氢气管路主动安全防护装置及方法制造方法及图纸

本申请涉及一种氢气管路主动安全防护装置及方法。包括壳体和密封机构。壳体内部具有第一腔体。壳体与氢气运输管道接触面设有密封槽，与氢气运输管道可拆卸连接，以便于对氢气运输管道进行检修。密封机构内部具有密封介质，一端通过连通管路与第一腔体连通，另一端通过密封介质输送通道与密封槽连接。当进入密封机构的一端的气体压力达到第二阈值时，密封机构开始推动密封介质进入密封介质输送通道，进而填充于密封槽中。上述装置通过在易发生泄漏处制造一个能够约束泄漏氢气的环境，而且，当氢气泄露时，无需外界能量或动力来源，仅依靠逸散出来的氢气压力触发密封机构释放密封介质，进而实现自动将壳体内部的氢气和外界封闭隔离，防止氢气逸散。

Active safety protection device and method for hydrogen pipeline

【技术实现步骤摘要】
氢气管路主动安全防护装置及方法
本申请涉及氢气输送领域，特别是涉及一种氢气管路主动安全防护装置及方法。
技术介绍
化石能源消耗带来的能源枯竭和环境污染日益严重，可再生能源的大规模开发和利用势在必行。尽管可再生能源储量丰富，分布广泛，但存在着波动剧烈，尤其受自然环境的影响呈现周期性的变化。氢气是一种有效的储能方式，在可再生能源发电高峰期将电能转换为化学能储存在氢气当中，在用电高峰期将氢气携带的能量通过燃料电池重新转换为电能以供使用。因此氢气的制备、储存、运输等技术受到了相关研究人员的重视。但氢气是一种极易燃易爆的气体，当氢气在空气中的体积分数超过4％-75％时，遇到火源，即可引起爆炸。因此氢气的运输和储存过程中，氢气的泄露以及泄露后的主动防护就显得极为重要。
技术实现思路
基于此，本申请提供一种氢气管路主动安全防护装置及方法，以防止泄漏氢气大量逸散，进而发生安全事故。一种氢气管路主动安全防护装置，包括：壳体，内部具有第一腔体，氢气运输管道置于所述第一腔体，所述壳体与所述氢气运输管道之间设有密封槽，并且所述壳体与所述氢气运输管道可拆卸连接；以及密封机构，内部具有密封介质，一端通过连通管路与所述第一腔体连通，另一端通过密封介质输送通道与所述密封槽连接，当所述第一腔体内的压力达到第一阈值时，气体通过连通管路进入所述密封机构的一端，当进入所述密封机构的一端的气体压力达到第二阈值时，所述密封机构开始推动所述密封介质进入所述密封介质输送通道，进而填充于所述密封槽中。在其中一个实施例中，所述密封机构包括：密封介质存储仓，内部具有密封介质，一端通过所述密封介质输送通道与所述密封槽连接；缸体，一端通过所述连通管路与所述第一腔体连通，所述缸体的另一端与所述密封介质存储仓的另一端连通；以及密封介质推送件，一端置于所述密封介质存储仓内，另一端置于所述缸体内，当进入所述缸体一端的气体压力达到第二阈值时，所述密封介质推送件向所述密封介质存储仓方向移动，以推动所述密封介质进入所述密封介质输送通道，进而填充于所述密封槽中。在其中一个实施例中，密封介质推送件置于所述密封介质存储仓的截面积小于所述密封介质推送件置于所述缸体的截面积。在其中一个实施例中，所述密封机构还包括：泄气孔，设置于所述缸体的另一端与所述密封介质存储仓的另一端之间。在其中一个实施例中，所述壳体的侧壁内具有第二腔体，所述第二腔体与所述第一腔体通过所述连通管路连接，所述密封机构设置于所述第二腔体。在其中一个实施例中，还包括：第一柔性密封件，设置于所述壳体与所述氢气运输管道之间，以在所述第一腔体内形成绝缘密封环境，所述密封槽设置于与所述氢气运输管道直接接触的所述第一柔性密封件的外表面。在其中一个实施例中，还包括：氢气泄漏报警电路，设置于所述第一腔体，用于检测所述第一腔体内的氢气含量、气体压力值或者气体压力变化量，并进行预警。在其中一个实施例中，所述氢气泄漏报警电路包括：检测器，设置于所述第一腔体，用于检测所述第一腔体内的氢气含量、气体压力值或者气体压力变化量；以及报警器，与所述检测器电连接，当所述检测器检测到的氢气含量、气体压力值或者气体压力变化量大于预设值时，向所述报警器发送报警信号。在其中一个实施例中，密封介质推送件置于所述密封介质存储仓的截面积小于所述密封介质推送件置于所述缸体的截面积。在其中一个实施例中，所述壳体沿所述氢气运输管道延伸方向，具有一个贯穿所述壳体的开口，所述开口用于将所述氢气运输管道置于所述腔体。在其中一个实施例中，还包括：卡扣，固定设置于所述壳体的外侧壁；以及卡环，一端固定设置于所述壳体的外侧壁，并且所述卡环与所述卡扣间隔设置于所述开口的两端，当所述卡环的另一端卡合于所述卡扣时，通过按压所述卡环将所述开口闭合。一种氢气管路主动安全防护方法，利用上述实施例中的任一项所述的氢气管路主动安全防护装置实现所述氢气管路主动安全防护方法，所述氢气管路主动安全防护方法包括：S10，利用壳体内部的第一腔体包裹氢气运输管道的接头；S20，当所述第一腔体内的压力达到第一阈值时，气体通过连通管路进入所述密封机构的一端；S30，当进入所述密封机构的一端的气体压力达到第二阈值时，所述密封机构开始推动所述密封介质进入所述密封介质输送通道，进而填充于所述密封槽中。上述氢气管路主动安全防护装置，包括壳体以及密封机构。所述壳体内部具有第一腔体。氢气运输管道置于所述第一腔体。所述第一腔体为所述氢气运输管道提供了一个密闭的空间。所述壳体与所述氢气运输管道接触面设有密封槽。所述壳体与所述氢气运输管道可拆卸连接，以便于对所述氢气运输管道进行检修。所述密封机构内部具有密封介质。所述密封机构一端通过连通管路与所述第一腔体连通，另一端通过密封介质输送通道与所述密封槽连接。当所述第一腔体内的压力达到第一阈值时，气体通过连通管路进入所述密封机构的一端，当进入所述密封机构的一端的气体压力达到第二阈值时，所述密封机构开始推动所述密封介质进入所述密封介质输送通道，进而填充于所述密封槽中。上述氢气管路主动安全防护装置通过在易发生泄漏处制造一个能够约束泄漏氢气的环境，而且，当氢气泄露时，无需外界能量或动力来源，仅依靠逸散出来的氢气压力触发所述密封机构释放密封介质，进而实现自动将壳体内部的氢气和外界封闭隔离，防止氢气逸散。附图说明图1为本申请一个实施例提供的氢气管路主动安全防护装置的剖面正视图；图2为本申请一个实施例提供的氢气管路主动安全防护装置的剖面俯视图；图3为本申请一个实施例提供的氢气管路主动安全防护装置壳体结构图；图4为本申请一个实施例提供的氢气管路主动安全防护装置壳体结构图；图5为本申请一个实施例提供的氢气管路主动安全防护方法流程图。主要元件附图标号说明氢气管路主动安全防护装置10壳体100第一腔体101开口102密封槽103连通管路104密封介质输送通道105第二腔体106卡扣110卡环120第一夹持体130第一螺孔131第二夹持体140第二螺孔141螺钉150第一柔性密封件200第三螺孔201密封机构300密封介质301密封介质存储仓310缸体320密封介质推送件330泄气孔340氢气泄漏报警电路400检测器410报警器420氢气运输管道20管道接头螺母30具体实施方式为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氢气管路主动安全防护装置，其特征在于，包括：/n壳体(100)，内部具有第一腔体(101)，氢气运输管道(20)置于所述第一腔体(101)，所述壳体(100)与所述氢气运输管道(20)之间设有密封槽(103)，并且所述壳体(100)与所述氢气运输管道(20)可拆卸连接；以及/n密封机构(300)，内部具有密封介质(301)，一端通过连通管路(104)与所述第一腔体(101)连通，另一端通过密封介质输送通道(105)与所述密封槽(103)连接，当所述第一腔体(101)内的压力达到第一阈值时，气体通过连通管路(104)进入所述密封机构(300)的一端，当进入所述密封机构(300)的一端的气体压力达到第二阈值时，所述密封机构(300)开始推动所述密封介质(301)进入所述密封介质输送通道(105)，进而填充于所述密封槽(103)中。/n

【技术特征摘要】
1.一种氢气管路主动安全防护装置，其特征在于，包括：
壳体(100)，内部具有第一腔体(101)，氢气运输管道(20)置于所述第一腔体(101)，所述壳体(100)与所述氢气运输管道(20)之间设有密封槽(103)，并且所述壳体(100)与所述氢气运输管道(20)可拆卸连接；以及
密封机构(300)，内部具有密封介质(301)，一端通过连通管路(104)与所述第一腔体(101)连通，另一端通过密封介质输送通道(105)与所述密封槽(103)连接，当所述第一腔体(101)内的压力达到第一阈值时，气体通过连通管路(104)进入所述密封机构(300)的一端，当进入所述密封机构(300)的一端的气体压力达到第二阈值时，所述密封机构(300)开始推动所述密封介质(301)进入所述密封介质输送通道(105)，进而填充于所述密封槽(103)中。


2.根据权利要求1所述的氢气管路主动安全防护装置，其特征在于，所述密封机构(300)包括：
密封介质存储仓(310)，内部具有密封介质(301)，一端通过所述密封介质输送通道(105)与所述密封槽(103)连接；
缸体(320)，一端通过所述连通管路(104)与所述第一腔体(101)连通，所述缸体(320)的另一端与所述密封介质存储仓(310)的另一端连通；以及
密封介质推送件(330)，一端置于所述密封介质存储仓(310)内，另一端置于所述缸体(320)内，当进入所述缸体(320)一端的气体压力达到第二阈值时，所述密封介质推送件(330)向所述密封介质存储仓(310)方向移动，以推动所述密封介质(301)进入所述密封介质输送通道(105)，进而填充于所述密封槽(103)中。


3.根据权利要求2所述的氢气管路主动安全防护装置，其特征在于，所述密封介质推送件(330)置于所述密封介质存储仓(310)的截面积小于所述密封介质推送件(330)置于所述缸体(320)的截面积。


4.根据权利要求3所述的氢气管路主动安全防护装置，其特征在于，所述密封机构(300)还包括：
泄气孔(340)，设置于所述缸体(320)的另一端与所述密封介质存储仓(310)的另一端之间。


5.根据权利要求4所述的氢气管路主动安全防护装置，其特征在于，所述壳体(100)的侧壁内具有第二腔体(106)，所述第二腔体(106)与所述第一腔体(101)通过所述连通管路(104)连接，所述密封机构(300)设置于所述第二腔体(106)。


6.根据权利要求1所述的氢气管路主动...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡松，杨福源，邓欣涛，党健，江亚阳，欧阳明高，李建秋，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11