子母罐式组合容器管道系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种子母罐式组合容器管道系统，包括加注管道、上转注管道、增压管道、排放管道、测满管道、安全附件管道、测控系统管道、夹层保压管道、回流管道、自增压管道、分流管道和压力液位组合测量仪表组件，所有液相引出外壳管道均采用真空绝热管道含泵回流管，加注总口、加注分口采用承插绝热结构，真空管路对接处采用小真空焊接绝热结构，子罐管道采用U型膨胀节结构，与母罐连接处采用绝热套管，出口管道采用波纹管补偿器。本实用新型解决了现有技术中管道布置复杂、大量占用母罐夹层空间的问题，并提高了操作性、可靠性和经济性。管道系统分类设计，能够使组合容器实现转注、大小流量加注、增压、泄压以及实时监控等多效的功能。
【专利说明】子母罐式组合容器管道系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种管道系统，尤其涉及一种子母罐式组合容器管道系统。
【背景技术】
[0002]据了解，我国目前的子母罐式组合容器由于其可采用自增压排液、带压贮存以及制造安装成本低等特点而多用于大型低温贮存站，然而其由于夹层较厚以及子罐管道排列等原因致使设备外形尺寸庞大，进而导致夹层空间所使用的绝热材料使用量过大，同时，目前的子母罐式组合容器功能性及可控性具有不足，单一大容量注液，安全附件较为传统可靠性差，测控仪表就地读数，实时性较差。
实用新型内容
[0003]本实用新型针对上述现有技术中存在的问题，提供了一种在子母罐式组合容器下使用的管道系统分类集中安装，解决了现有技术中管道布置复杂、大量占用母罐夹层空间的问题，并提高了操作性、可靠性和经济性。管道系统分类设计，能够使组合容器实现转注、大小流量加注、增压、泄压以及实时监控等多效的功能。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下:
[0005]子母罐式组合容器管道系统，所述的子母罐式组合容器具有一只自增压子罐和四只普通子罐，管道系统结构如下:包括有加注管道、上转注管道、增压管道、排放管道、测满管道、安全附件管道、测控系统管道、夹层保压管道、回流管道、自增压管道、分流管道和压力-液位组合测量仪表组件，所述的增压管道是由外增压管道与自增压管道组成的，五只子罐均分别与加注管道、上转注管道、外增压管道、排放管道、测满管道、安全附件管道、测控系统管道相连，回流管道与自增压子罐相连，分流管道和自增压管道与自增压子罐相连，所述的加注管道、上转注管道、增压管道、排放管道上均设有安全阀，排放管道、夹层保压管道上均设置有调节阀，所述的管道系统中所有液相引出外壳管道均采用真空绝热管道含泵回流管，加注总口、加注分口采用承插绝热结构，真空管路对接处采用小真空焊接绝热结构，子罐管道采用U型膨胀节结构，与母罐连接处采用绝热套管，出口管道采用波纹管补偿器。
[0006]所述的分流管道由自增压子罐的加注支管道引出，前端配备分流阀，中端配备安全阀，末端配备加注分阀；所述的自增压管道连接自增压子罐和自增压器，由自增压子罐底部引出至自增压器入口。
[0007]所述的回流管道由自增压子罐顶部引出，末端配备泵后回流阀，使得排气过程中的残液回流至子罐中。
[0008]所述的加注管道由五只子罐底部引出，汇合后至加注主管道，而后加注主管道引出下转注管道，下转注管道上配备下转注总阀，加注主管道前端配备安全阀，末端配备加注总阀，子罐加注支管道上分别配备有加注阀。
[0009]所述的上转注管道由五只子罐顶部引出，汇合后至上转注主管道，而后上转注主管道引出备用转注管道，上转注主管道与下转注管道汇合成转注主管道，备用转注管道配备平衡阀，使得转注平稳进行，子罐上转注支管道上分别配备有上转注阀，上转注主管道配备上转注总阀，转注主管道配备残液排放阀，来自公路槽车的液氮通过转注管道，由上下转注管道进入子罐顶部和底部，贮箱内的液氮由备用转注管道流至子罐顶端进行转注。
[0010]所述的排放管道由五只子罐顶部引出，汇合后至排放主管道，而后引出调节支管道，子罐排放支管道分别配备排放阀，排放主管道末端配备排放总阀，调节支管道配备调节总阀。
[0011]所述的外增压管道由五只子罐顶部引出，汇合后至外增压主管道，子罐外增压支管道分别配备增压阀，主管道末端配备增压总阀，外增压主管道外接氮气源，对子罐进行增压。
[0012]所述的测满管道由五只子罐最高液位处引出，末端配备测满阀；所述的测控系统管道分别配备于五只子罐上，由子罐顶端和低端分别引出，连接压力-液位组合测量仪表组件。
[0013]所述的安全附件管道分别配备于五只子罐，由子罐顶端引出后，末端通过三通阀将安全阀和爆破片并联。
[0014]所述的夹层保压管道由外接气源引入，氮气调压阀前后端配备压力表和氮气通过阀，并联氮气旁通阀，氮气调压阀后管路配备压力传感器和分析仪。
[0015]本实用新型的有益效果是:
[0016]1、本实用新型自增压子罐设有分流阀和加注分阀，可进行小流量加注单独使用。五只子罐也可以加注总管道共同使用，进行大流量加注，使得组合容器可随状况进行大小流量加注的转变，提高了实用的多样性。
[0017]2、本实用新型每只子罐气相管道上设置一只安全阀和爆破片装置，并在安全阀和爆破片装置前安装三通切换阀，保证在任何情况下，均有一只安全装置于工作状态，起到双重保护作用以确保组合容器运行安全，避免了单一使用的缺陷。
[0018]3、本实用新型各分类管道组上均设有安全阀，确保了管道安全。夹层保压管道，保证夹层处于微正压工况，防止潮气侵入。氮气可通过调节阀进入夹层，调节阀可保证夹层压力的稳定，当调节阀检修时，氮气可通过旁通阀门进入夹层。
[0019]4、本实用新型自增压管道的采用，避免了使用输液泵排液，加强了可操作性。
[0020]5、本实用新型所有液相引出外壳管道均采用真空绝热管道含泵回流管，加注总口、加注分口采用承插绝热结构，焊接处采用小真空绝热结构，保证低温出液管路的真空绝热性。子罐管道采用U型膨胀节结构，与母罐连接处采用绝热套管，出口管道采用波纹管补偿器，最大限度地减少冷损。组合容器设置有顶部进液和底部进液两条管线。顶部进液管线采用喷淋装置，以保证内罐均匀冷却，避免局部温差应力过大，且具备分别独立转注能力。测控系统管道，分别配备于五只子罐上，由子罐顶端和低端分别引出，连接了压力-液位组合测量仪表组件，对子罐液位压力进行了实时测量，可远传后进入中控室集中测控。
[0021]6、本实用新型管道系统配置相应阀门时，排气管道后的放空部分，并联手动截止阀和自动调节阀，起到了双重防护、泄放和调压的双重作用。回流管道设置单向止回阀，便于残液回流，自增压管道汽化器前后设置安全阀，便于有效保护增压管道，避免气化后压力过大。贮箱上转注管道入口处设置平衡阀，防止注液时造成冲击，有助于使进液平稳，测控仪表管路设置组合控制阀与仪表相连，方便测控仪表的连接，减少了多种阀门与接头的使用，方便性提高。
[0022]【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型工艺原理示意图；
[0024]图2为本实用新型小真空焊接绝热结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]如图1所示，本实用新型子母罐式组合容器管道系统结构如下:子母罐式组合容器具有一只自增压子罐I和四只普通子罐2，管道系统包括有加注管道、上转注管道、增压管道、排放管道、测满管道、安全附件管道、测控系统管道、夹层保压管道、回流管道、自增压管道、分流管道以及压力液位组合仪表及阀门4，所述的增压管道是由外增压管道与自增压管道组成的。所述的管道系统中，加注管道、上转注管道、外增压管道、排放管道和测满管道为五只子罐均有的，五只子罐均分别与加注管道、上转注管道、外增压管道、排放管道和测满管道相连，回流管道与自增压子罐I相连，以此作为大流量加注使用。所述的分流管道和自增压管道与自增压子罐I相连，为自增压子罐I独有，以此作为小流量加注使用。所述的安全附件管道为五只子罐均有的安全保护管道，测控系统管道为五只子罐均有的测量控制管道，夹层保压管道为针对夹层的绝热保护管道。
[0026]所述的加注管道、上转注管道、增压管道、排放管道上均设有安全阀，排放管道、夹层保压管道上均设置有调节阀。
[0027]所述的分流管道由自增压子罐I的加注支管道引出，前端配备分流阀701，中端配备安全阀702，末端配备加注分阀703，以此分流管道做加注管道使用。
[0028]所述的回流管道由自增压子罐I顶部引出，末端配备泵后回流阀21，使得排气过程中的残液回流至子罐中。
[0029]所述的加注管道由五只子罐底部引出，汇合后至加注主管道。而后加注主管道引出下转注管道。下转注管道上配备下转注总阀，加注主管道前端配备安全阀201，末端配备加注总阀202，子罐加注支管道上分别配备有加注阀203。由此既可以从下转注管道向子罐底部加注液氮，也可以从加注管道向外提供液氮。
[0030]所述的上转注管道由五只子罐顶部引出，汇合后至上转注主管道。而后上转注主管道引出备用转注管道，上转注主管道与下转注管道汇合成转注主管道。备用转注管道配备平衡阀304，使得转注平稳进行，子罐上转注支管道上分别配备有上转注阀301，上转注主管道配备上转注总阀302，转注主管道配备残液排放阀303，使得管道内残液及时排出。由此来自公路槽车的液氮可以通过转注管道，由上下转注管道进入子罐顶部和底部。而作为备用液氮来源的贮箱内的液氮可由备用转注管道流至子罐顶端进行转注。上转注口顶部进液管线采用喷淋装置。
[0031]所述的排放管道由五只子罐顶部引出，汇合后至排放主管道，而后引出调节支管道。子罐排放支管道分别配备排放阀103，排放主管道末端配备排放总阀101，调节支管道配备调节总阀102。由此，可根据工作状态，控制排放量大小。
[0032]所述的自增压管道连接自增压子罐I和自增压器3。由自增压子罐底部引出至自增压器入口，液氮经由自增压器汽化引出至自增压子罐顶部进行增压。其进入增压器管路配备增压阀31、增压调节阀33及安全阀6，其流出增压器管路配备气体通过阀32及安全阀6。
[0033]所述的外增压管道由五只子罐顶部引出，汇合后至外增压主管道。子罐外增压支管道分别配备增压阀401，主管道末端配备增压总阀403。外增压主管道外接氮气源，对子罐进行增压。
[0034]所述的管道系统中，测满管道由五只子罐最高液位处引出，其末端配备测满阀601，用以测定子罐冲液是否达到预定最高液位处。
[0035]所述的管道系统中，所有液相引出外壳管道均采用真空绝热管道含泵回流管，力口注总口、加注分口采用承插绝热结构，焊接处采用小真空绝热结构，子罐管道采用U型膨胀节结构，与母罐连接处采用绝热套管，出口管道采用波纹管补偿器。
[0036]所述的测控系统管道分别配备于五只子罐上，由子罐顶端和低端分别引出，连接压力-液位组合测量仪表组件4。
[0037]所述的管道系统中，安全保护管道分别配备于五只子罐，由子罐顶端引出后，末端通过三通阀801将安全阀802和爆破片803并联。
[0038]所述的夹层保压管道由外接气源引入，氮气调压阀901前后端配备压力表和氮气通过阀902，并联氮气旁通阀903，此外，调压阀后管路还配备了压力传感器和分析仪。
[0039]所述的管道系统中，相应阀门，排气管道后的放空部分，并联手动截止阀和自动调节阀。回流管道设置泵后回流阀，自增压管道汽化器前后设置安全阀。贮箱上转注管道入口处设置平衡阀，测控仪表管路设置组合控制阀与仪表相连，五只子罐的顶部分别通过气相根部阀41与组合控制阀的管路相连，五只子罐的底部分别通过液相根部阀42与组合控制阀的管路相连。
[0040]如图2所示，本实用新型的工作过程如下:
[0041]一、小流量加注
[0042]1.自增压阶段:
[0043]自增压子罐的增压调节阀33、增压阀31、气体通过阀32开启，液氮从自增压子罐I底部流出进入自增压器3，经汽化器气化后，流入自增压子罐顶部气相空间，使得其压力升高，达到加注所需压强时，进入加注阶段。
[0044]2.加注阶段:
[0045]分流阀701、自增压子罐的加注阀开启，下转注总阀501关闭，自增压后液体通过分流加注管道对所需设备进行小流量加注。此阶段中，自增压阶段同时进行，如增压量过大则进入排放阶段和回流阶段。
[0046]3.排放阶段:
[0047]自增压子罐的排放阀103、排放总阀101或调节总阀102开启，多余气体可通过排放总阀101放掉，也可通过调节总阀102来维持子罐压力稳定。
[0048]4.回流阶段:
[0049]自增压子罐的排放阀103、调节总阀102、泵后回流阀21开启，排气中会夹杂少量的液体经泵回流后回到自增压子罐I中。
[0050]5.转注阶段:
[0051]当加注耗液到预定液位较低处时，需补充液体，此时需关闭其他阶段相关阀门。自增压子罐的加注阀203、下转注总阀501以及残液排放阀303开启，加注总阀202、上转注总阀302关闭，此时来自槽车的液氮对自增压子罐I进行下转注进液；自增压子罐的上转注阀301、上转注总阀302以及残液排放阀303开启，下转注总阀501、平衡阀304关闭，此时来自槽车的液氮对自增压子罐I进行下转注进液；自增压子罐的上转注阀301、平衡阀304开启，此时来自贮箱的液氮对自增压子罐进行转注进液。
[0052]二、大流量加注:
[0053]1.增压阶段:
[0054]增压阀401以及增压总阀403开启，五只子罐通过外接氮气源进行增压，使得各子罐气相空间压力升高，达到加注所需压强时，进入加注阶段。
[0055]2.加注阶段:
[0056]加注阀203、加注总阀202开启，下转注总阀501关闭，自增压后各子罐液体通过各加注分管道流出，汇合至加注主管道后对所需设备进行大流量加注。此阶段中，自增压阶段同时进行，如增压量过大则进入排放阶段和回流阶段。
[0057]3.排放阶段:
[0058]排放阀103、排放总阀101或调节总阀102开启，多余气体可通过排放总阀101放掉,也可通过调节总阀102来维持子罐压力稳定。
[0059]4.回流阶段:
[0060]排放阀103、调节总阀102、泵后回流阀21开启，五只子罐排气中会夹杂少量的液体经泵回流后回到自增压子罐中，便于对少量回流液体的集中处理。
[0061]3.转注阶段:
[0062]当加注耗液到预定液位较低处时，需补充液体，此时需关闭其他阶段相关阀门。加注阀203、下转注总阀501以及残液排放阀303开启，加注总阀202、上转注总阀302关闭，此时来自槽车的液氮对自增压子罐进行下转注进液；上转注阀301、上转注总阀302以及残液排放阀303开启，下转注总阀501、平衡阀304关闭，此时来自槽车的液氮对自增压子罐进行下转注进液；上转注阀301、平衡阀304开启，此时来自贮箱的液氮对自增压子罐进行转注进液。
[0063]三、氮气保护设置:
[0064]氮气通过阀902开启、氮气调压阀901开启，氮气旁通阀903关闭，此时氮气可通过调压阀进入夹层，调压阀可保证夹层压力的稳定。当调压阀检修时，氮气旁通阀903开启，其他阀关闭，氮气可通过旁通阀门进入夹层。
[0065]四、小真空焊接绝热结构:
[0066]如图2所示，真空管路对接处为小真空焊接绝热结构，该结构中外管和内管间设置有两根短管，两根短管和内外管间进行相邻两端依次搭焊，形成U型热桥12，U型热桥12与内管11、外管14之间形成封闭小真空腔，绝热效果好。外管14上套装有外真空垫板13，外真空垫板13上设置抽真空口，对小真空腔内抽真空。
【权利要求】
1.子母罐式组合容器管道系统，其特征在于:所述的子母罐式组合容器具有一只自增压子罐和四只普通子罐，管道系统结构如下:包括有加注管道、上转注管道、增压管道、排放管道、测满管道、安全附件管道、测控系统管道、夹层保压管道、回流管道、自增压管道、分流管道和压力-液位组合测量仪表组件，所述的增压管道是由外增压管道与自增压管道组成的，五只子罐均分别与加注管道、上转注管道、外增压管道、排放管道、测满管道、安全附件管道、测控系统管道相连，回流管道与自增压子罐相连，分流管道和自增压管道与自增压子罐相连，所述的加注管道、上转注管道、增压管道、排放管道上均设有安全阀，排放管道、夹层保压管道上均设置有调节阀，所述的管道系统中所有液相引出外壳管道均采用真空绝热管道含泵回流管，加注总口、加注分口采用承插绝热结构，真空管路对接处采用小真空焊接绝热结构，子罐管道采用U型膨胀节结构，与母罐连接处采用绝热套管，出口管道采用波纹管补偿器。
2.根据权利要求1所述的子母罐式组合容器管道系统，其特征在于:所述的分流管道由自增压子罐的加注支管道引出，前端配备分流阀，中端配备安全阀，末端配备加注分阀；所述的自增压管道连接自增压子罐和自增压器，由自增压子罐底部引出至自增压器入口。
3.根据权利要求1所述的子母罐式组合容器管道系统，其特征在于:所述的回流管道由自增压子罐顶部引出，末端配备泵后回流阀，使得排气过程中的残液回流至子罐中。
4.根据权利要求1所述的子母罐式组合容器管道系统，其特征在于:所述的加注管道由五只子罐底部引出，汇合后至加注主管道，而后加注主管道引出下转注管道，下转注管道上配备下转注总阀，加注主管道前端配备安全阀，末端配备加注总阀，子罐加注支管道上分别配备有加注阀。
5.根据权利要求1所述的子母罐式组合容器管道系统，其特征在于:所述的上转注管道由五只子罐顶部引出，汇合后至上转注主管道，而后上转注主管道引出备用转注管道，上转注主管道与下转注管道汇合成转注主管道，备用转注管道配备平衡阀，使得转注平稳进行，子罐上转注支管道上分别配备有上转注阀，上转注主管道配备上转注总阀，转注主管道配备残液排放阀，来自公路槽车的液氮通过转注管道，由上下转注管道进入子罐顶部和底部，贮箱内的液氮由备用转注管道流至子罐顶端进行转注。
6.根据权利要求1所述的子母罐式组合容器管道系统，其特征在于:所述的排放管道由五只子罐顶部引出，汇合后至排放主管道，而后引出调节支管道，子罐排放支管道分别配备排放阀，排放主管道末端配备排放总阀，调节支管道配备调节总阀。
7.根据权利要求1所述的子母罐式组合容器管道系统，其特征在于:所述的外增压管道由五只子罐顶部引出，汇合后至外增压主管道，子罐外增压支管道分别配备增压阀，主管道末端配备增压总阀，外增压主管道外接氮气源，对子罐进行增压。
8.根据权利要求1所述的子母罐式组合容器管道系统，其特征在于:所述的测满管道由五只子罐最高液位处引出，末端配备测满阀；所述的测控系统管道分别配备于五只子罐上，由子罐顶端和低端分别引出，连接压力-液位组合测量仪表组件。
9.根据权利要求1所述的子母罐式组合容器管道系统，其特征在于:所述的安全附件管道分别配备于五只子罐，由子罐顶端引出后，末端通过三通阀将安全阀和爆破片并联。
10.根据权利要求1所述的子母罐式组合容器管道系统，其特征在于:所述的夹层保压管道由外接气源引入，氮气调压阀前后端配备压力表和氮气通过阀，并联氮气旁通阀，氮气调压阀后管路配备 压力传感器和分析仪。
【文档编号】F17C13/04GK203810034SQ201420074773
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年2月21日 优先权日:2014年2月21日
【发明者】韩方龙, 庄宇 申请人:沈阳航天新光集团有限公司