槽车罐或储罐内置应急安全装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201921798800.7 (22)申请日 2019.10.24 (73)专利权人 应急管理部天津消防研究所 地址 300381 天津市南开区卫津南路110号 专利权人 湖北楚帝智联安全科技有限公司 武汉理工大学 (72)发明人 刘晅亚朱红亚陈晔朱一丹 陈先锋王刚刘博宋玉杰 董智桥 (74)专利代理机构 天津中环专利商标代理有限 公司 12105 代理人 李美英 (51)Int.Cl. F16K 15/04(2006.01) F16K 17/40(2006.01) F16K 2。

2、7/02(2006.01) F17C 13/04(2006.01) F17C 13/12(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 (54)实用新型名称 一种槽车罐或储罐内置应急安全装置 (57)摘要 本实用新型涉及一种槽车罐或储罐内置应 急安全装置， 重力球和间隙活塞依次设置在本体 的中直径通道内， 底部端盖焊接在本体的大直径 圆通道内， 底部端盖的高压驱动介质入口与间隙 活塞的圆形凹槽相对应； 限压爆破片固定在介质 通道的一侧； 阀件和插焊圆柱体垂直设置， 阀 件和插焊圆柱体通过联通短接管固定在一起， 阀 件的介质通道 、 介质通道通过联通短接管介 质通道与插焊圆柱体的。

3、介质通道相通； 当内 置应急安全装置发生翻转， 重力球会离开间隙活 塞的上端面， 与锥形的硬质密封面形成单向密封 副， 实现关闭介质通道。 有益效果是： 内置应急安 全装置的结构设计， 可快速自动处置槽车罐或储 罐危化品泄漏从而遏止事故升级。 权利要求书1页 说明书5页 附图4页 CN 211010011 U 2020.07.14 CN 211010011 U 1.一种槽车罐或储罐内置应急安全装置， 其特征在于： 所述内置应急安全装置 （1） 包括 阀件 （1-1） 、 联通短接管 （1-2） 和插焊圆柱体 （1-3） ； 所述阀件 （1-1） 包括本体 （1-1-1） 、 底部端盖 （1-1。

4、-2） 、 间隙活塞 （1-1-3） 、 重力球 （1-1- 4） 、 限压爆破片 （1-1-5） ； 所述重力球 （1-1-4） 和间隙活塞 （1-1-3） 依次设置在本体 （1-1-1） 的中直径通道 （1-1- 12） 内， 所述底部端盖 （1-1-2） 焊接在本体 （1-1-1） 的大直径圆通道 （1-1-11） 内， 底部端盖 （1-1-2） 的高压驱动介质入口 （1-1-21） 与间隙活塞 （1-1-3） 的圆形凹槽 （1-1-31） 相对应； 所述限压爆破片 （1-1-5） 固定在介质通道 （1-1-14） 的一侧； 所述阀件 （1-1） 和插焊圆柱体 （1-3） 垂直设置， 阀。

5、件 （1-1） 和插焊圆柱体 （1-3） 通过联通 短接管 （1-2） 固定在一起， 阀件 （1-1） 的介质通道 （1-1-16） 、 介质通道 （1-1-14） 通过联通 短接管 （1-2） 介质通道 （1-2-1） 与插焊圆柱体 （1-3） 的介质通道 （1-3-1） 相通； 当内置应急安全装置 （1） 发生翻转， 本体 （1-1-1） 内的重力球 （1-1-4） 会离开间隙活塞 （1-1-3） 的上端面， 依靠重力球 （1-1-4） 自身的重力滚落向本体 （1-1-1） 内锥形的硬质密封 面 （1-1-15） ， 并与锥形的硬质密封面 （1-1-15） 形成单向密封副， 实现关闭介质通。

6、道， 或经高 压驱动介质入口 （1-1-21） 输入高压助推介质， 使间隙活塞 （1-1-3） 推动重力球 （1-1-4） 与本 体 （1-1-1） 内的锥形的硬质密封面 （1-1-15） 接触， 形成单向密封副， 实现关闭介质通道。 2.根据权利要求1所述的一种槽车罐或储罐内置应急安全装置， 其特征在于： 所述本体 （1-1-1） 为圆柱体或多棱柱体， 在本体 （1-1-1） 底面的中心处垂直设有一段阶梯状圆孔， 阶 梯状圆孔由大直径圆通道 （1-1-11） 、 中直径通道 （1-1-12） 和小直径通道 （1-1-13） 构成， 小 直径通道 （1-1-13） 与中直径通道 （1-1-12。

7、） 之间的变径位置为锥形的硬质密封面 （1-1-15） ， 在本体 （1-1-1） 圆周面的中部位置， 间隔均分的开有数个介质通道 （1-1-16） ， 在本体 （1-1- 1） 圆周面的上部位置， 开有介质通道 （1-1-14） ， 数个介质通道 （1-1-16） 、 介质通道 （1- 1-14） 、 大直径圆通道 （1-1-11） 、 中直径通道 （1-1-12） 和小直径通道 （1-1-13） 相通。 3.根据权利要求1所述的一种槽车罐或储罐内置应急安全装置， 其特征在于： 所述底部 端盖 （1-1-2） 为圆形体， 在底部端盖 （1-1-2） 面的中心处设有高压驱动介质入口 （1-1-。

8、21） 。 4.根据权利要求1所述的一种槽车罐或储罐内置应急安全装置， 其特征在于： 所述间隙 活塞 （1-1-3） 为圆柱体， 在间隙活塞 （1-1-3） 一端面上设有圆形凹槽 （1-1-31） 。 5.根据权利要求1所述的一种槽车罐或储罐内置应急安全装置， 其特征在于： 所述介质 通道 （1-1-16） 为圆形的介质通道或矩形的介质通道。 权利要求书 1/1 页 2 CN 211010011 U 2 一种槽车罐或储罐内置应急安全装置 技术领域 0001 本实用新型涉及一种槽车罐或储罐内置应急安全装置， 更具体地说， 涉及一种用 于危化品槽车罐或储罐管线阀门泄漏的内置应急自封堵安全装置。 背。

9、景技术 0002 目前， 危化品槽车罐、 危化品仓储运输使用各类储罐使用的管路、 阀门技术均比较 传统， 驱动方式多数是依靠人力、 液压系统、 气动或电动及组合方式， 并通常在管道或阀门 及其连接处由于密封不严或意外碰撞等事故而出现泄漏。 0003 众多生产实践及事故案例表明， 现有的槽车罐或储罐的管道阀门的操控存在繁琐 的机械传动机构， 其故障率高并需相应的电源动力等问题， 尤其在事故状态下， 其自身事故 隐患和低效的操作过程， 常常引发次生事故， 尤其在危化品泄漏引发火灾、 爆炸事故时， 上 述槽罐和危化品储罐应急功能明显不足， 往往会导致事故规模进一步扩大。 0004 随着危化品运输流动。

10、日益频繁， 危化品槽车罐发展迅速， 运行过程中事故频发， 特 别是当危化品槽车的翻车、 碰撞导致的介质泄漏事故后果严重、 处置困难， 极易引发火灾和 爆炸事故， 如山西晋城 “3.1” 岩后隧道危化品罐车追尾泄漏燃爆事故， 导致40人死亡。 此外， 随着石油化工等危化品储罐建设激增， 在储运过程中由于泄漏引发的火灾爆炸事故也时有 发生， 如大连7.16原油管道爆炸起火和江苏靖江4.22罐区火灾等众多泄漏事故和危化品槽 车的泄漏众多案例均印证了槽车容器、 储罐泄漏事故风险隐患依然普遍存在。 0005 通过上述事故分析， 这些事故的发生往往是由于储罐阀门无法快速关闭导致灾难 升级扩大； 而槽车发生。

11、事故后， 由于阀门的介质通道失效所造成的危化品泄漏爆炸、 伤亡损 失也非常惨重。 因此亟待提升危化品容器进出通道的应急安全控制技术水平与能力， 特别 是具备全自动识别自动应急功能的本质安全的应急安全装置。 如果在危化品槽车介质通 道、 危化品储罐进出管道以及危化品流程管道关键位置上设置用于自动应急的安全装置， 可快速自动处置危化品泄漏从而遏止事故升级。 发明内容 0006 本实用新型的目的就是针对以上问题， 提供一种值守于危化品储罐介质通道上， 可在危险时刻紧急实现自动避险的槽车罐或储罐内置应急安全装置。 0007 本实用新型采用的技术方案是： 一种槽车罐或储罐内置应急安全装置， 其特征在 于。

12、： 所述内置应急安全装置包括阀件、 联通短接管和插焊圆柱体； 0008 所述阀件包括本体、 底部端盖、 间隙活塞、 重力球、 限压爆破片； 0009 所述重力球和间隙活塞依次设置在本体的中直径通道内， 所述底部端盖焊接在本 体的大直径圆通道内， 底部端盖的高压驱动介质入口与间隙活塞的圆形凹槽相对应； 0010 所述限压爆破片固定在介质通道的一侧； 0011 所述阀件和插焊圆柱体垂直设置， 阀件和插焊圆柱体通过联通短接管固定在一 起， 阀件的介质通道 、 介质通道通过联通短接管介质通道与插焊圆柱体的介质通道 说明书 1/5 页 3 CN 211010011 U 3 相通； 0012 当内置应急安。

13、全装置发生翻转， 本体内的重力球会离开间隙活塞的上端面， 依靠 重力球自身的重力滚落向本体内锥形的硬质密封面， 并与锥形的硬质密封面形成单向密封 副， 实现关闭介质通道， 或经高压驱动介质入口输入高压助推介质， 使间隙活塞推动重力球 与本体内的锥形的硬质密封面接触， 形成单向密封副， 实现关闭介质通道。 0013 本实用新型克服了现有技术存在的诸多问题， 其有益效果是： 0014 本实用新型的内置应急安全装置是容器内部使用的90 进液形式的结构， 内置应 急安全装置的插焊圆柱体的主要用途是解决压力容器内壁凸出障碍物对应通道的包容控 制方案， 以应对该通道的卸放失控， 插焊圆柱体和阀件的两个部分。

14、通道对接后可以以不同 的空间角度呈现。 0015 内置应急安全装置介质通道 的轴线与锥形硬质密封面轴线的空间夹角范围0 90 根据需要自由选择定型。 0016 内置应急安全装置的结构设计， 可快速自动处置槽车罐或储罐危化品泄漏从而遏 止事故升级。 0017 当槽车罐因事故发生翻转， 其内置应急安全装置发生翻转的角度超过了90度时， 本体内的重力球与锥形的硬质密封面形成单向密封副， 可实现自动关闭介质通道， 防止危 化品介质泄漏。 0018 当槽车罐外部气相安全阀出现故障处于失控状态， 或当槽车罐因事故发生翻转其 外部气相安全阀出现故障处于失控状态， 造成槽车罐内的高压介质外泄时， 推动重力球借。

15、 助高压助推介质与锥形的硬质密封面接触， 形成单向密封副， 可实现关闭介质通道， 自动阻 断危化品介质泄漏。 0019 限压爆破片的结构设计， 可防在介质主通道应急关闭后储罐内部高压介质因温度 升高等意外超压， 造成槽车罐爆炸事故的发生。 0020 上述多重安全措施， 能够自动应对各种突发事故发生， 实现了自动关闭介质通道、 自动避险， 防止了危化品介质泄漏， 同时对事故区域进行安全锁定， 防止事故的进一步扩 大， 减少环境污染， 降低了财产损失。 0021 总之， 内置应急安全装置结构简单， 设置合理， 实用性强， 可用于危化品槽车罐、 各 类储罐、 压力容器或介质通道的紧急处置， 能够自动。

16、应对通道的泄漏、 火灾等突发事故并实 现自动避险。 附图说明 0022 图1为本实用新型的结构示意图； 0023 图2为本实用新型阀件的结构示意图； 0024 图3为本实用新型联通短接管的结构示意图； 0025 图4为本实用新型插焊圆柱体的结构示意图； 0026 图5为本实用新型的使用状态图。 具体实施方式 0027 为了使本实用新型更容易被清楚理解， 以下结合附图及实施例对本实用新型的技 说明书 2/5 页 4 CN 211010011 U 4 术方案作以详细说明。 0028 如图1至图4所示， 一种槽车罐或储罐内置应急安全装置， 内置应急安全装置1包括 阀件1-1、 联通短接管1-2和插焊。

17、圆柱体1-3。 0029 阀件1-1包括本体1-1-1、 底部端盖1-1-2、 间隙活塞1-1-3、 重力球1-1-4、 限压爆破 片1-1-5。 0030 本体1-1-1为圆柱体或多棱柱体， 在本体1-1-1底面的中心处垂直设有一段阶梯状 圆孔， 阶梯状圆孔由大直径端盖固定孔1-1-11、 中直径通道1-1-12和小直径通道1-1-13构 成， 小直径通道1-1-13与中直径通道1-1-12之间的变径位置为锥形的硬质密封面1-1-15， 在本体1-1-1圆周面的中部位置， 间隔均分的开有数个介质通道 1-1-16， 在本体1-1-1圆周 面的上部位置， 开有介质通道1-1-14， 数个介质通。

18、道 1-1-16、 介质通道1-1-14、 大直径 圆通道1-1-11、 中直径通道1-1-12和小直径通道1-1-13相通。 0031 底部端盖1-1-2为圆形体， 在底部端盖1-1-2面的中心处设有高压驱动介质入口1- 1-21。 0032 间隙活塞1-1-3为圆柱体， 在间隙活塞1-1-3一端面上设有圆形凹槽1-1-31。 0033 介质通道 1-1-16为圆形的介质通道或矩形的介质通道。 0034 将重力球1-1-4和间隙活塞1-1-3依次设置在本体1-1-1的中直径通道1-1-12内， 底部端盖1-1-2与本体1-1-1的大直径圆通道1-1-11的安装配合采取插焊对接熔合为一体， 底。

19、部端盖1-1-2高压驱动介质入口1-1-21与间隙活塞1-1-3的圆形凹槽1-1-31相对应。 0035 将限压爆破片1-1-5安装在介质通道1-1-14的一侧内， 用于系统介质意外超压 介质卸放直接进入介质通道1-1-14， 确保介质压强不超越容器许可强度。 0036 阀件1-1和插焊圆柱体1-3垂直设置， 阀件1-1和插焊圆柱体1-3通过与联通短接管 1-2焊接组合为一体， 阀件1-1的介质通道 1-1-16、 介质通道1-1-14通过联通短接管1-2 介质通道1-2-1与插焊圆柱体1-3的介质通道1-3-1相通， 实现介质互通压力平衡。 0037 当内置应急安全装置1发生翻转， 本体1-。

20、1-1内的重力球1-1-4会离开间隙活塞1- 1-3的上端面， 依靠重力球1-1-4自身的重力滚落向本体1-1-1内的锥形的硬质密封面1-1- 15， 并与锥形的硬质密封面1-1-15形成单向密封副， 实现关闭介质通道， 或经高压驱动介质 入口1-1-21输入高压助推介质， 使间隙活塞1-1-3推动重力球1-1-4与本体1-1-1内的锥形 的硬质密封面1-1-15接触， 形成单向密封副， 实现关闭介质通道。 0038 本内置应急安全装置1锥形的硬质密封面1-1-15与重力球1-1-4形成单向密封副 与单向阀门相同。 0039 本本内置应急安全装置1属于组合成型结构， 可根据应用需求确定尺寸独立。

21、加工 完成再进一步组合完成。 0040 本内置应急安全装置1的耐压检测时， 采取重力球1-1-4经高压助推介质与锥形的 硬质密封面1-1-15形成单向密封副后， 测定插焊圆柱体1-3的耐压强度， 所属实用新型检测 标准参数， 参照压力容器和单向阀门制造及检测标准。 0041 如图5所示， 一种槽车罐或储罐内置应急安全装置使用方法， 0042 1） 、 内置应急安全装置1的安装； 0043 将槽车罐2水平设置， 在槽车罐2内垂直设置4个内置应急安全装置1， 其中2个内置 应急安全装置1的插焊圆柱体1-3分别焊接在槽车罐2的上端壁上， 在伸出槽车罐2上端壁的 说明书 3/5 页 5 CN 2110。

22、10011 U 5 2个插焊圆柱体1-3介质通道1-3-1口内分别连接一个气相安全阀3， 另2个内置应急安全 装置1的插焊圆柱体1-3介质通道1-3-1口分别与一根钢管4的一端焊接在一起， 2根钢管4 垂直设置， 2根钢管4的另一端分别焊接在槽车罐2的下端壁上， 在伸出槽车罐2底端壁的2个 插焊圆柱体1-3介质通道1-3-1口内分别连接一个气相阀5和液相阀9， 4个内置应急安全 装置1底部端盖1-1-2的高压驱动介质入口1-1-21分别通过氮气分线管6-1与氮气总线管6 连接， 氮气总线管6的进口焊接在槽车罐2的下端壁上， 伸出槽车罐2底端壁的氮气总线管6 的进口通过电磁阀7与氮气瓶8连接。 。

23、0044 2） 、 当槽车罐2外部气相安全阀3或气相阀5或液相阀9没有出现意外损坏失效时， 或槽车罐2没发生翻转时； 0045 本内置应急安全装置1处于稳定保持状态， 即重力球1-1-4连同间隙活塞1-1-3处 于中直径通道1-1-12的最低位， 压紧在底部端盖1-1-2上并形成一个高压驱动介质独立空 间， 没有高压介质的引入， 间隙活塞1-1-3不会发生应急动作， 此时， 中直径通道1-1-12、 介 质通道1-1-14、 介质通道1-2-1和介质通道1-3-1处于联通状态， 压力平衡， 重力球1- 1-4由于本身重力关系下沉并紧压在间隙活塞1-1-3的上部端面上， 保持稳定处于应急预备 状。

24、态。 0046 3） 、 当槽车罐2外部气相安全阀3或气相阀5或液相阀9出现故障处于失控状态时， 槽车罐2内的高压介质外泄； 0047 打开电磁阀7， 氮气瓶8氮气依次通过氮气总线管6、 氮气分线管6-1、 4个内置应急 安全装置1底部端盖1-1-2的高压驱动介质入口1-1-21进入间隙活塞1-1-3的圆形凹槽1-1- 31内， 间隙活塞1-1-3在高压流体介质氮气的驱动下， 向上移动并推动重力球1-1-4上升至 超越介质通道 1-1-16的中心水平轴线， 并通过介质通道 1-1-16、 介质通道1-1-14、 介质 通道1-2-1外泄的高压介质助推下瞬间压紧锥形的硬质密封面1-1-15与其形。

25、成单向密封 副线型密封， 阻断了槽车罐2内介质通过介质通道的继续泄漏， 达到紧急避险目的； 0048 4） 、 当槽车罐2因事故发生翻转时， 或翻转后外部气相安全阀3或气相阀5或液相阀 9出现故障处于失控状态时； 0049 槽车罐2内的4个内置应急安全装置1随同槽车罐2的翻转角度超过了90度时， 4个 内置应急安全装置1内的重力球1-1-4分别会离开间隙活塞1-1-3的上端面， 依靠重力球1- 1-4自身的重力滚落向本体1-1-1内的锥形的硬质密封面1-1-15， 并与锥形的硬质密封面1- 1-15形成单向密封副， 实现了介质通道关闭， 或同时打开电磁阀7， 氮气瓶8氮气通过4个内 置应急安全。

26、装置1的高压驱动介质入口1-1-21推动间隙活塞1-1-3对重力球1-1-4进一步施 压提升密封的可靠度， 达到紧急避险目的。 0050 5） 、 当槽车罐2外部的气相安全阀3或气相阀5或液相阀9修复或更换完毕后， 扶正 槽车罐2后， 槽车罐2内的实用新型重力球1-1-4与硬质密封面1-1-15形成的压紧密封线前 后压力趋向平衡状态时重力球自动下落复位， 内置应急安全装置1恢复到上述2中的稳定保 持状态。 0051 6） 、 当上述3和4中气相安全阀3或气相阀5或液相阀9出现故障处于失控状态后， 4 个内置应急安全装置1阻断了槽车罐2介质通道， 完成了事故状态应急处理后， 如果适逢火 场槽车不。

27、断升温的环境中， 使槽车罐2内部压力超过内置应急安全装置1限压爆破片1-1-5 的压力值时， 即限压爆破片1-1-5的压力值低于槽罐车2许可压力强度， 内置应急安全装置1 说明书 4/5 页 6 CN 211010011 U 6 镶装的限压爆破片1-1-5爆破， 槽车罐2内的高压介质会依次通过阀件1-1的介质通道1- 1-14、 联通短接管1-2介质通道1-2-1和插焊圆柱体1-3的介质通道1-3-1， 开始向外自 动泄放高压介质， 避免了槽车罐2发生爆炸， 气相安全阀3或气相阀5或液相阀9修复或更换 的同时也需重新更换内置应急安全装置1。 0052 底部端盖1-1-2的高压驱动介质入口1-1。

28、-21可用于清洗剂打入高压冲洗间隙活塞 1-1-3底部圆形凹槽1-1-31空间的杂质， 实现自洁维护。 0053 本内置应急安全装置1是容器内部使用的90 进液形式的结构， 即， 阀件1-1的介质 通道 1-1-16的进液流向与阀件1-1中直径通道1-1-12和小直径通道1-1-13的轴线共面且 相互垂直。 0054 高压介质为液化气或压缩天然气或液氨或液态氧气或氮气或及其他带压流体介 质。 0055 间隙活塞1-1-3的驱动力为外来接入的液压或气压的高压助推介质。 0056 以上参照附图和实施例对本实用新型的技术方案进行了示意性描述， 该描述没有 限制性。 本领域的普通技术人员应能理解， 在实际应用中， 本实用新型中各个部件的设置方 式均有可能发生某些改变， 而其他人员在其启示下也可能做出相似设计。 特别需要指出的 是， 只要不脱离本实用新型宗旨， 所有显而易见的改变及其相似设计， 均包含在本实用新型 的保护范围之内。 说明书 5/5 页 7 CN 211010011 U 7 图1 说明书附图 1/4 页 8 CN 211010011 U 8 图2 图3 说明书附图 2/4 页 9 CN 211010011 U 9 图4 说明书附图 3/4 页 10 CN 211010011 U 10 图5 说明书附图 4/4 页 11 CN 211010011 U 11 。