事故罐体应急倒罐装置及方法
【专利摘要】本发明提供了一种事故罐体应急倒罐装置及方法，所述装置包括：受液罐体，所述受液罐体上设置有进液阀和放空阀，所述受液罐体为储罐、罐车或罐箱；液体转移设备，所述液体转移设备中的部件与事故罐体的根部排液阀和受液罐体的进液阀连通，所述事故罐体为储罐、罐车或罐箱，所述液体转移设备包括装卸软管及相关附件，所述装卸软管的一端与所述进液阀连通，另一端与所述根部排液阀连通。本发明能够安全便捷地将事故罐体中的介质转注入受液罐体中。
【专利说明】事故罐体应急倒罐装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种事故罐体应急倒罐装置及方法。
【背景技术】
[0002] 当LNG(液化天然气，liquefied natural gas)的储存和运输容器包括储罐、罐 车（汽车罐车）、罐箱（罐式集装箱）等在使用过程中，发生因内胆泄漏、真空完全或部分 丧失、根部阀泄漏等失效模式导致的故障时，将会面临：1、LNG大量沸腾气化排放的风险， 蒸发气与空气混合后，随气流或风力漂移到其他地方，会在很低的浓度（一般是体积的 5. 3%?15% )下产生爆炸；2、LNG如发生溢出性泄漏，由于LNG液体粘度小，流动性强，泄 漏的液体会四处流散、蔓延，流经过的地面、设备基础等可因冷冻而使强度降低，甚至发生 坍塌事故，遇到积水会发生快速相态转变而发生爆炸；3、LNG如发生射流性泄漏，由于液体 带压而喷射距离较远，发生泄漏后的射流或冷蒸气云，会使所接触的一些材料变脆、易碎受 损。故继续盛装LNG的故障容器会存在着重大安全隐患，必须将容器内的LNG尽快倒出，并 经吹扫、置换合格后才能对容器实施维修。
[0003] 常用的受液容器一般为移动式的LNG罐车或罐箱。当发生故障的储罐所处系统中 有其它LNG储罐，或邻近20m范围内有备用储罐时，也可作为受液容器。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种事故罐体应急倒罐装置及方法，能够安全便捷地将事 故罐体中的介质转注入受液罐体中。
[0005] 为解决上述问题，本发明提供一种事故罐体应急倒罐装置，包括：
[0006] 受液罐体，所述受液罐体上设置有进液阀和放空阀，所述受液罐体为储罐、罐车或 罐箱；
[0007] 液体转移设备，所述液体转移设备中的部件与事故罐体的根部排液阀和受液罐体 的进液阀连通，所述事故罐体为储罐、罐车或罐箱，所述液体转移设备包括装卸软管及相关 附件，所述装卸软管的一端通过快装接头与所述进液阀连通，另一端通过快装接头与所述 根部排液阀连通。
[0008] 进一步的，在上述装置中，所述受液罐体的容积应与需要倒罐的事故罐体的容积 相当。若事故罐体容积较大时，可准备多台受液罐。
[0009] 进一步的，在上述装置中，所述进液阀包括分别设置于受液罐体上的互相连通的 上部进液阀和下部进出液阀。
[0010] 进一步的，在上述装置中，所述装卸软管为液相金属软管。
[0011] 进一步的，在上述装置中，所述液体转移设备还包括外置离心泵、电源和回流阀， 所述回流阀设于所述受液罐体上，所述外置离心泵一端与所述进液阀连通，另一端与所述 回流阀连通，所述电源与所述外置离心泵连接。
[0012] 进一步的，在上述装置中，所述外置离心泵的流量范围为30?40m3/h。
[0013] 进一步的，在上述装置中，所述液体转移设备还包括潜液泵和电源，所述潜液泵设 置于与所述受液罐体连通的罐体内与所述进液阀连通，所述电源与所述潜液泵连接。
[0014] 进一步的，在上述装置中，所述潜液泵的最大流量为20m3/h。
[0015] 根据本发明的另一面，提供一种事故罐体应急倒罐方法，采用上述的事故储罐应 急倒罐装置，所述方法包括：
[0016] 微开事故罐体的根部排液阀和受液罐体的进液阀，开始对所述液体转移设备进行 预冷约10分钟左右，以液体转移设备的管线外露部分结霜为预冷结束；
[0017] 完全开启事故罐体的根部排液阀和受液罐体的进液阀进行液体转注，并观察受液 罐体的压力变化，当受液罐体的压力过高时，则通过打开放空阀进行放散卸压；
[0018] 当转注完毕时，关闭进液阀和根部排液阀，打开放空阀把进液阀与液体转移设备 之间的管路内的液体放空，打开所述根部排液阀对装卸软管进行卸压，等霜化完后拆下装 卸软管。
[0019] 进一步的，在上述方法中，当所述液体转移设备包括外置离心泵或潜液泵时，关闭 进液阀和根部排液阀的步骤之后还包括，关闭离心泵或潜液泵。
[0020] 与现有技术相比，本发明包括：受液罐体，所述受液罐体上设置有进液阀和放空 阀，所述受液罐体为储罐、罐车或罐箱；液体转移设备，所述液体转移设备中的部件与事故 罐体的根部排液阀和受液罐体的进液阀连通，所述事故罐体为储罐、罐车或罐箱，所述液体 转移设备包括装卸软管及相关附件，所述装卸软管的一端与所述进液阀连通，另一端与所 述根部排液阀连通，能够安全便捷地将事故罐体中的介质转注入受液罐体中。
【专利附图】
【附图说明】
[0021] 图1是本发明实施例一的事故罐体应急倒罐装置的结构图；
[0022] 图2是本发明实施例二的事故罐体应急倒罐装置的结构图；
[0023] 图3是本发明实施例三的事故罐体应急倒罐装置的结构图；
[0024] 图4是本发明实施例四的事故罐体应急倒罐方法的流程图。
【具体实施方式】
[0025] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实 施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0026] 如图1?3所示，本发明提供一种事故罐体应急倒罐装置，包括：
[0027] 受液罐体100,所述受液罐体上设置有进液阀和放空阀5,所述受液罐体100为储 罐、罐车或罐箱；
[0028] 液体转移设备，所述液体转移设备中的部件与事故罐体200的根部排液阀4和受 液罐体100的进液阀连通，所述事故罐体为储罐、罐车或罐箱，所述液体转移设备包括装卸 软管1及相关附件，所述装卸软管1的一端通过快装接头与所述进液阀连通，另一端通过快 装接头与所述根部排液阀4连通。具体的，所述受液罐体的容积应与需要倒罐的事故罐体 的容积相当，以尽量减少倒罐次数，提高倒罐效率。当事故罐体的容器内液体量较多时，应 准备多台受液容器以确保连续高效的倒罐作业。受液罐体最好为经过预冷的空罐，经过预 冷的受液罐体可以减少倒罐作业现场的天然气（NG)排放量，尤其是当作业现场通风受限 或人群疏散困难时，可避免重大事故发生。
[0029] 较佳的，所述进液阀包括分别设置于受液罐体100上的互相连通的上部进液阀2 和下部进出液阀3,如图1或2所示，所述装卸软管1的一端与上部进液阀2和下部进出液 阀3之间的连通管路相连通。
[0030] 当所述液体转移设备仅包括装卸软管1时，所述装卸软管1的一端与所述进液阀 连通，图1中，所述装卸软管1的一端与所述上部进液阀2和下部进出液阀3之间的连通管 路相连通，另一端与所述根部排液阀连通。具体的，所述装卸软管为液相金属软管，这里是 利用受液罐体与事故罐体之间的压力差对LNG进行转注，压力差转注的工作原理为：根据 管道内的流体介质会从高压端流向低压端的特性，当事故罐体内的压力大于受液罐内的压 力时，分别打开事故罐体的根部排液阀和受液罐体的进液阀，事故罐体内的LNG在压力作 用下向受液罐体内转移。如果受液罐体内压力过大，可以根据现场情况判断是否需要打开 受液罐体的放空阀降压，提高LNG转移效率。压力差转注比较简单，且操作起来比较方便。
[0031] 优选的，如图2所示，所述液体转移设备还包括外置离心泵6、电源和回流阀7,所 述回流阀7设于所述受液罐体200上，所述外置离心泵6的一端与所述进液阀连通，另一端 与所述回流阀7连通，所述电源与所述外置离心泵6连接，所述装卸软管1的一端与所述 进液阀连通即与所述上部进液阀2和下部进出液阀3之间的连接管路相连通，另一端与所 述根部排液阀4连通。具体的，所述装卸软管为液相金属软管，外置离心泵一般由电动机带 动，在启动泵前，泵体及吸入管路内充满液体。当叶轮高速旋转时，叶轮带动叶片间的液体 一起旋转，由于离心力的作用，液体从叶轮中心被甩向叶轮外缘，动能也随之增加。当液体 进入泵壳后，由于蜗壳形泵壳中的流道逐渐扩大，液体流速逐渐降低，一部分动能转变为静 压能，于是液体以较高的压强沿排出口流出。与此同时，叶轮中心处由于液体被甩出而形成 一定的真空，而液面处的压强比叶轮中心处要高，因此，吸入管路的液体在压差作用下进入 泵内。叶轮不停旋转，液体也连续不断地被吸入和压出。外置离心泵转注的工作原理为：通 过打开事故罐体的根部排液阀、受液罐上的进液阀、回流阀，形成外置离心泵的转注回路， 启动外置离心泵将事故罐体内的液体输送到受液罐体内。转注过程中应密切注意受液罐的 液位和压力，必要时可打开放空阀泄压，防止受液罐超压造成破坏。用外置离心泵转注液体 时排液速度快，对事故罐体内的压力要求较低（满足泵的吸入净压头即可）。但是需要配 备相应的外接电源或车载电源，泵工作前需要进行预冷，周围环境须满足防爆要求才能工 作。一般外置离心泵均须预冷后操作。外置离心泵流量一般根据压力差的实际状况在30? 40m 3/h (0. 4MPa)。
[0032] 优选的，如图3所示，所述液体转移设备还包括潜液泵10和电源，所述潜液泵10 设置于与所述受液罐体1〇〇连通的罐体内与所述进液阀9连通，所述电源与所述潜液泵10 连接，所述装卸软管1的一端与所述进液阀连通即与所述上部进液阀2和下部进出液阀3 之间的连通管路相连通，另一端与所述根部排液阀4连通。具体的，所述装卸软管为液相 金属软管，潜液泵其工作原理与外置离心泵基本相同，并且可省去泵的预冷时间，排液速度 快，另外需要配备相应的外接电源或车载电源，周围环境须满足防爆要求才能工作。潜液泵 最大流量在20m 3/h。
[0033] 如图4所示，本发明还提供一种采用上述事故罐体应急倒罐装置进行倒罐的方 法，包括：
[0034] 步骤S1，微开事故罐体的根部排液阀和受液罐体的进液阀，开始对所述液体转移 设备进行预冷约10分钟左右，以液体转移设备的管线外露部分结霜为预冷结束；
[0035] 步骤S2,完全开启事故罐体的根部排液阀和受液罐体的进液阀进行液体转注，并 观察受液罐体的压力变化，当受液罐体的压力过高时，则通过打开放空阀进行放散卸压；
[0036] 步骤S3,当转注完毕时，关闭进液阀和根部排液阀，打开放空阀把进液阀与液体转 移设备之间的管路内的液体放空，打开所述根部排液阀对装卸软管进行卸压，等霜化完后 拆下装卸软管。另外，当事故罐体内液体倒完时，应及时关闭离心泵或潜液泵，避免离心泵 或潜液泵气蚀。
[0037] 详细的，下面对不同类型受液罐体和事故罐体之间的转注过程作详细介绍：
[0038] 1、储罐对储罐倒罐
[0039] ①·正确连通液相金属软管。
[0040] ②.微开LNG储罐根部排液阀和受液LNG储罐，确认管线系统完全准备好后，微开 LNG储罐根部排液阀和受液LNG储罐的进液阀开始对管线进行预冷（约10分钟左右，以管 线外露部分结霜为预冷结束）。必要时可根据现场指挥或LNG储罐供应商的服务人员指令 进行LNG储罐增压。
[0041] ③.开启受液储罐的顶部和底部进液阀，进行上、下同时进液并观察储罐的压力 变化。当受液储罐压力过高，则通过打开放空阀进行放散卸压。如需加快倒罐速度，可打开 受液储罐上的放空阀，将罐内压力尽量降低到最低限度。
[0042] ④.受液储罐液位过高时，关闭进液阀、打开放空阀把出液管内液体通过放散阀 放空。打开LNG储罐根部排液阀对金属软管进行卸压，等霜化完后拆下金属软管。
[0043] 2、储罐对罐车（罐箱）倒罐
[0044] ①.正确连通液相金属软管。系统有预留充装口的，直接将卸液液相金属软管连 通到预留充装口上。无预留充装口时，应取出LNG进液管线上止回阀阀芯，取出后紧固并查 漏；确认无泄漏后开始对管线、金属软管进行氮气吹扫（从放散阀处放空）。
[0045] ②.确认管线系统完全准备好后，微开LNG储罐根部排液阀和受液LNG罐车（罐 箱）的进液阀开始对管线进行预冷（约10分钟左右，以管线外露部分结霜为预冷结束）。 必要时可根据现场指挥或LNG储罐供应商的服务人员指令进行LNG储罐增压。
[0046] ③.开启受液罐车（罐箱）的顶部和底部进液阀，进行上、下同时进液并观察受液 罐车（罐箱）内的压力变化。当受液罐车（罐箱）内压力过高，则通过打开放空阀进行放 散卸压。如需加快倒罐速度，可打开受液罐车（罐箱）放空阀,将罐内压力尽量降低到最低 限度。
[0047] ④.受液罐车（罐箱）液位过高时，关闭进液阀、打开放空阀把出液管内液体通过 放散阀放空。打开LNG罐车（罐箱）根部排液阀对金属软管进行卸压，等霜化完后拆下金 属软管。
[0048] 3、罐车（罐箱）对罐车（罐箱）倒罐
[0049] ①.正确连通液相金属软管。系统有预留充装口的，直接将卸液液相金属软管连 通到预留充装口上。无预留充装口时，应取出LNG进液管线上止回阀阀芯，取出后紧固并查 漏；确认无泄漏后开始对管线、金属软管进行氮气吹扫（从放散阀处放空）。
[0050] ②.确认管线系统完全准备好后，微开LNG罐车（罐箱）根部排液阀和受液LNG 罐车（罐箱）的进液阀开始对管线进行预冷（约10分钟左右，以管线外露部分结霜为预冷 结束）。必要时可根据现场指挥或LNG罐车（罐箱）供应商的服务人员指令进行LNG罐车 (罐箱）增压。
[0051] ③.开启受液罐车（罐箱）的顶部和底部进液阀，进行上、下同时进液并观察受液 罐车（罐箱）内的压力变化。当受液罐车（罐箱）内压力过高，则通过打开放空阀进行放 散卸压。如需加快倒罐速度，可打开受液罐车（罐箱）放空阀,将罐内压力尽量降低到最低 限度。
[0052] ④.受液罐车（罐箱）液位过高时，关闭进液阀、打开放空阀把出液管内液体通过 放散阀放空。打开LNG罐车（罐箱）根部排液阀对金属软管进行卸压，等霜化完后拆下金 属软管。
[0053] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他 实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统 而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明 即可。
[0054] 显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神 和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之 内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
【权利要求】
1. 一种事故罐体应急倒罐装置，其特征在于，包括： 受液罐体，所述受液罐体上设置有进液阀和放空阀，所述受液罐体为储罐、罐车或罐 箱； 液体转移设备，所述液体转移设备中的部件与事故罐体的根部排液阀和受液罐体的 进液阀连通，所述事故罐体为储罐、罐车或罐箱，所述液体转移设备包括装卸软管及相关附 件，所述装卸软管的一端通过快装接头与所述进液阀连通，另一端通过快装接头与所述根 部排液阀连通。
2. 如权利要求1所述的事故罐体应急倒罐装置，其特征在于，所述受液罐体的容积应 与需要倒罐的事故罐体的容积相当。
3. 如权利要求1所述的事故罐体应急倒罐装置，其特征在于，所述进液阀包括分别设 置于受液罐体上的互相连通的上部进液阀和下部进出液阀。
4. 如权利要求1所述的事故罐体应急倒罐装置，其特征在于，所述装卸软管为液相金 属软管。
5. 如权利要求1所述的事故罐体应急倒罐装置，其特征在于，所述液体转移设备还包 括外置离心泵、电源、回流阀，所述回流阀设于所述受液罐体上，所述外置离心泵一端与所 述进液阀连通，另一端与所述回流阀连通，所述电源与所述外置离心泵连接。
6. 如权利要求5所述的事故罐体应急倒罐装置，其特征在于，所述外置离心泵的流量 范围为30?40m3/h。
7. 如权利要求1所述的事故罐体应急倒罐装置，其特征在于，所述液体转移设备还包 括潜液泵和电源，所述潜液泵设置于所述受液罐体连通的罐体内与所述进液阀连通，所述 电源与所述潜液泵连接。
8. 如权利要求7所述的事故罐体应急倒罐装置，其特征在于，所述潜液泵的最大流量 为 20m3/h。
9. 一种事故罐体应急倒罐方法，其特征在于，采用如权利要求1?8任一项所述的事故 储罐应急倒罐装置，所述方法包括： 微开事故罐体的根部排液阀和受液罐体的进液阀，开始对所述液体转移设备进行预冷 约10分钟左右，以液体转移设备的管线外露部分结霜为预冷结束； 完全开启事故罐体的根部排液阀和受液罐体的进液阀进行液体转注，并观察受液罐体 的压力变化，当受液罐体的压力过高时，则通过打开放空阀进行放散卸压； 当转注完毕时，关闭进液阀和根部排液阀，打开放空阀把进液阀与液体转移设备之间 的管路内的液体放空，打开所述根部排液阀对装卸软管进行卸压，等霜化完后拆下装卸软 管。
10. 如权利要求9所述事故罐体应急倒罐方法，其特征在于，当所述液体转移设备包括 外置离心泵或潜液泵时，关闭进液阀和根部排液阀的步骤之后还包括，关闭离心泵或潜液 栗。
【文档编号】F17C1/00GK104089179SQ201410331207
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月11日 优先权日:2014年7月11日
【发明者】汤晓英, 石生芳, 薛小龙, 丁建勋, 魏蔚, 陆瑢 申请人:上海市特种设备监督检验技术研究院