CN205640230U - 一种防爆储罐 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种防爆储罐，其中所述防爆储罐设有至少一个泄气口，所述泄气口连接有相应的泄气管，所述泄气管的出口延伸至储罐存放区外的安全区域或安全设施处，所述泄气口和泄气管的公称直径不小于200mm;当本实用新型的防爆储罐因任何原因罐内压力升高超过正常值时，能自动迅速泄气降压，物料蒸汽经泄气管被导送到安全区域或安全装置被排放或处置,从而避免例如被罐外火灾现场的火星等点火燃爆的风险，同时还可结合氮气袋技术对储罐内部实现惰性气体保护，使储罐系统内气相空间成为点火不爆的本质安全系统。
Description
技术领域
本发明涉及化学品储放技术领域，尤其是涉及一种减少危险化学品储放过程中燃爆风险的装置。
背景技术
化学品储放容器，例如通常的储罐的燃爆事故经常发生，并且经常有一个储罐的燃爆或罐区其它火情引发多个储罐相继燃爆的情况。
储罐为适应罐内液面经常上升和下降的需求，通常都设有呼吸口，允许气体进出，但这种开口通常都较小，不能满足罐内物料因升温或沸腾而产生的大量蒸汽的及时排出的需求，并且即使设有紧急泄压口，现有技术通常也只是排出到罐外即可，没有相应的管道将排出的气体安全导送到安全区域或安全装置。当储罐内物料因罐外火灾等原因升温甚至沸腾时，这种常规的呼吸口难以满足大量气体排放的需求，并且又没有别的能大量泄放气体的通道，可能导致罐内压力增高到足以损伤罐体的程度，造成事故的进一步恶化；并且，由于这些常规开口排出的燃爆性气体通常没有专门管道导送至安全区域或安全设施，而是直接释放到罐外附近空间，容易被火灾事故现场飞扬的火星等点火燃爆。
大型储罐在例如遭遇外部火焰或罐内加热器损坏造成大量热载体注入时，储罐内部可能发生超压等事故。美国石油学会API2000《常压和低压储罐的通气》，规定了几种防止储罐内部发生超压事故可采用的措施，原理都是顶开压封的板块或使用爆破膜片。但这些紧急放空措施都是将气体释放到罐顶外部附近空间而已，没有专用安全管道将气体导送至安全区域或安全设施，因此可能被火灾事故现场飞扬的火星等点火燃爆。
中国专利CN201020562598提出了一种利用例如氮气袋与储罐呼吸口连接，从而对储罐实现恒压密封氮气保护的装置。但该专利不涉及与本专利提出的大口径泄压到安全区域的泄气管的相互配合，完整实现储罐防爆的情况。虽然该专利的氮气保护使储罐内的气相空间成为点火不燃爆的安全系统，但在储罐外部受火灾的高温加热时，罐内可能物料部分沸腾产生大量物料蒸汽，该专利所涉及的储罐呼吸系统不足以快速释压，可能造成储罐过压爆裂的严重问题，或压力经由现有技术的泄压放空到罐顶附近空间，放出的物料蒸汽与外部空气混合成为燃爆性气氛，可能被火灾事故现场飞扬的火星等点火燃爆。
发明内容
本发明旨在解决前述所提及的技术问题，提供一种防爆储罐，其中所述防爆储罐设有至少一个泄气口，所述泄气口连接有相应的泄气管，所述泄气管的出口延伸至储罐存放区外的安全区域或安全设施处，所述泄气口和泄气管的公称直径不小于200mm，优选不小于300mm，更优选不小于600mm，最优选不小于1800mm。
所述泄气管的进口处和/或出口处和/或该泄气管任意处进一步设有限流装置，所述限流装置在两侧压差小于设定值时，缩小泄气管的过流面积，从而限制气体的自由流动，甚至关闭泄气管，在两侧压差大于设定值时，恢复或增加泄气管的过流面积。所述限流装置包括压力阀、大型重力式紧急泄压阀、紧急泄压人孔装置、爆破膜片和/或呼吸阀中的一种或数种。在正常情况下对管道起到密封作用，在设定压差情况下自动开放泄气，让储罐能维持液面经常的正常升降所需的气体进出。不同的限流装置可以根据需要单独或组合使用。
所述部分或全部所述泄气管的进口处和/或出口处和/或该泄气管任意处，进一步设有至少一个阻火装置。
所述储罐和/或所述泄气管连接有至少一个容积可变容器，例如连接装有氮气的气袋或气袋组，所述容积可变容器的容积大于所述防爆储罐内流体任意时刻最大净出入量的1/4，优选为1.2倍，更优选为5倍。所述容积可变容器附设有气体处理装置，其包括气体添加装置、气体去除装置、气体纯化装置和/或气体更换装置。所述气体添加装置可为氮气添加装置、气体去除装置为氧气去除装置、气体纯化装置为气体冷凝装置、气体更换装置为抽气或鼓气装置。所述容积可变容器附设有施压装置，其包括重物施压装置、弹簧施压装置和/或动力施压装置。泄气口和泄气管能满足储罐因液面正常升降而需要的气体进出的呼吸要求，以及正常或非正常过压时的快速泄压要求，但还没有改变储罐内气相空间是燃爆性气氛的情况。用例如氮气袋与储罐的呼吸管口和/或泄气管口连接，可以实现对储罐的恒压密封和自由呼吸，使得储罐及整个气相管线系统被自动全时保持在惰性气体保护的状态，成为本质安全系统。
安全区域是指即使有物料在所述泄气管出口排放或燃烧，也没有显著的风险造成人员和周围其它物体的危害，安全设施是指人造或天然的物体，允许所述泄气管的出口连接以安全处置从该出口排出的物料；所述泄气口和泄气管有足够大的气通量，使得储罐在遭遇外部事故火场加热罐内物料，致使部分物料沸腾产生大量物料蒸汽时，能够有足够的气体泄放能力，从而避免罐内压力升高到足以造成罐体损伤的程度，和/或使得储罐在遭受罐内气相空间爆炸时，能迅速排放掉足够多的气体，从而避免罐内压力升高到足以造成罐体损伤的程度。泄气管通常可为金属材料或任何别的材料, 能够耐受火灾高温及紧急泄压时的压力。
优选地，所述防爆储罐不设置常规的储罐开口中的，允许罐内气体在正常和/或非正常情况下出罐但没有合适管道将出罐气体安全导送到安全区域或安全设施的开口；或对设置的部分或全部这样的开口，取消这些开口的允许罐内气体在正常和/或非正常情况下出罐的功能；或对设置的部分或全部这样的开口，加装各自相应尺寸的本发明的泄气管，以便将出罐气体安全导送到安全区域或安全设施。由于这些常规开口的呼吸和/或泄压功能已经被所述泄气口和泄气管代替，因而不再需要这些不够安全的设置，或者需要对这些开口加装本发明的泄气管，增加其安全功能。
本发明文件所述“储罐”, 应包括各种形式和大小的, 存放和/或运输需要防止燃爆的物料和/或需要防止毒性伤害的物料的容器和反应器。本发明主要涉及防止燃爆方面的应用，但也包括没有燃爆危险但具有毒性风险的物质。
如果现场事故处置时认为目前的排放距离还需增加，很容易将另一条管道与现有泄气管的出口连接从而将排放距离临时增加到需要的长度。
本发明所具有的优点是：用简单的方法消除了现有技术罐内气体放空后可能被罐外火场点火燃爆，造成多个储罐相继燃爆的常见现象；氮气袋的使用使得储罐成为点火也不会燃爆的本质安全系统。1）当储罐因任何原因罐内压力升高超过正常值时，能自动迅速泄气降压，并且所泄放的燃爆性气体不是如现有技术罐外附近空间就地放空，而是被专门管道安全地导送到安全区域或安全设施排放或处置，从而避免例如被罐外火灾现场的火星等点火燃爆的风险；2）对储罐内部实现惰性气体保护，使储罐系统内气相空间成为点火不爆的本质安全系统。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
图1是本发明的一种实施例；
图2是本发明的另一种实施例。
图中：1-储罐，2-泄气口，3-泄气管，4-泄气管出口，5-冷凝液收集口，6-呼吸管口，7-气袋。
具体实施方式
请参考图1至图2所示，下面结合具体实施例来说明本发明中所提供的防爆储罐。
如图1所示本发明防爆储罐示意图，储罐1上设有泄气口2，泄气口2连接有与之配套的泄气管3，所述泄气管3的出口4设置在储罐区外部的安全区内，且出口4处设有冷凝液收集口5以及呼吸管口6。泄气管线上可有阀门、排气取样管、测氧仪、隔爆器等设备。出口4通常可是基本封闭或完全封闭，储罐的呼吸主要可由呼吸管口6进行。呼吸管口6上可有呼吸阀等相关装置，出口4在呼吸管口6来不及泄压的情况下能自动开启泄压。
如图2所示本发明防爆储罐示意图，储罐1的呼吸管口6连接有全封闭的大管道式塑料气袋7。气袋容积稍大于储罐的容积，气袋安装在离储罐区符合安全等要求之处。
作为变形，图2所示气袋的呼吸管6不是连接在泄气管3，而是直接连接到储罐1上。图2所示气袋，可连接有多于一个储罐和/或储罐的泄气管3。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种防爆储罐，其特征在于: 所述防爆储罐设有至少一个泄气口，所述泄气口连接有相应的泄气管，所述泄气管的出口延伸至储罐存放区外的安全区域或安全设施处，所述泄气口和泄气管的公称直径不小于200mm。
2.根据权利要求1所述防爆储罐，其特征在于：所述泄气管进一步设有限流装置，所述限流装置在两侧压差小于设定值时，关闭或缩小泄气管的过流面积，在两侧压差大于设定值时，恢复或增加泄气管的过流面积。
3.根据权利要求2所述防爆储罐，其特征在于：所述限流装置包括压力阀、大型重力式紧急泄压阀、紧急泄压人孔装置、爆破膜片和/或呼吸阀中的一种或数种。
4.根据权利要求1或2所述防爆储罐，其特征在于：所述泄气管进一步设有至少一个阻火装置。
5.根据权利要求1或2所述防爆储罐，其特征在于：所述储罐和/或所述泄气管连接有至少一个容积可变容器，所述容积可变容器的容积大于所述防爆储罐内流体任意时刻最大净出入量的1/4。
6.根据权利要求5所述防爆储罐，其特征在于：所述容积可变容器附设有气体处理装置，其包括气体添加装置、气体去除装置、气体纯化装置和/或气体更换装置。
7.根据权利要求6所述防爆储罐，其特征在于：所述气体添加装置是为氮气添加装置、气体去除装置为氧气去除装置、气体纯化装置为气体冷凝装置、气体更换装置为抽气或鼓气装置。
8.根据权利要求5所述防爆储罐，其特征在于：所述容积可变容器附设有施压装置，其包括重物施压装置、弹簧施压装置和/或动力施压装置。
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| CN201620358039.5U CN205640230U (zh) | 2016-04-26 | 2016-04-26 | 一种防爆储罐 |
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