一种防爆高压储存罐的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及压力容器领域，具体涉及一种防爆高压储存罐。
【背景技术】
[0002]目前，在人们日常的生活或工作中，各类液化气体，如液氧、液态二氧化碳、液氮以及人们最常用的液化石油气等，它们或作为助燃剂，或作为制冷剂，或作为燃料。现有技术中，各类液化气体常使用钢瓶储存，所用钢瓶是具有一定耐压能力的瓶体，但是钢瓶在运输或使用中常常会受到阳光暴晒，或在遇到火灾和超温、超压的情况下，钢瓶内液体受热体积膨胀，导致钢瓶内压力急剧上升，很容易超过钢瓶所能承受的极限压力，造成气体冲出，严重时甚至引起爆炸，给人们造成生命财产的损失。
[0003]为了安全，加制液化气体通常只占制冷剂钢瓶内净容积80%左右。这种人为控制的方法极其不可靠，留下安全隐患。现有技术中，采用的防爆装置有三种，一种是由传感器和压力式灭火器组成，这种装置结构比较复杂，价格比较贵，同时还受灭火剂扩展速度的限制，对爆炸只能起到限制范围的作用。第二种安装泄压阀，但是并没有针对液化气体钢瓶防爆设计的泄压阀，通常泄压阀泄压速度较慢，遇到火灾或高温环境并不能解决防爆的问题。第二种是在钢瓶中填充阻燃与防爆材料，但该材料，使用寿命只有2?5年，故年久后，同样也存在安全隐患。故亟需开发一种简单、安全、泄压速度快的高压储存罐，以解决火灾或高温环境中储存罐爆炸的技术问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是解决现有技术中的液化气体储存设备遇到火灾和超温、超压的情况下发生爆炸的技术问题。
[0005]上述目的是通过如下技术方案实现:一种防爆高压储存罐，包括罐体，所述罐体顶部设有开口，所述开口处设有阀门；所述罐体另开有孔，所述开孔处设有泄压装置，所述泄压装置包括固定装置和密封装置，所述密封装置与罐体开孔处孔壁密封连接，所述固定装置将所述密封装置固定在罐体上。当遇到火灾和超温、超压的情况下，储存罐内压力急剧上升，接近所能承受的极限压力时，密封装置在气压的作用下沿罐壁向外移动，直至最后完全脱离罐壁，释放气体进行泄压，避免爆炸。
[0006]进一步，所述固定装置包括弹性体和连接座，所述连接座与储存罐罐体固定连接；所述弹性体一端与连接座相连，一端与密封装置相连。如此设置，弹性体对密封装置提供一定的拉力，避免常规压力下，密封装置脱离罐体，同时，当罐体内压力高于弹性体的拉力时，密封装置在气压的作用下沿罐壁向外移动，直至最后完全脱离罐壁，释放气体进行泄压，避免爆炸。罐体内内气体泄压后，压强减小，当罐体内气体压强减小到一定值后，泄压装置在弹性体的拉力下自动关闭，阻止气体继续泄出，通过这种方式，可以将罐体内气压控制在一定限度内，防止因钢瓶破裂或爆炸引发的灾难，极大地提高了钢瓶的安全性。当密封装置与罐体开孔处完全脱离时，弹簧的拉力小于且接近于罐体爆炸的极限压力。
[0007]进一步，所述固定装置还包括套体，所述套体为腔体结构，所述密封装置与套体内壁密封连接;所述连接座固定连接在套体上，所述弹性体一端与连接座相连，一端与密封装置相连;所述套体与储存罐通过可拆卸、密封连接。弹性体会由于长期受低温的影响而使弹力发生变化，弹性体的性能变差则意味着储存罐不能再使用。如此设置，更换时，仅需更换弹性体和密封装置，最多更换泄压装置，便可增加储存罐的使用寿命。
[0008]进一步，所述固定装置为法兰，所述密封装置为泄压板9;所述法兰的一个法兰盘焊接在罐体开口处，所述泄压板9安装在两个法兰盘中间。如此设置，当压力高于泄压板9所能承受的极限压力时，泄压板9破碎，释放气体进行泄压，避免爆炸。泄压板9所能承受的极限压力小于且接近于罐体爆炸的极限压力。
[0009]进一步，所述罐体开孔处孔的孔的直径d = k4Q/(3m2)，k表示校准系数，Q表示释放时的流量，η为圆周率，u表示开孔处的流速。如此设置，可针对不同体积的储存罐，根据事先设计保证不爆炸所需释放的流量以确定开孔的直径。
[0010]进一步，所述连接座与罐体壁采用螺栓连接或者焊接。
[0011]进一步，所述连接座与套体采用螺栓连接或者焊接。
[0012]进一步，所述套体与储存罐开孔处采用螺纹连接。
[0013]进一步，所述开孔处外部设有防护罩或挡板。如此设置，可有效避免高压情况密封装置飞出或破碎飞溅对人造成损害。
[0014]进一步，所述密封装置为耐低温和高压的高强度橡胶材料制备，所述密封装置与弹性体连接的一端的直径略小于罐体开孔处或套体的直径，另一端的直径略大于罐体开孔处或套体的直径。如此设置，以保证密封装置与罐体开孔处孔壁密封接触。
[0015]进一步，所述连接座包括环形架、圆盘和连接杆，所述圆盘位于环形架中间，圆盘与环形架通过连接杆连接，所述圆盘固定连接与弹性体。如此设置，连接座不完全将开孔处堵住，以保证气体与密封装置接触，即保证有压力作用于密封装置。
[0016]进一步，所述连接座为方形块，所述方形块设有多个孔洞。如此设置，连接座不完全将开孔处堵住，以保证气体与密封装置接触，即保证有压力作用于密封装置。
[0017]进一步，所述罐体开孔处的孔壁设置有环形凹槽，所述连接座嵌于凹槽内。如此设置，使连接座与罐体连接更为紧固，避免高压条件下，弹性体的拉力使连接座与罐体脱离。
[0018]进一步，所述套体内壁设置有环形凹槽，所述连接座嵌于凹槽内。如此设置，使连接座与套体连接更为紧固，避免高压条件下，弹性体的拉力使连接座与套体脱离。
[0019]进一步，其特征在于，所述弹性体为弹簧。
[0020]进一步，其特征在于，所述储存罐罐体开孔处利用加强筋和/或补强圈补强。如此设置，避免开孔处应力集中，高压时罐体中的气体发生泄漏。
[0021]进一步，所述罐体顶部设有护罩，所述护罩上留有缺口。如此设置，起保护作用，对于小型的储存罐，缺口可用来用手提储存罐。
[0022]进一步，所述储存罐设有减压阀，所述减压阀与储存罐通过连接螺母连接。
[0023]进一步，所述储存罐设有底座。
[0024]进一步，所述开孔处设在罐体侧面或罐体封头。
[0025]进一步，所述罐体为圆筒形罐或球形罐。
【附图说明】
[0026]构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
[0027]图1为本发明一种实施方式所涉及的防爆高压储存罐结构示意图；
[0028]图2为图1中所涉及的泄压装置结构示意图；
[0029]图3和图4分别为本发明一种实施方式所涉及的的泄压装置结构示意图；
[0030]图5为图1至图3中一种实施方式所涉及的连接座结构示意图。
[0031]图中:
[0032]I罐体2阀门3密封装置4罐体壁
[0033]5弹性体6连接座7套体8法兰
[0034]9泄压板10法兰盘11环形衬垫12螺柱
[0035]13螺母14防护罩15环形架16圆盘
[0036]17连接杆18护罩19减压阀20连接螺母
[0037]21 底座
【具体实施方式】
[0038]下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。此外，本领域技术人员根据本文件的描述，可以对本文件中实施例中以及不同实施例中的特征进行相应组合。
[0039]本发明实施例如下，请参见图1至图2，一种防爆高压储存罐，包括罐体I，所述罐体I顶部设有开口，所述开口处设有阀门2;所述罐体I另开有孔，所述开孔处设有泄压装置，所述泄压装置包括固定装置和密封装置3，所述密封装置3与罐体I开孔处孔壁密封连接，所述固定装置将所述密封装置3固定在罐体上。罐体I顶部开口处阀门2为使用者使用时的开关；泄压装置上的固定装置将密封装置3固定在罐体I开口处，当遇到火灾和超温、超压的情况下，储存罐内压力急剧上升，接近所能承受的极限压力时，密封装置3在气压的作用下沿罐壁向外移动，直至最后完全脱离罐体壁4，释放气体进行泄压，避免爆炸。
[0040]在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图1和图2，所述固定装置包括弹性体5和连接座6，所述连接座6与储存罐罐体I固定连接;所述弹性体5—端与连接座6相连，一端与密封装置3相连。如此设置，弹性体5对密封装置3提供一定的拉力，避免常规压力下，密封装置3脱离罐体I，同时，当罐体I内压力高于弹性体5的拉力时，密封装置3在气压的作用下沿罐体壁4向外移动，直至最后完全脱离罐体壁4，释放气体进行泄压，避免爆炸。罐体I内气体泄压后，压强减小，当罐体I内气体压强减小到一定值后，泄压装置在弹性体5的拉力下自动关闭，阻止气体继续泄出，通过这种方式，可以将罐体I内气压控制在一定限度内，防止因储存罐破裂或爆炸引发的灾难，极大地提高了钢瓶的安全性。当密封装置