一种密封充氮涉氢集装箱制造技术

本发明专利技术公开了一种密封充氮涉氢集装箱，涉及氢气及其它易燃易爆气体的生产、存储和利用时所使用的特种集装箱制造技术领域。该发明专利技术具有气体密封结构，可充入常压的氮气，用于安置制氢、储氢及氢燃料电池发电等涉氢设备或其他易燃易爆气体的制、储、用设备。这样使得涉氢设备都是在惰性气体氮气的环境中工作，因为氢气和其它易燃易爆气体与氮气在正常的大气条件下不发生化学反应，所以当设备在运行过程中有氢气及其它易燃易爆气体逸出时，不会有燃烧、爆炸的情况发生，达到了本质安全的程度，从根本上解决了涉氢设备运行过程中的安全生产问题，能够保证设备与人员的安全，并大大地减少了涉氢设备按常规方法布置所需要的安全区域的占地面积。的占地面积。的占地面积。

【技术实现步骤摘要】
一种密封充氮涉氢集装箱


[0001]本专利技术涉及氢气及爆炸化工产品的生产、存储和利用的企业中所使用的特种集装箱制造
，具体涉及一种密封充氮涉氢集装箱。

技术介绍

[0002]随着清洁能源建设的大规模开展，由于氢气燃烧只生产出水，对大气环境没有任何的影响，氢能作为终极能源已经受到国际社会广泛的重视，国内外已开始建设大规模电解水制氢、储氢和氢燃料电池发电的工程项目。我们都知道，氢是最活泼的元素，氢气在空气或氧气中非常宽的含量范围内，都可燃烧、爆炸，并且其引燃、引爆的火花(火星)的温度和能量都非常的低，所以氢气被列入最危险的易燃、易爆化学品名单之列。
[0003]安全生产工作是各行业所遵循的企业行为的第一要务，是各行业有效生产的前提，现行的国家法律、法规和各类企业生产规程(国家标准)都有明确的规定。目前一些大型的电解水制氢场站及氢燃料电池发电电站建设和运维过程中，涉氢设备的安全防护工作及涉氢设备安置区域的消防工作是在整个建设过程中及运行期内都是首要的安全生产工作内容，为此需要投入相当一部分的人力物力，在运行过程中还需要有相应的物料消耗。这样不仅在工程建设过程中增加了建设成本，还在运营过程中增加了必不可少的人力和物力的消耗，影响了场站的运营效益。即使在满足安全防护工作的情况下，也有可能因为各种因素的影响，在运营过程中产生一些不可避免的涉氢方面的事故的发生。在如百兆瓦级氢储能电站中，有大量的制氢、氢燃料电池发电和储氢设备(统称涉氢设备)，如这些设备集中布置，则有利于安全防护工作和消防设施的设置，但不利的情况是，如果一旦某个设备出现安全事故，则同一工作环境中的其他设备受到影响，容易扩大事故的范围，为电站带来重大的生命财产损失；但如果采用分散式布置，不但会增加基础建设的费用，在运营期间还会增加繁重的安全防护管理工作。在行业内一个比较好的方法是，用集装箱代替房屋，采用集中与分散相结合的方式布置这些集装箱。但是使用这种方法，涉氢设备还是在空气环境中工作，仍然无法解决建设及运行维护过程中的各种人力物力等方方面面的消耗，并且仍然存在着安全隐患。

技术实现思路

[0004]为了克服上述缺陷，本专利技术提供了密封充氮涉氢集装箱，这种集装箱具有气体密封结构，可充入微正压的氮气，用于安置制氢设备、储氢设备及氢燃料电池发电设备等涉氢设备，使得涉氢设备能够在充满惰性气体，即氮气的环境中工作，不会有燃烧或者爆炸的情况发生，达到了本质安全的程度。
[0005]一种密封充氮涉氢集装箱，包括箱体、充氮装置、排空装置、检测装置、控制装置和报警装置，所述充氮装置、排空装置、检测装置、控制装置和报警装置均安设于所述箱体上。
[0006]作为优选地，所述箱体与所述充氮装置、排空装置、检测装置、控制装置和报警装置的连结部位均为气密封结构；所述箱体与所述上盖为可拆卸/活动连接。
[0007]作为优选地，所述箱体上开设有用于管道安设的管道通孔，所述管道通孔处设有气密封结构；所述箱体上还开设有用于安设线缆的线缆通孔，所述线缆通孔处设有气密封结构，所述箱体的气密封要求为常压状态下的气体密封。
[0008]箱体具有常压下的气体密封性能，箱体上还安装有普通集装箱所配备的(箱体用电的)配电箱(柜)、照明装置、风机等设备，箱体上开设有若干通孔，通孔两侧周围有法兰端面，涉氢设备所需要的各种金属管线、充氮装置和排空装置的金属充气管和排气管、大截面的电缆或母线等通过所述通孔由箱体外部引入。金属管在进入箱体的位置设有法兰，与通孔的法兰端面进行对接，该对接法兰除了具有固定金属管的功能之外，对接面之间有密封圈，对接后具有气体密封性能，这样各种管线在进入所述箱体时，保证了箱体的密封性能。另外对于数量较多且外径比较小的电缆，所述箱体的适当位置应开设专用的电缆出口，其两侧为金属板，并与箱体经密封性焊接，两侧金属板上开有若干个不同直径的圆孔供电缆穿过，在此处配置电缆密封格兰头，安装后具有气体密封性能。需要在此强调的是，进入箱体的各种管线、电缆、母线等，与箱体的密封结构和形式本专利不做具体的要求，只要具有气体密封的性能即可。
[0009]作为优选地，所述的充氮装置包括充气管、电动充气阀门，所述充气管与氮气源相连，所述电动充气阀门安设于所述充气管上。
[0010]安装在充气管上的电动阀门设置在所述箱体内，箱体外宜设置一个手动阀门，当电动阀门出现故障或需要维修更换时，手动阀门可作为备用。
[0011]作为优选地，所述排空装置包括排空管、电控排空阀门和阻火器，所述排空管贯穿所述箱体顶部外壁向内部延伸，所述电控排空阀门、阻火器均安设于所述排空管上，所述电控排空阀门安设于所述阻火器、箱体之间。
[0012]排空装置安设于所述箱体顶部外壁，所述排空阀门在所述箱体外侧，排气管在箱体内部应与箱壁齐平，安装在排气管上的电动阀门设置在所述箱体的外侧。
[0013]作为优选地，所述检检测装置由检测主机和传感器组成，所述传感器包括气压传感器、氧气浓度传感器、氢气浓度传感器、氮气浓度传感器、气体温度传感器、湿度传感器和CO2气体浓度传感器等，所述各传感器均安设于所述箱体内部。
[0014]检测装置主机具有各传感器信号的数据采集和电源供电功能、具有与所述控制装置的数据通信功能和各种气体参数的显示功能，并且通过通信模块可将各种气体参数上传到区域级或厂/站级监控主机。
[0015]作为优选地，所述氢气浓度传感器安设于所述箱体顶部内壁。
[0016]作为优选地，所述控制装置由主控模块、通信模块、人机界面模块组成，所述主控模块与所述气压传感器、氧气浓度传感器、氢气浓度传感器、氮气浓度传感器、气体温度传感器、湿度传感器、CO2气体浓度传感器通信模块、人机界面模块均电性连接。
[0017]充气装置排空装置的电动阀门同样均与所述主控模块电性连接，所述主控模块与区域或厂站级控制中心之间具有双向通信功能。
[0018]作为优选地，所述主控模块还控制报警装置，所述报警装置选用声光一体报警器，所述报警装置安设于所述箱体顶部外壁且并不限于一处。
[0019]当发生异常情况需要报警时，在控制报警装置发出声、光报警的同时，还可以通过通信模块把报警信号发送到区域级或厂/站级控制中心。
[0020]本专利技术的有益效果体现在：
[0021]这种集装箱具有气体密封结构，可充入微正压的氮气，用于安置制氢设备、储氢设备及氢燃料电池发电设备等涉氢设备。这样使得涉氢设备都是在惰性气体——氮气的环境中工作，因为氢气及易燃易爆气体和氮气在正常的大气条件下是不会发生化学反应的，所以当设备在工作过程中有氢气逸出时，不会有燃烧或者爆炸的情况发生，达到了本质安全目的，从根本上解决了涉氢设备工作过程中的安全生产问题，在大大地简化了安全防护工作的同时减少了消防设施的投入。对于大规模的应用场所，无需划分爆炸危险区域，可以密集地布置涉氢设备，能大大地减少土地征用费用，在工程投资中可使消防设施投入的成本及土地成本较大比例减少的同时，设备运行期的消防设施的定期性耗材费用及维护本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种密封充氮涉氢集装箱，其特征在于：包括箱体(100)、充氮装置(200)、排空装置(300)、检测装置(400)、控制装置(500)和报警装置(600)，所述充氮装置(200)、排空装置(300)、检测装置(400)、控制装置(500)和报警装置(600)均安设于所述箱体上。2.根据权利要求1所述的密封充氮涉氢集装箱，其特征在于：所述箱体(100)与所述充氮装置(200)、排空装置(300)的连结部位均为气密封结构。3.根据权利要求2所述的密封充氮涉氢集装箱，其特征在于：所述箱体(100)上开设有用于管道安设的管道通孔，所述管道通孔处设有气密封结构；所述箱体(100)上还开设有用于安设线缆的线缆通孔，所述线缆通孔处设有气密封结构，所述箱体(100)的气密封要求为常压状态下的气体密封。4.根据权利要求1所述的密封充氮涉氢集装箱，其特征在于：所述的充氮装置(200)包括充气管(201)、电动充气阀门(202)，所述充气管(201)与氮气源相连，所述电动充气阀门(202)安设于所述充气管上(201)。5.根据权利要求1所述的密封充氮涉氢集装箱，其特征在于：所述排空装置(300)包括排空管(301)、电控排空阀门(302)和阻火器(305)，所述排空管(301...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙茂有，崔新国，邢文哲，李玉林，
申请(专利权)人：沈阳博智联创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：