用于液化气储罐的内置式紧急切断装置

1.本实用新型用于液化气储罐的内置式紧急切断装置，涉及液化气储罐安全保护技术领域，尤其涉及一种用于液化气储罐安全保护的内置式紧急切断装置。


背景技术：

2.液化气体储罐的内部介质具有压力高、易燃易爆等特点，一旦发生泄漏而不能及时堵漏，极可能导致燃爆等重特大事故。
3.液化气体储罐的根阀门安装于根管道，是防止储罐泄漏的最后一道屏障，其重要性不言而喻。目前，储罐根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，阀门存在操控繁琐、故障率高、依赖电源等缺陷，在事故状态下，其自身事故隐患和低效的操作过程，常导致储罐应急功能明显不足，导致事故规模扩大。可参考大连7.16原油管道爆炸起火事故。
4.另外，根阀门自身也存在较大的泄漏风险。一旦根阀门出现密封不严或受意外碰撞、外部火灾等影响而出现泄漏，将给应急处置带来极大压力。可参考1998年的西安煤气公司液化气球罐泄漏爆炸事故。
5.通过以上分析，当前液化气储罐的传统根阀门易受外界影响而发生泄漏失效，而且阀门启闭控制复杂，可靠性有待提高。
6.针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的用于液化气储罐的内置式紧急切断装置，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。


技术实现要素：

7.根据上述现有技术提出的传统根阀门易受外界影响而发生泄漏失效，而且阀门启闭控制复杂，可靠性差的技术问题，而提供一种用于液化气储罐的内置式紧急切断装置。本实用新型主要利用流体驱动装置和内置阀体驱动外置启闭控制阀的自动开启与关闭，从而实现紧急情况下的自动、快速切断，确保储罐的安全。
8.本实用新型采用的技术手段如下：
9.一种用于液化气储罐的内置式紧急切断装置包括：排气通道、流体驱动装置、内置阀体、外置启闭控制阀、储罐根部接管及外截止阀；
10.进一步地，外置启闭控制阀装于液化气储罐的底部罐壁上；
11.进一步地，内置阀体固定装于储罐根部接管的罐内接口上；
12.进一步地，外截止阀固定装于储罐根部接管的罐外接口上；
13.进一步地，排气通道的底端与外置启闭控制阀相连接，顶端置于液化气储罐内顶部的气相空间内；
14.进一步地，流体驱动装置装于排气通道上，并与内置阀体相连接；
15.进一步地，外置启闭控制阀通过开启/关闭排气通道，控制流体驱动装置的开启/关闭，带动内置阀体运动，实现液化气储罐内液化气的输出与关闭。
16.进一步地，排气通道包括：主管、支管a和支管b；
17.进一步地，主管的顶端位于液化气储罐的气相空间内；底端通过三通与支管a和支管b的顶端相连接；
18.进一步地，支管a和支管b的底端固定于液化气储罐的底端壁上，并与罐外相通。
19.进一步地，支管管口宜选择不易受不良因素(如碰撞、火灾等)干扰，且操作方便的位置。对于高大的液化气储罐，考虑到操作方便，支管管口可位于储罐底部。
20.进一步地，外置启闭控制阀包括：开启控制阀结构和关闭控制阀结构：
21.进一步地，开启控制阀结构包括：开启阀、阀盖座和阀盖；开启阀装于液化气储罐的底端外壁上，并与支管a相连接；阀盖座装于开启阀外部的液化气储罐外壁上；阀盖装于阀盖座上；
22.进一步地，关闭控制阀结构包括：关闭阀、阀盖座和阀盖；关闭阀装于液化气储罐的底端外壁上，并与支管b相连接；阀盖座装于关闭阀外部的液化气储罐外壁上；阀盖装于阀盖座上。
23.进一步地，内置阀体包括：中心齿轮、阀杆、阀瓣、螺纹孔板、出液口段和阀座；
24.进一步地，螺纹孔板的中心加工有螺纹孔；
25.进一步地，出液口段为筒状结构，其四周均匀加工有多个出液通道；
26.进一步地，阀座的中心加工有出液孔；
27.进一步地，螺纹孔板、出液口段和阀座固定连接在一起；
28.进一步地，阀座通过焊接方式与储罐根部接管的罐内段固定在一起；
29.进一步地，阀杆的底端固定装有阀瓣，顶端装有中心齿轮；中心齿轮与流体驱动装置相连接；
30.进一步地，阀杆通过杆壁中部的螺纹与螺纹孔板螺纹连接；阀杆通过螺纹啮合产生的轴向运动，带动阀瓣向下移动对阀座上的出液孔进行封堵。
31.进一步地，流体驱动装置包括：开启驱动装置和关闭驱动装置；
32.进一步地，开启驱动装置包括：流体马达a、传动轴a和齿轮a；流体马达a装于支管a上，其输出端与传动轴a相连接，传动轴a上装有齿轮a；齿轮a与中心齿轮相啮合；
33.进一步地，关闭驱动装置包括：流体马达b、传动轴b和齿轮b；流体马达b装于支管b上，其输出端与传动轴b相连接，传动轴b上装有齿轮b；齿轮b与中心齿轮相啮合；
34.进一步地，齿轮a和齿轮b平行布置于中心齿轮的两侧；
35.进一步地，齿轮a和齿轮b的转动方向相反。
36.进一步地，阀瓣与阀座出液孔之间的接触面为密封面。
37.进一步地，在以上设置中：
38.中心齿轮与两流体马达所驱动齿轮模数相等，齿形角相等。
39.内置阀体的螺纹孔板与阀杆螺纹牙型角、公称直径和螺距都相等。
40.排气通道、储罐根部接管与罐壁之间采用焊接密封。
41.本实用新型的工作过程如下：
42.当液化气罐状态正常时，本紧急切断装置的阀瓣处于最高位，罐内介质通过出液口段、储罐根部接管、外部截止阀与外部设备连通，本装置的开启阀与关闭阀均关闭，并将阀盖通过螺纹在阀盖座上拧牢。由于开启阀与关闭阀体积较小，且设在较安全的位置，并有
阀盖的保护，在事故中破坏失效的可能性远低于其它阀门。
43.当液化气储罐外截止阀失灵或储罐根部接管罐外部分被外力破坏失效，导致液化气泄漏时，拧开关闭阀阀盖，打开关闭阀。此时储罐内部气相通过排气通道、流体马达b、关闭阀与外部大气连通，高压气体推动流体马达b转动，流体马达b通过传动轴b和齿轮b，带动中心齿轮转动。中心齿轮带动阀杆转动，阀杆通过与螺纹孔板的螺纹配合，使阀杆与阀瓣随着齿轮的转动而下降，进而使阀瓣压紧阀座的密封面，从而封闭出液管通道，阻止介质继续泄漏。外部泄漏停止后，将关闭阀关闭，拧上阀盖。
44.当液化气储罐根管道及外部截止阀修复后，将开启阀打开，此时储罐内部气相通过排气通道、流体马达a、开启阀与外部大气连通，高压气体推动流体马达a转动，流体马达a通过传动轴a和齿轮a，带动中心齿轮转动。中心齿轮带动阀杆转动，阀杆通过与螺纹孔板的螺纹配合，使阀杆与阀瓣随着齿轮的转动而上升，进而使阀瓣离开阀座的密封面，从而打开出液通道，储罐内部恢复与外部的正常连通。
45.较现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
46.1、本实用新型提供的用于液化气储罐的内置式紧急切断装置，安装于液化气储罐并处于应急备用状态，当储罐根阀门或管道泄漏时，可实现从储罐内部紧急切断，阻断介质继续泄漏，防止事故扩大升级；
47.2、本实用新型提供的用于液化气储罐的内置式紧急切断装置，内部切断装置不借助任何外部动力，只依靠液化气储罐自身压力即可驱动切断阀，阀门启闭方便、动作快；
48.3、本实用新型提供的用于液化气储罐的内置式紧急切断装置，应急切断阀主体位于储罐内部，唯一外露的两处控制阀体积很小，且有阀盖保护，不易被外部力量破坏，可靠性大大高于普通外部截止阀。
49.综上，应用本实用新型的技术方案解决了现有技术中的传统根阀门易受外界影响而发生泄漏失效，而且阀门启闭控制复杂，可靠性差的问题。
附图说明
50.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
51.图1为本实用新型结构示意图；
52.图2为图1的a部放大示意图；
53.图3为本实用新型阀体部分装配图。
54.图中：1、液化气储罐 2、主管 3、齿轮a 4、传动轴a 5、流体马达a 6、中心齿轮 7、流体马达b 8、传动轴b 9、齿轮b 10、支管a 11、支管b 12、螺纹孔板 13、阀杆 14、出液口段 15、阀瓣 16、阀座 17、储罐根部接管 18、外截止阀 19、阀盖座 20、阀盖 21、开启阀 22、关闭阀。
具体实施方式
55.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可
以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
56.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
57.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
58.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
59.在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
60.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
61.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
62.如图所示，本实用新型提供了一种用于液化气储罐的内置式紧急切断装置包括：排气通道、流体驱动装置、内置阀体、外置启闭控制阀、储罐根部接管17及外截止阀18；外置启闭控制阀装于液化气储罐1的底部罐壁上；内置阀体固定装于储罐根部接管17的罐内接
口上；外截止阀固定装于储罐根部接管17的罐外接口上；排气通道的底端与外置启闭控制阀相连接，顶端置于液化气储罐1内顶部的气相空间内；流体驱动装置装于排气通道上，并与内置阀体相连接；外置启闭控制阀通过开启/关闭排气通道，控制流体驱动装置的开启/关闭，带动内置阀体运动，实现液化气储罐1内液化气的输出与关闭。
63.排气通道包括：主管2、支管a10和支管b11；主管的顶端位于液化气储罐1的气相空间内；底端通过三通与支管a10和支管b11的顶端相连接；支管a10和支管b11的底端固定于液化气储罐1的底端壁上，并与罐外相通。
64.外置启闭控制阀包括：开启控制阀结构和关闭控制阀结构：
65.开启控制阀结构包括：开启阀21、阀盖座19和阀盖20；开启阀21装于液化气储罐1的底端外壁上，并与支管a10相连接；阀盖座19装于开启阀21外部的液化气储罐1外壁上；阀盖20装于阀盖座19上；
66.关闭控制阀结构包括：关闭阀22、阀盖座19和阀盖20；关闭阀22装于液化气储罐1的底端外壁上，并与支管b11相连接；阀盖座19装于关闭阀22外部的液化气储罐1外壁上；阀盖20装于阀盖座19上。
67.内置阀体包括：中心齿轮6、阀杆13、阀瓣15、螺纹孔板12、出液口段14和阀座16；螺纹孔板12的中心加工有螺纹孔；出液口段14为筒状结构，其四周均匀加工有多个出液通道；阀座16的中心加工有出液孔；螺纹孔板12、出液口段14和阀座16固定连接在一起；阀座16通过焊接方式与储罐根部接管17的罐内段固定在一起；阀杆13的底端固定装有阀瓣15，顶端装有中心齿轮6；中心齿轮6与流体驱动装置相连接；阀杆13通过杆壁中部的螺纹与螺纹孔板12螺纹连接；阀杆13通过螺纹啮合产生的轴向运动，带动阀瓣15向下移动对阀座16上的出液孔进行封堵。
68.流体驱动装置包括：开启驱动装置和关闭驱动装置；
69.开启驱动装置包括：流体马达a5、传动轴a4和齿轮a3；流体马达a5装于支管a10上，其输出端与传动轴a4相连接，传动轴a4上装有齿轮a3；齿轮a3与中心齿轮相啮合；
70.关闭驱动装置包括：流体马达b7、传动轴b8和齿轮b9；流体马达b7装于支管b11上，其输出端与传动轴b8相连接，传动轴b8上装有齿轮b9；齿轮b9与中心齿轮相啮合；
71.齿轮a3和齿轮b9平行布置于中心齿轮6的两侧；
72.齿轮a3和齿轮b9的转动方向相反。
73.阀瓣15与阀座16出液孔之间的接触面为密封面。
74.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。