，其特征在于，还包括运输工具，用于对所述容器本体进行承载和运输。

21.根据权利要求1所述的液封流体容器，其特征在于，所述物料输控单元还包括一条或多条物料管路，所述物料管路的端口位于所述容器本体的上部侧壁或顶部，或者穿过所述容器本体，并悬定于所述容器本体的顶部下方。

22.根据权利要求1所述的液封流体容器，其特征在于，所述容器本体的数量为至少两个，且至少两个容器本体之间采用并联、串联或串并联方式设置。

23.根据权利要求1所述的液封流体容器，其特征在于，还包括以下组件中的至少一种：

液位检测组件，用于检测所述容器本体内的所述液衬结构或所述流体物料的液位；

流体特性检测组件，用于检测表征所述容器本体内的所述流体物料或所述液衬结构的组分、物理性质和/或化学性质的参数。

24.根据权利要求1所述的液封流体容器，其特征在于，还包括气态惰封装置，用于向所述容器本体内提供并循环保持气态惰封介质。

25.一种循环惰封系统，其特征在于，包括：

基于权利要求1～24任一项所述的液封流体容器；和

物料容器，通过物料输控单元与所述液封流体容器接驳连通。

26.根据权利要求25所述的循环惰封系统，其特征在于，还包括：

物料再处理单元，与所述容器本体的密闭容积中的流体物料之间可操作地连通，用于实现多种流体物料的再处理功能。

27.根据权利要求26所述的循环惰封系统，其特征在于，所述物料再处理单元包括以下子单元中的至少一种：

物料周转子单元，用于实现气相和/或液相的流体物料的周转；

物料净化子单元，用于脱除混入、溶解或分散于液相流体物料中的杂质；和

物料纯化子单元，用于脱除混入、溶解或分散于气相流体物料中的杂质气体。

28.一种基于权利要求25～27任一项所述的循环惰封系统的QHSE储运方法，其特征在于，包括收料步骤和付料步骤：

收料步骤：通过所述物料输控单元将所述物料容器中的流体物料输入到所述容器本体的密闭容积内，以使所述容器本体的密闭容积内的工质液体在所述流体物料的作用下向工质液体源排出，并维持所述液衬结构；和/或

付料步骤：通过所述物料输控单元将所述密闭容积内的流体物料输出到所述物料容器，所述工质液体源向所述密闭容积补充所述工质液体，并维持所述液衬结构。

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