CN219775462U - 一种具有应急灭火功能的氢气管束式集装箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具有应急灭火功能的氢气管束式集装箱，属于氢气储存运输设备领域。该设备包括箱体、氢气充装管线、氢气出气管线、进气阀、氢气出气管线、出气阀、进气压力表、出气压力表、第一氢气管束、第二氢气管束、第三氢气管束、第四氢气管束、第五氢气管束、第六氢气管束、第一高压氮气瓶、第二高压氮气瓶、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门。本实用新型通过在氢气管束式集装箱箱体后端挂体加装两个高压氮气瓶，可在氢气管束式集装箱作业中发生泄漏着火时通过及时通入惰性气体氮气以进行安全有效的灭火，及时有效的防止二次事故的发生，操作简单，绿色环保，安全可靠。

Description

一种具有应急灭火功能的氢气管束式集装箱

技术领域

实用新型属于氢气储存运输设备领域，特别涉及一种具有应急灭火功能的氢气管束式集装箱。

背景技术

氢气在化工行业占据着重要地位，用途十分广泛，如作为石油化工的原油提炼原料以及化工还原剂及燃料等。氢气钢瓶、束式集装箱均是氢气重要的储存运输工具。常用的40L氢气钢瓶虽然充装运输方便，但是存在体积小的缺点，而管束式集装箱具有洁净度高、容积大、安全性高的特点，因此在氢气的储存和运输中使用更为广泛。常用的氢气管束式集装箱采用标准40英尺管束式集装箱结构，安装有6支大容积气瓶，总水容积达25.38m³，可运输纯氢（纯度≥99.99%）、高纯氢（纯度≥99.999%）及超高纯氢（纯度≥99.9999%），以用于一般工业及燃料氢气，也可以用于超大规模集成电路等电子工业。

氢气是一种高危险气体，不仅具有很强的易燃易爆性，还具有一定的毒性，因此氢气运输的安全问题尤为重要。为此，需要采取一定的措施保证安全性：如设置防静电接地装置，防止因雷电或静电积聚使管路及箱体遭到破坏或引起火灾爆炸事故；如管路设置多道主控阀门进行多级控制，防止由于部分管路因腐蚀、意外撞击、热胀冷缩、振动疲劳等原因被损坏时，或当管路的阀门、焊缝泄漏或密封垫圈损坏而发生泄漏；如前后端管路均设置安全泄放装置，假如气瓶过分靠近热源，或误操作等原因引起瓶内气压升高时气瓶能快速释放氢气。

氢气管束式集装箱在化工以及电子行业频繁运输使用，由于其管束较多，而且压力高，每个管束的压力在20MPa左右，加之氢气属于易燃易爆危险化学品，因此在运输和使用中存在较大安全风险。当氢气管束在运输或使用过程中管束阀门泄漏或者管线破裂着火时，由于管束压力较高，氢气剧烈燃烧，火焰较大，在不能保证安全的情况下作业人员无法快速的切断气源达到灭火，所以为了管束集装箱在突发泄漏着火时更好的去应急灭火救援，有必要设计一种具有应急灭火功能的氢气管束式集装箱。

发明内容

本实用新型针对现有氢气管束式集装箱存在突发泄漏着火时难以及时应急灭火救援的不足，提供一种具有应急灭火功能的氢气管束式集装箱。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种具有应急灭火功能的氢气管束式集装箱，包括箱体、氢气充装管线、氢气出气管线，箱体内安装第一氢气管束、第二氢气管束、第三氢气管束、第四氢气管束、第五氢气管束、第六氢气管束，第一氢气管束、第二氢气管束、第三氢气管束、第四氢气管束、第五氢气管束、第六氢气管束的后端均安装管束阀，各管束阀之间通过“王”字形氢气输送管线连接，氢气输送管线分别与氢气充装管线、氢气出气管线连接，氢气充装管线上设置进气阀、进气压力表，氢气出气管线上设置出气阀、出气压力表，箱体后端左右两侧分别安装第一高压氮气瓶、第二高压氮气瓶，第一高压氮气瓶的总氮气管线分别与第一氢气管束、第二氢气管束、第三氢气管束的管束阀通过相应分支氮气管线相连，且第一高压氮气瓶与第一氢气管束、第二氢气管束、第三氢气管束之间的相应分支氮气管线上分别设置第一阀门、第二阀门、第三阀门，第二高压氮气瓶的总氮气管线分别与第四氢气管束、第五氢气管束、第六氢气管束的管束阀通过相应分支氮气管线相连，且第二高压氮气瓶与第四氢气管束、第五氢气管束、第六氢气管束之间的相应分支氮气管线上分别设置第四阀门、第五阀门、第六阀门。

进一步地，所述第一高压氮气瓶的总氮气管线与第二高压氮气瓶的总氮气管线之间通过补压管线相连，且补压管线上设有第七阀门。

进一步地，所述第一高压氮气瓶的总氮气管线与氢气输送管线之间通过高强度管线相连，且高强度管线上设有第八阀门。

进一步地，所述第一高压氮气瓶的总氮气管线上设有第一放空阀，第二高压氮气瓶的总氮气管线上设有第二放空阀。

进一步地，所述第一高压氮气瓶和第二高压氮气瓶均采用8L钢瓶，且瓶内压力为21-25MPa。

进一步地，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第八阀门均为单向阀，第七阀门为截止阀。

本实用新型的有益技术效果是：该具有应急灭火功能的氢气管束式集装箱通过在后端挂体加装两个高压氮气瓶，可在氢气管束式集装箱作业中发生泄漏着火时通过及时通入惰性气体氮气以进行安全有效的灭火，及时有效的防止二次事故的发生，操作简单，绿色环保，安全可靠。

附图说明

图1是本实用新型的具有应急灭火功能的氢气管束式集装箱的结构框图；

附图标记：1-箱体，2-第一氢气管束，3-第二氢气管束，4-第三氢气管束，5-第四氢气管束，6-第五氢气管束，7-第六氢气管束，8-氢气输送管线，9-氢气充装管线，10-进气阀，11-氢气出气管线，12-出气阀，13-进气压力表，14-出气压力表，15-第一高压氮气瓶，16-第二高压氮气瓶，17-第一阀门，18-第二阀门，19-第三阀门，20-第四阀门，21-第五阀门，22-第六阀门，23-第七阀门，24-第八阀门，25-第一放空阀，26-第二放空阀。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过优选的实施例对本实用新型进行进一步详细说明。需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅附图1所示，本实施例提供的具有应急灭火功能的氢气管束式集装箱，包括箱体1、氢气充装管线9、氢气出气管线11，箱体1内安装第一氢气管束2、第二氢气管束3、第三氢气管束4、第四氢气管束5、第五氢气管束6、第六氢气管束7，第一氢气管束2、第二氢气管束3、第三氢气管束4、第四氢气管束5、第五氢气管束6、第六氢气管束7的后端均安装管束阀，各管束阀之间通过“王”字形氢气输送管线8连接，氢气输送管线8分别与氢气充装管线9、氢气出气管线11连接，氢气充装管线9上设置进气阀10、进气压力表13，氢气出气管线11上设置出气阀12、出气压力表14，箱体1后端左右两侧分别安装第一高压氮气瓶15、第二高压氮气瓶16，第一高压氮气瓶15的总氮气管线分别与第一氢气管束2、第二氢气管束3、第三氢气管束4的管束阀通过相应分支氮气管线相连，且第一高压氮气瓶15与第一氢气管束2、第二氢气管束3、第三氢气管束4之间的相应分支氮气管线上分别设置第一阀门17、第二阀门18、第三阀门19，第二高压氮气瓶16的总氮气管线分别与第四氢气管束5、第五氢气管束6、第六氢气管束7的管束阀通过相应分支氮气管线相连，且第二高压氮气瓶16与第四氢气管束5、第五氢气管束6、第六氢气管束7之间的相应分支氮气管线上分别设置第四阀门20、第五阀门21、第六阀门22。

本实施例中，第一氢气管束2、第二氢气管束3、第三氢气管束4、第四氢气管束5、第五氢气管束6、第六氢气管束7呈两行三列布设。第一阀门17、第二阀门18、第三阀门19、第四阀门20、第五阀门21、第六阀门22均为高压单向阀，以此来保证在各氢气管束充装使用过程中氢气不进入氮气管线。当各氢气管束在运输或使用过程中管束阀泄漏或者管线破裂着火时，由于各氢气管束压力较高，氢气剧烈燃烧，火焰较大，在不能保证安全的情况下作业人员无法快速的切断气源达到灭火，此时可以开启第一高压氮气瓶15和/或第二高压氮气瓶16给着火部位通入氮气，以此来达到灭火的目的。

具体的，所述第一高压氮气瓶15的总氮气管线与第二高压氮气瓶16的总氮气管线之间通过补压管线相连，且补压管线上设有第七阀门23。

本实施例中，第七阀门23为截止阀，所述第一高压氮气瓶15和第二高压氮气瓶16均采用8L钢瓶，且瓶内压力为21-25MPa。在其中一个或多个有氢气泄漏发生的氢气管束内压力过高，泄漏气量较大的情况下，可开启第一高压氮气瓶15、第七阀门23、第二高压氮气瓶16，使其中一个高压氮气瓶对另外一个高压氮气瓶进行补压。

具体的，所述第一高压氮气瓶15的总氮气管线与氢气输送管线8之间通过高强度管线相连，且高强度管线上设有第八阀门24。

本实施例中，第八阀门24为高压单向阀，假如在氢气用气作业中某氢气管束发生泄漏着火，第一高压氮气瓶15、第二高压氮气瓶16与该氢气管束的管束阀相连接的分支氮气管线破裂时，先打开第一高压氮气瓶15或第二高压氮气瓶16的气瓶阀经过第八阀门24通入氮气，然后依次缓慢关闭第一阀门17、第二阀门18、第三阀门19、第四阀门20、第五阀门21、第六阀门22，达到安全灭火的目的。

具体的，所述第一高压氮气瓶15的总氮气管线上设有第一放空阀25，第二高压氮气瓶16的总氮气管线上设有第二放空阀26。

本实用新型的工作原理及使用方法：

1.当管束车充装作业中氢气泄漏着火时

在氢气管束车承载的氢气管束式集装箱充装氢气时，由于6个管束阀都是开启状态，如果此时其中的一个管束阀泄露着火，在保证安全的情况下，可立即关闭另外5个管束阀后及时打开与之相连接的高压氮气瓶的气瓶阀及相应分支氮气管线上的阀门，切断气源，对着火氢气管束缓慢通入氮气置换，保证该氢气管束正压，以达到快速灭火的目的。若着火氢气管束内压力高，气量较大的情况下可打开第七阀和另外一个高压氮气瓶阀进行补压。

例如，当第一氢气管束2的管束阀泄露着火时，立即关闭另外5个管束阀，打开第一高压氮气瓶15的气瓶阀及第一阀门17，对着火的第一氢气管束2缓慢通入氮气置换，保证第一氢气管束2正压，以达到快速灭火的目的；若第一氢气管束2内压力高、气量较大，可打开第七阀和第二高压氮气瓶16的气瓶阀进行补压。

2.当管束车用气作业中氢气泄漏着火时

在氢气管束车承载的氢气管束式集装箱用气作业过程中，一般情况下为每个氢气管束依次使用，如在使用第一氢气管束2时，其余氢气管束的管束阀均为关闭状态。若此时出气阀12出现氢气大量泄漏着火时，可立即切断出气阀12，为防止第一氢气管束2回火发生爆炸，此时及时打开与之相联的第一高压氮气瓶15的气瓶阀和第一阀门17，给着火第一氢气管束2通入氮气，随之缓慢关闭着火关乎的管束阀，此过程始终保持第一氢气管束2正压，以达到安全快速灭火的效果。假如在用气作业时与第一氢气管束2关乎的第一阀门17相连接的分支氮气管线破裂时，先打开第一高压氮气瓶15的气瓶阀，经过第八阀门24通入氮气，然后依次缓慢关闭第一阀门17、第二阀门18、第三阀门19、第四阀门20、第五阀门21、第六阀门22，达到安全灭火的目的。

以上所述为本实用新型的较佳实施例，用以解释本实用新型的技术方案，本领域技术人员还可以在本实用新型的精神和原则之内作常规修改、等同替换和改进等。

Claims (6)

1.一种具有应急灭火功能的氢气管束式集装箱，包括箱体、氢气充装管线、氢气出气管线，箱体内安装第一氢气管束、第二氢气管束、第三氢气管束、第四氢气管束、第五氢气管束、第六氢气管束，第一氢气管束、第二氢气管束、第三氢气管束、第四氢气管束、第五氢气管束、第六氢气管束的后端均安装管束阀，各管束阀之间通过“王”字形氢气输送管线连接，氢气输送管线分别与氢气充装管线、氢气出气管线连接，氢气充装管线上设置进气阀、进气压力表，氢气出气管线上设置出气阀、出气压力表，其特征在于：箱体后端左右两侧分别安装第一高压氮气瓶、第二高压氮气瓶，第一高压氮气瓶的总氮气管线分别与第一氢气管束、第二氢气管束、第三氢气管束的管束阀通过相应分支氮气管线相连，且第一高压氮气瓶与第一氢气管束、第二氢气管束、第三氢气管束之间的相应分支氮气管线上分别设置第一阀门、第二阀门、第三阀门，第二高压氮气瓶的总氮气管线分别与第四氢气管束、第五氢气管束、第六氢气管束的管束阀通过相应分支氮气管线相连，且第二高压氮气瓶与第四氢气管束、第五氢气管束、第六氢气管束之间的相应分支氮气管线上分别设置第四阀门、第五阀门、第六阀门。

2.根据权利要求1所述的具有应急灭火功能的氢气管束式集装箱，其特征在于：所述第一高压氮气瓶的总氮气管线与第二高压氮气瓶的总氮气管线之间通过补压管线相连，且补压管线上设有第七阀门。

3.根据权利要求2所述的具有应急灭火功能的氢气管束式集装箱，其特征在于：所述第一高压氮气瓶的总氮气管线与氢气输送管线之间通过高强度管线相连，且高强度管线上设有第八阀门。

4.根据权利要求1所述的具有应急灭火功能的氢气管束式集装箱，其特征在于：所述第一高压氮气瓶的总氮气管线上设有第一放空阀，第二高压氮气瓶的总氮气管线上设有第二放空阀。

5.根据权利要求1所述的具有应急灭火功能的氢气管束式集装箱，其特征在于：所述第一高压氮气瓶和第二高压氮气瓶均采用8L钢瓶，且瓶内压力为21-25MPa。

6.根据权利要求3所述的具有应急灭火功能的氢气管束式集装箱，其特征在于：所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第八阀门均为单向阀，第七阀门为截止阀。