基于气源伺服装置的循环惰封系统及QHSE储运方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于气源伺服装置的循环惰封系统及QHSE储运方法，气源伺服装置包括由来气压缩机、充气止回阀、气源容器和去气阀控组件依次接驳并单向阀控连通的伺服恒压单元，能够根据物料容器气相空间的预设气体压力，经惰封管路对充斥于物料容器组群的惰封介质进行收储和释放，构成站式循环惰封系统。多组循环惰封系统协同移动式物料容器进行自密闭装卸，能够实现永无气相排放的QHSE储运体系。在优选实施例中，本发明专利技术还能够消除气液比影响、加快自密闭装卸速度；在系统运行过程中滤沥和汲取液相净化产物；能够脱氧纯化和内外周转惰封介质；能够缓冲消纳炼化装置的安全泄放气体；能够生成应对随进战斗部于物料容器内爆轰的防御战力。

Circulating idle sealing system based on air source servo device and QHSE storage and transportation method

The invention discloses a gas storage device of circulating servo system and QHSE method based on idler seal, air servo device including origin of air compressor, pneumatic valve, gas control valve and container assembly in turn connected and one-way valve control servo unit connected to constant pressure, according to the material container vapor space preset gas the pressure, the idler sealing pipe on the full purchasing and storage and release in inert material container sealing medium group, a station type circulating inert seal system. Multi sets of circulating inert sealing system can be combined with moving material container for self sealing loading and unloading. It can realize the QHSE storage and transportation system without gas phase emission. In a preferred embodiment, the invention also can eliminate the effect of gas-liquid ratio and speed up the self closed loading and unloading speed; in the running process of the system and draw the leaching liquid cleaning products; to DNA purification and turnover of inside and outside the inert sealing medium; can buffer consumptive refinery safety relief gas; able to generate the following warhead to deal with the material container detonation defense force.

【技术实现步骤摘要】
基于气源伺服装置的循环惰封系统及QHSE储运方法
本专利技术涉及散装液态危险化学品储运
，尤其涉及军事供油工程自主防御
，具体地讲，本专利技术涉及一种气源伺服装置、基于该装置的循环惰封系统，以及基于该系统的质量(Quality)、健康(Health)、安全(Safety)、环境(Environmental)一体化(简称QHSE)的储运方法。
技术介绍
诸如石油及其产品等具有战略资源属性的物料，既是国力的支撑，也是战力的组成。由于这类物料及其储运方法、工程设施和技术装备军民通用、平战共用，在军事斗争中必然成为战略利益焦点和战术攻防要冲。然而，在串联聚能装药类弹种普遍列装、屡见实战、常态威慑的当代攻击战力背景下，实施前级钻地和\或侵彻破壁开孔、末级战斗部随进容器爆轰，进而殉爆油气、引爆物料、造成整体化学爆炸的攻击毁伤后效显著、效费比高，是捣毁军事供油工程、国家战略储备、化学工业园区，以及舰、船动力油柜、公路、铁路槽车等重要军事、经济目标的基本模式、必选弹种和最优战术。因此，在现有军事供油工程自主防御技术仅限于洞库隐蔽工程及消防技术范畴的当下，应对容器内爆轰模式攻击的自主防御战力不可或缺。此外，众所周知，散装液态危险化学品类物料，因相际传质产生的挥发性有机化合物(VOCS)，既是公知的前体污染物、致癌驱动物、雾霾贡献物和温室效应成因物，也是涉及公共安全、生命健康、环境保护、清洁生产、物料质量及节能减排等范畴的政府重点管控目标。然而，涉及散装液态危险化学品及容器的不同范畴的现有技术通常为工艺过程彼此相悖。例如，在未装配内浮顶的容器被视为无组织排放类技术以来，现有的内浮顶储罐以开设通风窗的方法保障呼吸通畅，消除了油气集聚的安全风险，但其密封装置处的连续性挥发、逸散所造成的大气污染却未被列为强制管控范畴；现有的内浮顶加氮封技术，虽然进一步保障了系统驱氧安全、抑制了物料氧化变质，但其相际传质产物在储罐呼气时伴随氮气放空的工艺，仍未解决环境污染及泄压阀口处的安全隐患；现有的自密闭气液交换式油气回收技术，虽然减少了物料装卸环节的环境污染，但因其以空气为介质平衡输入与输出侧容器的工艺，致使物料输出侧容器的混合气体燃爆风险陡然加剧，且不适用各类浮顶罐。因此，旨在常态隔绝大气、动态循环惰封、永无气相排放、运行成本低廉且适用于整体储运链网的技术方案，契合该领域技术进步的价值取向，既是实现工程学意义的QHSE一体化的必由路径，也是生成自主防御战力的必然选择。目前已有名称为《危险化学品容器用惰封抑爆装备及防御方法》、专利号为ZL200410169718.3(由本专利技术人专利技术并获权)的中国专利技术专利提供了循环使用惰封介质的抑爆技术方案。该方案虽然实现了以气态惰封介质循环充斥物料容器气相空间的技术目的，能够控制含氧量常态化小于被保护物料燃烧爆炸极限下线，能够永久性抑制容器内危险化学品类物料燃烧爆炸条件成就，能够常态化应对随进战斗部在容器内爆轰的攻击，但是，该方案只给出了气态惰封介质源的一般实现方案，并未着重说明惰封介质源的内部构造、接驳关系，以及针对物料容器组群及储运链网的控制方法和技术要求。为了弥补现有技术的不足，本专利技术提供了一种旨在提升气态惰封介质源使用效率和性能的气源伺服装置、基于该装置的循环惰封系统和基于该系统的QHSE储运方法，能够实现链网式QHSE一体化的储运体系。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提出一种气源伺服装置，能够适时或同时收储和释放工质气体。本专利技术的目的之二在于提出一种基于气源伺服装置的循环惰封系统，能够控制惰封介质驱氧充斥物料容器的气相空间。本专利技术的目的之三在于提出一种基于气源伺服装置的循环惰封系统，能够有效克服自密闭装卸工艺过程中的气液比影响，承压收储惰封介质。本专利技术的目的之四在于提出一种基于气源伺服装置的循环惰封系统，能够任意扩大惰封介质的储备量。本专利技术的目的之五在于提出一种基于气源伺服装置的循环惰封系统，能够消纳、处置、利用化工装置安全泄放气体。本专利技术的目的之六在于提出一种基于循环惰封系统的QHSE储运方法，能够实现全储运链的QHSE一体化体系。本专利技术的目的之七在于提出一种基于循环惰封系统的QHSE储运方法，能够远程推送表征系统本质安全的预警信号。本专利技术的目的之八在于提出一种基于循环惰封系统的QHSE储运方法，能够以无气相排放方式规避大气强制采样模式察打。本专利技术的目的之九在于提出一种基于循环惰封系统的QHSE储运方法，能够生成应对随进战斗部于容器内爆轰的防御战力。为实现上述目的至少之一，本专利技术提供了一种气源伺服装置，包括伺服恒压单元，用以提供和收储工质气体；所述伺服恒压单元具体包括：依次接驳并单向阀控连通的来气压缩机、充气止回阀、气源容器和去气阀控组件；其中：来气压缩机，能够以自动、联动和\或手动模式控制启动运行和停机联锁，用以出力将其来气侧的所述工质气体压缩和充装至所述气源容器，并反馈控制其来气侧的所述工质气体的状态，使之保持在不大于预设压力参数的范围；充气止回阀，与所述来气压缩机的额定排气压力相匹配，设置于所述来气压缩机排气侧至所述气源容器进气侧之间的管路上，用于配合所述气源容器收储所述工质气体并积蓄压力势能；气源容器，与所述来气压缩机的额定排气压力及预设收储量相匹配，用以收储和提供所述工质气体；和去气阀控组件，能够以自力、自动、联动和\或手动模式控制开闭，用以控制所述气源容器中的所述工质气体经节流和减压，释放至所述去气阀控组件的去气侧，并反馈控制所述去气阀控组件的去气侧的所述工质气体的状态，使之保持在不小于预设压力参数的范围。进一步地，所述来气压缩机配有第一压力变送器，所述第一压力变送器安装在所述来气压缩机的来气侧的管路上，直接或经控制系统与所述来气压缩机通信连接，用以侦测所述来气压缩机的来气侧工质气体的压力变量，并推送用于自动控制所述来气压缩机启动运行和停机联锁的第一预设压力参数变送信号。进一步地，还包括气源周转单元，用以扩充工质气体容量，并能够对外输出和\或对内输入所述工质气体；所述气源周转单元具体包括依次接驳并单向阀控连通的储气增压机、充装止回阀、周转容器和补气阀控组件，其中：储气增压机，其进气侧与所述气源容器单向接驳并阀控连通，能够以自动、联动和\或手动模式控制启动运行和停机联锁，用以出力将所述气源容器中的所述工质气体转移、进一步压缩和充装至所述周转容器，并反馈控制所述气源容器中的所述工质气体的状态，使之保持在不大于预设压力参数的范围；充装止回阀，与所述储气增压机的额定排气压力相匹配，设置于所述储气增压机排气侧至所述周转容器进气侧之间的管路上，用于配合所述周转容器收储所述工质气体并积蓄压力势能；周转容器，与所述储气增压机的额定排气压力及预设收储量相匹配，用以积蓄压力势能、收储和\或周转工质气体；和补气阀控组件，其去气侧与所述气源容器单向接驳并阀控连通，能够以自力、自动、联动和\或手动模式控制开闭，用以控制所述周转容器中的所述工质气体通过节流和减压后，释放至所述气源容器，并反馈控制所述气源容器中的所述工质气体的状态，使之保持在不小于预设压力参数的范围。进一步地，所述储气增压机为电驱增压机，该电驱增压机还配有安装在其进气侧、并与其直接或经控制系统通信连接的第二压力变送器，用以侦测所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气源伺服装置，其特征在于，包括伺服恒压单元，用于提供和收储工质气体；所述伺服恒压单元具体包括：依次接驳并单向阀控连通的来气压缩机、充气止回阀、气源容器和去气阀控组件；其中：来气压缩机，能够以自动、联动和\或手动模式控制启动运行和停机联锁，用以出力将其来气侧的所述工质气体压缩和充装至所述气源容器，并反馈控制其来气侧的所述工质气体的状态，使之保持在不大于预设压力参数的范围；充气止回阀，与所述来气压缩机的额定排气压力相匹配，设置于所述来气压缩机排气侧至所述气源容器进气侧之间的管路上，用于配合所述气源容器收储所述工质气体并积蓄压力势能；气源容器，与所述来气压缩机的额定排气压力及预设收储量相匹配，用以收储和提供所述工质气体；和去气阀控组件，能够以自力、自动、联动和\或手动模式控制开闭，用以控制所述气源容器中的所述工质气体经节流和减压，释放至所述去气阀控组件的去气侧，并反馈控制所述去气阀控组件的去气侧的所述工质气体的状态，使之保持在不小于预设压力参数的范围。

【技术特征摘要】
1.一种气源伺服装置，其特征在于，包括伺服恒压单元，用于提供和收储工质气体；所述伺服恒压单元具体包括：依次接驳并单向阀控连通的来气压缩机、充气止回阀、气源容器和去气阀控组件；其中：来气压缩机，能够以自动、联动和\或手动模式控制启动运行和停机联锁，用以出力将其来气侧的所述工质气体压缩和充装至所述气源容器，并反馈控制其来气侧的所述工质气体的状态，使之保持在不大于预设压力参数的范围；充气止回阀，与所述来气压缩机的额定排气压力相匹配，设置于所述来气压缩机排气侧至所述气源容器进气侧之间的管路上，用于配合所述气源容器收储所述工质气体并积蓄压力势能；气源容器，与所述来气压缩机的额定排气压力及预设收储量相匹配，用以收储和提供所述工质气体；和去气阀控组件，能够以自力、自动、联动和\或手动模式控制开闭，用以控制所述气源容器中的所述工质气体经节流和减压，释放至所述去气阀控组件的去气侧，并反馈控制所述去气阀控组件的去气侧的所述工质气体的状态，使之保持在不小于预设压力参数的范围。2.根据权利要求1所述的气源伺服装置，其特征在于，所述来气压缩机配有第一压力变送器，所述第一压力变送器安装在所述来气压缩机的来气侧的管路上，直接或经控制系统与所述来气压缩机通信连接，用以侦测所述来气压缩机的来气侧工质气体的压力变量，并推送用于自动控制所述来气压缩机启动运行和停机联锁的第一预设压力参数变送信号。3.根据权利要求1所述的气源伺服装置，其特征在于，还包括气源周转单元，用以扩充工质气体容量，并能够对外输出和\或对内输入所述工质气体；所述气源周转单元具体包括依次接驳并单向阀控连通的储气增压机、充装止回阀、周转容器和补气阀控组件，其中：储气增压机，其进气侧与所述气源容器单向接驳并阀控连通，能够以自动、联动和\或手动模式控制启动运行和停机联锁，用以出力将所述气源容器中的所述工质气体转移、进一步压缩和充装至所述周转容器，并反馈控制所述气源容器中的所述工质气体的状态，使之保持在不大于预设压力参数的范围；充装止回阀，与所述储气增压机的额定排气压力相匹配，设置于所述储气增压机排气侧至所述周转容器进气侧之间的管路上，用于配合所述周转容器收储所述工质气体并积蓄压力势能；周转容器，与所述储气增压机的额定排气压力及预设收储量相匹配，用以积蓄压力势能、收储和\或周转工质气体；和补气阀控组件，其去气侧与所述气源容器单向接驳并阀控连通，能够以自力、自动、联动和\或手动模式控制开闭，用以控制所述周转容器中的所述工质气体通过节流和减压后，释放至所述气源容器，并反馈控制所述气源容器中的所述工质气体的状态，使之保持在不小于预设压力参数的范围。4.根据权利要求3所述的气源伺服装置，其特征在于，所述储气增压机为电驱增压机，该电驱增压机还配有安装在其进气侧、并与其直接或经控制系统通信连接的第二压力变送器，用以侦测所述气源容器中所述工质气体的压力变量、向所述储气增压机推送第二预设压力参数变送信号以及自动控制所述储气增压机启动运行和停机联锁。5.根据权利要求1所述的气源伺服装置，其特征在于，还包括气源周转单元，用以扩充工质气体容量，并能够对外输出和\或对内输入所述工质气体；所述气源周转单元具体包括储气增压机以及依次接驳并单向阀控连通的充装止回阀、周转容器和补气阀控组件，其中所述储气增压机为气驱增压机，所述气驱增压机具有驱动气体输入接口、驱动气体输出接口、工质气体进气口和工质气体排气口，该气驱增压机还配有接力容器、驱动气体循环接管和循环气体泄压阀，用于以所述来气压缩机排出的工质气体作为所述气驱增压机的驱动气体，驱动其运行；所述来气压缩机的排气口与所述气驱增压机的驱动气体输入接口单向接驳连通；所述接力容器串联式接驳于所述驱动气体输出接口与所述工质气体进气口之间的管路上，所述驱动气体经所述接力容器流向所述工质气体进气口；所述工质气体排气口通过所述充装止回阀与所述周转容器的进气口止回式接驳连通；补气阀控组件的去气侧与所述气源容器单向接驳并阀控连通，能够以自力、自动、联动和\或手动模式控制开闭，用以控制所述周转容器中的所述工质气体通过节流和减压后，释放至所述气源容器，并反馈控制所述气源容器中的所述工质气体的状态，使之保持在不小于预设压力参数的范围；所述驱动气体循环接管接驳于所述接力容器至所述来气压缩机的进气侧；所述循环气体泄压阀串联于所述驱动气体循环接管之中，用于限制所述接力容器中的工质气体压力，以确保所述驱动气体输入接口与所述驱动气体输出接口之间的驱动气体压力差。6.根据权利要求3～5任一所述的气源伺服装置，其特征在于，所述周转容器为快装钢瓶组，所述快装钢瓶组中的各个钢瓶均带有充放组件，所述气源周转单元还包括充放汇流组件，所述充放汇流组件具有来气输入接口、去气输出接口和钢瓶接口，所述充放汇流组件的来气输入接口接驳于所述充装止回阀的气体输出侧，所述去气输出接口接驳至所述补气阀控组件的气体输入侧，所述钢瓶接口分别与各个钢瓶的所述充放组件接驳并双向阀控连通。7.根据权利要求1所述的气源伺服装置，其特征在于，所述气源容器为快装钢瓶组，所述快装钢瓶组中的各个钢瓶均带有充放组件，所述伺服恒压单元还包括充放汇流组件，所述充放汇流组件具有来气输入接口、去气输出接口和钢瓶接口，所述充放汇流组件的来气输入接口接驳于所述充气止回阀的气体输出侧，所述去气输出接口接驳至所述去气阀控组件的气体输入侧，所述钢瓶接口分别与各个钢瓶的所述充放组件接驳并双向阀控连通。8.根据权利要求3～5任一所述的气源伺服装置，其特征在于，所述补气阀控组件还配有气体加热设备，用于防止所述补气阀控组件的减压冻堵。9.根据权利要求3～5任一所述的气源伺服装置，其特征在于，所述来气压缩机和\或所述储气增压机分别包括并联设置的至少两台，能够陆续启动运行和分别停机联锁，用以适配工况、互为备用和应急共用。10.一种基于权利要求1～9中任一项所述气源伺服装置的循环惰封系统，其特征在于，包括所述气源伺服装置、惰封管路和物料容器，所述工质气体为惰封介质，所述惰封介质为采用窒息式消防方法所应用的气体型消防介质；所述气源伺服装置具有来气接口和去气接口，所述来气接口为所述来气压缩机的进气口，所述去气接口为所述去气阀控组件的出气口；所述惰封管路包括来气管路和去气管路；所述物料容器的顶部具有呼气输出接口和吸气输入接口；其中，所述物料容器的所述呼气输出接口通过所述来气管路与所述气源伺服装置的所述来气接口依次接驳并单向阀控连通；所述气源伺服装置的去气接口通过所述去气管路与所述物料容器的所述吸气输入接口依次接驳并单向阀控连通，用以反馈控制所述物料容器气相空间中所述惰封介质的气体状态。11.根据权利要求10所述的循环惰封系统，其特征在于，所述气源伺服装置还包括伺服调温单元，用于以自动、联动和\或手动模式反馈控制所述物料容器气相空间的温度。12.根据权利要求11所述的循环惰封系统，其特征在于，所述伺服调温单元具体包括安装在所述来气压缩机排气侧的工质气体冷却设备和\或安装在所述去气阀控组件进气侧的工质气体加热设备，以及安装在所述来气管路和\或所述去气管路上的温度变送器，其中，所述温度变送器直接或经控制系统与所述来气压缩机通信连接，用以侦测所述物料容器的气相空间的温度变量，并推送用于自动控制所述来气压缩机启动运行和停机联锁的预设温度参数变送信号。13.根据权利要求11所述的循环惰封系统，其特征在于，所述物料容器外部还罩设有调温结构，所述调温结构采用不透气的金属和\或非金属的硬质和\或软质材料建成，所述调温结构的内壁与所述物料容器的外表面之间形成与大气隔绝的夹层空间，所述惰封管路经该夹层空间与所述物料容器内的气相空间连通，用以通过对所述夹层空间及所述物料容器内气相空间的温度调节，对所述物料容器内物料的温度进行控制。14.根据权利要求10所述的循环惰封系统，其特征在于，还包括气源净化单元，所述气源净化单元包括微压差净化组件和/或饱和净化组件，用于以联动、自动和\或手动模式控制所述惰封介质中的可凝结或可滤沥的气态物质，其中，所述微压差净化组件与所述来气管路并联设置，由第一切换阀组切换接驳连通，所述第一切换阀组包括直通档和净化档；所述饱和净化组件与所述气源伺服装置中的所述充气止回阀至所述气源容器之间的管路并联设置，由第二切换阀组切换接驳连通，所述第二切换阀组包括直通档和净化档。15.根据权利要求14所述的循环惰封系统，其特征在于，所述微压差净化组件具体包括微压差气液分离装置、净化产物导流阀管和液相产物汇集容器，所述微压差气液分离装置的底部经所述净化产物导流阀管与所述液相产物汇集容器单向接驳且液相阀控连通，用以在微压差条件下气相滤沥、液相汲取、疏导、汇流和回收流经自身的惰封介质中的液相净化产物和机械杂质；所述饱和净化组件具体包括与所述来气压缩机额定排气压力相匹配的承压型气液分离装置、第一背压阀、净化产物导流阀管和液相产物汇集容器，所述第一背压阀设置在所述承压型气液分离装置的去气侧管路上，所述承压型气液分离装置的底部经所述净化产物导流阀管与所述液相产物汇集容器单向接驳且液相阀控连通，用以在承压条件下滤沥、汲取、疏导、汇流和回收流经自身的惰封介质中的液相净化产物。16.根据权利要求15所述的循环惰封系统，其特征在于，所述气源净化单元还包括采用过滤法、吸收法、吸附法、膜分离法、冷凝法当中的至少一种方法设计或组合设计的气液分离装置，用以配合所述微压差气液分离装置和\或所述承压型气液分离装置强化功能和\或提高效率。17.根据权利要求14、15或16所述的循环惰封系统，其特征在于，还包括气源纯化单元，所述气源纯化单元包括第三切换阀组和不凝杂质气体脱除机组，所述第三切换阀组包括直通档和纯化档，所述不凝杂质气体脱除机组与所述充气止回阀至所述气源容器之间的管路并联设置，由所述第三切换阀组切换接驳连通，用于以联动、自动和\或手动模式脱除所述惰封介质中的不凝或难凝结类杂质气体，所述杂质气体至少包括氧气。18.根据权利要求17所述的循环惰封系统，其特征在于，所述不凝杂质气体脱除机组具体包括变压吸附式制氮机组、空气压缩机、脱除产物疏导管路和第四切换阀组，所述第四切换阀组包括纯化档和制氮档，其中，所述空气压缩机与所述变压吸附式制氮机组的进气侧管路并联设置，由所述第四切换阀组切换接驳连通；所述变压吸附式制氮机组产生的脱除产物经所述脱除产物疏导管路疏导至收集装置或安全放空。19.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙强丹，
申请(专利权)人：孙强丹，
类型：发明
国别省市：北京,11