智能阻挥发装置和处置LNG罐区泄漏的方法与流程

本发明涉及石油化工行业的安全工程，具体地，涉及一种用于lng泄漏收集池的智能阻挥发装置和处置lng罐区泄漏的方法。

背景技术：

1、液化天然气lng作为一种新兴能源，以其清洁、经济、高效的特点被广泛应用于化工、居民生活、汽车燃料等领域，社会的需求量不断增长，lng产业的发展日益壮大，lng储罐的规模也随之呈现大型化的趋势，超大型储罐及库区成为必然的发展方向。但是，大规模的lng聚集在储罐和库区，一旦发生泄漏火灾爆炸事故，将会造成重大的人员伤亡和财产损失。

2、依据国内外液化天然气lng陆上设施设计相关规范(gb50183\nfpa59a\en1473)要求，需在lng场站设计lng泄漏收集系统，收集事故状态下意外遗撒的lng到收集池，对其进行安全集中收集处理。在收集池中，应尽量减缓或阻止lng的蒸发和气化，以避免低温lng四处漫流所带来的低温伤害，以及气化后形成的易燃易爆蒸气云所带来的火灾爆炸风险。

3、目前，lng泄漏收集系统一般是在泄漏处设置收集盘，当lng储液罐发生泄漏时，泄漏出的lng首先会被集中到lng泄漏收集盘内，lng泄漏收集盘的中心设有排液孔，排液孔与收集管相连，从而将泄漏出的lng通过收集管导入lng泄漏收集池进行统一处理。

4、然而，现有技术中存在以下缺陷：1、现有lng泄漏收集盘仅能在泄漏处对lng进行收集和处理，可适当减缓泄漏处的lng蒸发和气化，而对泄漏收集池内lng的蒸发和气化起不到延缓和阻碍作用；2、对于泄漏收集池内的lng，一般用人工的方式对其进行物理隔绝，减缓其蒸发和气化，在处置过程中，需要人员参与，无形中增大了起火爆炸以及人员伤亡的风险。

5、因此，急需要提供一种用于lng泄漏收集池的智能阻挥发装置来解决上述技术难题。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术中的设备无法对泄漏收集池内lng的蒸发和气化进行延缓和阻碍，人工操作时起火爆炸风险系数高的问题，提供一种智能阻挥发装置，该智能阻挥发装置能够无人智能作业，有效减缓和阻止泄漏收集池中lng的蒸发和气化，极大降低了作业事故的风险，安全系数大大提高。

2、为了实现上述目的，本发明一方面提供一种智能阻挥发装置，该智能阻挥发装置包括支撑结构、自展开式结构、自动开关结构和消防功能模块；其中，

3、支撑结构包括底座结构和支撑杆，底座结构位于泄露收集池的底部，支撑杆可拆卸地固接在底座结构上；

4、自展开式结构包括固定结构、自展开式骨架、形状记忆合金弹簧和阻挥发篷布，固定结构与支撑杆固接，自展开式骨架安装在固定结构上，形状记忆合金弹簧安装在自展开式骨架上且设置为能够通过展开和收缩控制自展开式骨架张开或合拢，阻挥发篷布设置在自展开式骨架上并设置为随着自展开式骨架张开或合拢而覆盖或敞开泄露收集池；

5、自动开关结构设置在自展开式结构上，并且，自动开关结构设置为能够触发消防功能模块在自展开式结构合拢时，消防功能模块关闭；在自展开式结构张开时，消防功能模块开启。

6、优选地，底座结构包括设置在泄露收集池地面上的基坑中的多根螺栓。

7、优选地，支撑杆包括支撑杆柱和支撑底盘，支撑底盘上开设有多个能够与螺栓相配合的螺栓孔，支撑杆柱沿支撑底盘的中心轴线竖直设置。

8、优选地，支撑杆柱的外壁上位于不同高度形成有多个用于固定自展开式结构的固定外脊，固定外脊设置为高度可调节。

9、优选地，支撑杆柱内部中空设置。

10、优选地，固定结构为与固定外脊固接的支撑固定结构，支撑固定结构上连接有自展开式骨架。

11、优选地，自展开式骨架包括通过连接环折叠连接的多根主支撑杆，多根主支撑杆形成的支撑臂为一对且平行对称设置，一对支撑臂之间通过连接环连接设有多根副支撑杆。

12、优选地，相邻主支撑杆的折叠处安装有滑轮，滑轮通过连接环可转动地固定至支撑臂上；

13、主支撑杆上靠近折叠处的位置均设有固定环，形状记忆合金弹簧一端连接至一根主支撑杆的固定环上，另一端绕过滑轮并连接至相邻的主支撑杆的固定环上，以使得当温度升高时，形状记忆合金弹簧收缩并通过滑轮将支撑臂合拢至靠近支撑杆柱，泄露收集池处于露天状态；当温度降低时，形状记忆合金弹簧展开，支撑臂依靠自身重力作用，由合拢状态逐渐张开，并带动安装在支撑臂上的阻挥发篷布覆盖到泄露收集池上方，形成密闭空间。

14、优选地，自动开关结构包括设置在支撑固定结构内的滑块导轨，滑块导轨内可滑动地嵌设有连接滑块，连接滑块与支撑臂连接，滑块导轨两端分别设置有塑料连接片和金属片；其中，

15、常温条件下，自展开式结构保持合拢状态；当lng泄漏发生时，泄漏的lng流入泄露收集池，导致泄露收集池内环境温度降低，形状记忆合金弹簧松开，自展开式结构依靠自身重力展开，连接滑块沿滑块导轨相向滑动，当自展开式结构即将完全打开时，连接滑块与金属片接触，金属片与电路连接，触发消防通道开关打开；

16、当事故处理完成后，泄露收集池内温度升高或通过加热方式，使形状记忆合金弹簧收缩，通过固定环拉动，利用滑轮将支撑臂合拢到支撑杆柱周围；同时，连接滑块沿滑块导轨背向滑动至与塑料连接片接触，消防通道开关关闭。

17、优选地，消防功能模块包括固接在支撑固定结构上的空心支撑杆和设置在空心支撑杆内的消防软管，消防软管通过消防通道开关与消防泡沫器相连通，并且，消防软管上形成至少一个消防泡沫空腔，消防泡沫空腔上连接有消防泡沫喷淋嘴；

18、当消防通道开关被触发打开时，消防泡沫器中的消防泡沫通过消防软管、消防泡沫空腔并经消防泡沫喷淋嘴朝向泄露收集池内喷洒，使消防泡沫覆盖到泄漏收集的lng液体表面，在lng液体与空气之间形成泡沫隔绝层。

19、本发明第二方面提供一种使用上述智能阻挥发装置处置lng罐区泄漏的方法，该方法包括：将智能阻挥发装置设置于泄露收集池处，并且，使得阻挥发篷布展开后能够覆盖至泄露收集池上方和/或消防泡沫喷淋嘴的喷淋区域能够覆盖整个泄露收集池。

20、优选地，智能阻挥发装置上还设置有传感器，传感器用于感应泄露收集池的温度并触发自动开关结构开启。

21、通过上述技术方案，利用形状记忆合金的双程形状记忆效应，在常温状态下处于合拢状态，而在发生lng泄漏收集时，根据收集池内温度降低，利用形状记忆合金的形状记忆效应，将支撑结构释放，自动在泄漏收集池上方建立其与空气的隔绝屏障，无需人员和设备进场，极大降低了石油石化罐区事故作业的风险；其次，在该装置中嵌入消防模块，即在支撑杆内部建立供泡沫水流动的消防通道，在支撑杆打开后，自动触发喷淋装置，在lng上方喷洒消防泡沫，减缓或阻止lng蒸发，防止事故发生；第三，该装置可在收集池lng收集处理完成后，由于环境温度升高，诱导形状记忆合金弹簧收缩，产生回复力，进而驱动支撑杆结构收拢，减少了人员在罐区内的流动和作业，实现无人化，自动化及智能化作业。

技术特征：

1.一种智能阻挥发装置，其特征在于，所述智能阻挥发装置包括支撑结构、自展开式结构、自动开关结构和消防功能模块；其中，

2.根据权利要求1所述的智能阻挥发装置，其特征在于，所述底座结构包括设置在所述泄露收集池地面(3)上的基坑(2)中的多根螺栓(1)。

3.根据权利要求2所述的智能阻挥发装置，其特征在于，所述支撑杆包括支撑杆柱(4)和支撑底盘(5)，所述支撑底盘(5)上开设有多个能够与所述螺栓(1)相配合的螺栓孔(6)，所述支撑杆柱(4)沿所述支撑底盘(5)的中心轴线竖直设置

4.根据权利要求3所述的智能阻挥发装置，其特征在于，所述支撑杆柱(4)的外壁上位于不同高度形成有多个用于固定所述自展开式结构的固定外脊(7)，所述固定外脊(7)设置为高度可调节。

5.根据权利要求3所述的智能阻挥发装置，其特征在于，所述支撑杆柱(4)内部中空设置。

6.根据权利要求4所述的智能阻挥发装置，其特征在于，所述固定结构为与所述固定外脊(7)固接的支撑固定结构(14)，所述支撑固定结构(14)上连接有所述自展开式骨架。

7.根据权利要求6所述的智能阻挥发装置，其特征在于，所述自展开式骨架包括通过连接环(8)折叠连接的多根主支撑杆(11)，多根所述主支撑杆(11)形成的支撑臂为一对且平行对称设置，一对所述支撑臂之间通过所述连接环(8)连接设有多根副支撑杆(12)。

8.根据权利要求7所述的智能阻挥发装置，其特征在于，相邻所述主支撑杆(11)的折叠处安装有滑轮(9)，所述滑轮(9)通过所述连接环(8)可转动地固定至所述支撑臂上；

9.根据权利要求8所述的智能阻挥发装置，其特征在于，所述自动开关结构包括设置在所述支撑固定结构(14)内的滑块导轨(15)，所述滑块导轨(15)内可滑动地嵌设有连接滑块(16)，所述连接滑块(16)与所述支撑臂连接，所述滑块导轨(15)两端分别设置有塑料连接片(17)和金属片(18)；其中，

10.根据权利要求9所述的智能阻挥发装置，其特征在于，所述消防功能模块包括固接在所述支撑固定结构(14)上的空心支撑杆(19)和设置在所述空心支撑杆(19)内的消防软管(20)，所述消防软管(20)通过所述消防通道开关与消防泡沫器相连通，并且，所述消防软管(20)上形成至少一个消防泡沫空腔(21)，所述消防泡沫空腔(21)上连接有消防泡沫喷淋嘴(22)；

11.一种使用如权利要求1-10中任意一项所述的智能阻挥发装置处置lng罐区泄漏的方法，其特征在于，所述方法包括：将所述智能阻挥发装置设置于所述泄露收集池处，并且，使得所述阻挥发篷布展开后能够覆盖至所述泄露收集池上方和/或所述消防泡沫喷淋嘴(22)的喷淋区域能够覆盖整个所述泄露收集池。

12.根据权利要求11所述的处置lng罐区泄漏的方法，其特征在于，所述智能阻挥发装置上还设置有传感器，所述传感器用于感应所述泄露收集池的温度并触发所述自动开关结构开启。

技术总结
本发明涉及石油化工行业的安全工程技术领域，公开了一种智能阻挥发装置和处置LNG罐区泄漏的方法。该智能阻挥发装置中支撑结构包括底座结构和支撑杆，底座结构位于泄露收集池的底部，支撑杆可拆卸地固接在底座结构上；固定结构与支撑杆固接，自展开式骨架安装在固定结构上，形状记忆合金弹簧安装在自展开式骨架上，控制自展开式骨架张开或合拢，阻挥发篷布随着自展开式骨架张开或合拢而覆盖或敞开泄露收集池；自动开关结构设置在自展开式结构上且触发消防功能模块在自展开式结构合拢时关闭，在自展开式结构张开时开启。该智能阻挥发装置能够无人智能作业，有效减缓和阻止泄漏收集池中LNG的蒸发和气化，极大降低了作业事故的风险，安全系数大大提高。

技术研发人员：康泽天,于安峰,张云燕,党文义,张杰东,王鹏,鲍磊,慕云涛,刘金玲
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13