一種天然氣球罐置換裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種天然氣球罐置換裝置，包括天然氣球罐、進氣管、出氣管和放散管，進氣管、出氣管和放散管均與天然氣球罐相連且分別設(shè)有通斷控制閥，天然氣球罐的底部設(shè)有排污閥、底部入口以及用于開啟或關(guān)閉底部入口的底部密封蓋板，天然氣球罐的頂部設(shè)有頂部入口以及用于開啟或關(guān)閉頂部入口的頂部密封蓋板，天然氣球罐置換裝置還包括可從頂部入口伸入天然氣球罐并向天然氣球罐內(nèi)噴射水霧的噴霧組件。本實用新型具有置換安全可靠、操作簡單、易于控制、經(jīng)濟實用、效率高等優(yōu)點。
【專利說明】一種天然氣球耀置換裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及天然氣供給【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種天然氣球罐置換裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在燃氣行業(yè)的企業(yè)，一般都需要建設(shè)幾個甚至十幾個儲氣球罐用于用氣高峰時的調(diào)峰或短暫停氣儲備，用于儲氣調(diào)峰的次高壓天然氣儲氣球罐屬于壓力容器，根據(jù)《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》和《壓力容器定期檢驗規(guī)則》的規(guī)定，需要定期進行開罐檢測，而停止運行的球罐內(nèi)充滿天然氣，天然氣屬于易燃易爆氣體，充滿有天然氣的球罐也處于易燃易爆狀態(tài)。
[0003]球罐檢測前，需要對球罐進行置換，確保檢測工作安全順利的進行。球罐置換是一項危險性的工作，若置換方案選擇不當(dāng)或操作失誤，均可能發(fā)生爆炸事故造成慘重損失。為此，球罐置換的安全問題顯得特別重要；其次，球罐置換還應(yīng)考慮經(jīng)濟效益及操作便捷性，若方案不當(dāng)將造成置換工作量大，費用高。
[0004]目前球罐置換采用的方法主要有:1、惰性氣體置換法；2、水置換法。惰性氣體置換法是利用較高壓力惰性氣體充入球罐，加壓到一定程度，靜置幾分鐘(充分混合)，然后打開放散閥在壓力的作用下排出球罐內(nèi)的混合氣體,經(jīng)過多次惰性氣體的充入再排除(對天然氣起到稀釋作用)，直至球罐內(nèi)天然氣濃度達到預(yù)定的置換標準為止。
[0005]水置換法是指用水充入球罐，通過注水加滿球罐后排擠出罐體內(nèi)的天然氣。此方法確保了儲氣球罐內(nèi)天然氣完全置換徹底，而且絕對安全，而且水比其它惰性氣體便宜得多，也很容易解決。但是它要求球罐基礎(chǔ)(基座)條件較好，即球罐基礎(chǔ)可承擔(dān)置換重量，同時置換用水浪費較大，對于1000m3以上球罐置換，考慮到球罐基礎(chǔ)條件(因球罐投運多年)和置換用水量因素，一般不宜采用此法。
[0006]目前，各企業(yè)儲氣球罐的置換比較常見也是比較保守的方法是使用惰性氣體置換?，F(xiàn)有惰性氣體置換方法多為液氮氣化置換方法。首先需采購液氮，通過槽車運輸運至球罐區(qū)，經(jīng)汽化器氣化后，充入需置換的球罐，升至一定壓力(0.1MPa左右，沒有具體要求一般視現(xiàn)場情況定)后，停止充入氮氣，打開球罐頂部放散閥，泄壓放散，然后再次充入氮氣，升壓，泄壓放散；經(jīng)過多次重復(fù)過程(一般需5飛次)，檢測甲烷濃度處于安全范圍后才停止置換工作。該方法存在以下缺點:1、置換成本較高，需采購液氮、購置(或租用)汽化器、充裝用金屬軟管等；2、操作較復(fù)雜；3、耗時較長(約5?6小時)。
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種安全可靠、操作簡單、易于控制、經(jīng)濟實用、效率高的天然氣球罐置換裝置。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0009]一種天然氣球罐置換裝置，其特征在于:包括天然氣球罐、進氣管、出氣管和放散管，所述進氣管、出氣管和放散管均與天然氣球罐相連且分別設(shè)有通斷控制閥，所述天然氣球罐的底部設(shè)有排污閥、底部入口以及用于開啟或關(guān)閉底部入口的底部密封蓋板，所述天然氣球罐的頂部設(shè)有頂部入口以及用于開啟或關(guān)閉頂部入口的頂部密封蓋板，所述天然氣球罐置換裝置還包括可從頂部入口伸入天然氣球罐并向天然氣球罐內(nèi)噴射水霧的噴霧組件。
[0010]上述裝置中，優(yōu)選的，所述噴霧組件包括水霧噴頭、加壓水泵以及連接水霧噴頭和加壓水泵的連接管道。
[0011]上述裝置中，優(yōu)選的，所述進氣管、出氣管和放散管均通過一根連接總管與天然氣球罐相連，所述連接總管連接于天然氣球罐的底部。
[0012]上述裝置中，優(yōu)選的，所述排污閥設(shè)于底部密封蓋板上。
[0013]上述裝置中，優(yōu)選的，所述天然氣球罐還連接有接地導(dǎo)線。
[0014]上述裝置中，優(yōu)選的，所述底部密封蓋板和頂部密封蓋板通過螺栓或卡扣可拆卸連接于天然氣球罐上。
[0015]實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于:本實用新型的天然氣球罐置換裝置在進行天然氣置換時，可通過出氣管和放散管先將天然氣球罐內(nèi)的壓力逐步降壓至與環(huán)境壓力相同，再打開頂部入口和底部入口使天然氣球罐與外部環(huán)境形成空氣對流，同時向天然氣球罐內(nèi)噴射水霧，最終使天然氣球罐內(nèi)的天然氣濃度達到安全標準，完成天然氣置換，該過程中通過向天然氣球罐內(nèi)噴射水霧，一方面水霧起到冷卻降溫的作用，可以避免著火能量的積累；另一方面水霧還起到導(dǎo)流作用，氣體分子攜帶的電荷通過細小水滴附著于天然氣球罐的內(nèi)壁上，并通過接地導(dǎo)線接入大地，可以避免靜電放電的可能；此外，水霧還可以洗涮天然氣球罐內(nèi)的塵埃顆粒和其他雜質(zhì)，避免氣流導(dǎo)致塵埃顆粒碰撞而產(chǎn)生火花。水霧的作用完全避免了著火源的產(chǎn)生，保證置換過程中的安全可靠性。相比于傳統(tǒng)的置換裝置及置換方式，該天然氣球罐置換裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、操作簡單、易于控制、經(jīng)濟實用、置換效率高等優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型天然氣球罐置換裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本實用新型天然氣球罐置換裝置的工作原理圖。
[0018]圖例說明:
[0019]1、天然氣球罐；11、底部入口 ；12、底部密封蓋板；13、頂部入口 ；14、頂部密封蓋板；2、進氣管；3、出氣管；4、放散管；5、通斷控制閥；6、排污閥；7、噴霧組件；71、水霧噴頭；72、連接管道；8、連接總管。

【具體實施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
[0021]如圖1和圖2所示，一種天然氣球罐置換裝置，包括天然氣球罐1、進氣管2、出氣管3和放散管4，進氣管2、出氣管3和放散管4均與天然氣球罐I相連，且進氣管2、出氣管3和放散管4分別設(shè)有通斷控制閥5，進氣管2、出氣管3和放散管4可分別由相應(yīng)的通斷控制閥5控制通斷，天然氣球罐I的底部設(shè)有排污閥6、底部入口 11以及用于開啟或關(guān)閉底部入口 11的底部密封蓋板12，天然氣球罐I的頂部設(shè)有頂部入口 13以及用于開啟或關(guān)閉頂部入口 13的頂部密封蓋板14，天然氣球罐置換裝置還包括可從頂部入口 13伸入天然氣球罐I并向天然氣球罐I內(nèi)噴射水霧的噴霧組件7。
[0022]本實施例中，噴霧組件7包括水霧噴頭71、加壓水泵(圖中未示)以及連接水霧噴頭71和加壓水泵的連接管道72，該水霧噴頭71和加壓水泵均可在市場上外購得到。當(dāng)需要進行天然氣置換時，將噴霧組件7安裝到天然氣球罐I上，使其水霧噴頭71從頂部入口13伸入天然氣球罐I即可，例如可以直接擱放在天然氣球罐I上，在不進行天然氣置換時，又可將噴霧組件7拆卸存放。
[0023]本實施例中，進氣管2、出氣管3和放散管4均通過一根連接總管8與天然氣球罐I相連，連接總管8連接于天然氣球罐I的底部，這樣可以節(jié)省管道的用量，降低了成本，且只需在天然氣球罐I開設(shè)一個連接孔即可，可大大降低制作難度。
[0024]本實施例中，排污閥6設(shè)于底部密封蓋板12上，避免了在天然氣球罐I上開孔，可降低制作難度。天然氣球罐I還連接有接地導(dǎo)線(圖中未示)，可排放靜電，避免靜電放電的現(xiàn)象。底部密封蓋板12和頂部密封蓋板14通過螺栓或卡扣可拆卸連接于天然氣球罐I上，這樣即可方便的拆裝底部密封蓋板12和頂部密封蓋板14，從而開啟或關(guān)閉底部入口 11和頂部入口 13,當(dāng)然在其他實施例中,底部密封蓋板12和頂部密封蓋板14也可以采用其他的可拆卸連接方式。
[0025]采用上述的天然氣球罐置換裝置進行天然氣置換的方法，包括以下步驟，
[0026]I)控制出氣管3上的通斷控制閥5打開出氣管3，將天然氣球罐I內(nèi)的天然氣輸送至與其相連的外管網(wǎng)，直至天然氣球罐I內(nèi)的壓力(一般為1.5MPa)降至設(shè)定值；
[0027]2)關(guān)閉出氣管3，控制放散管4上的通斷控制閥5，打開放散管4對天然氣球罐I進行放散卸壓，直至天然氣球罐I內(nèi)的壓力與外部環(huán)境氣壓相同(即相對于外部環(huán)境氣壓的壓力為OMPa)，此時天然氣球罐I內(nèi)充滿的天然氣處于安全狀態(tài)；
[0028]3)打開頂部入口 13，將噴霧組件7的水霧噴頭71伸入天然氣球罐1，開啟水霧噴頭71對天然氣球罐I的內(nèi)壁進行沖洗，同時打開排污閥6將沖下的塵埃顆粒和雜質(zhì)排出；
[0029]4)水霧噴頭71持續(xù)噴射水霧，打開底部入口 11，由于天然氣的密度比空氣的密度小，天然氣會通過頂部入口 13向上擴散，在天然氣球罐I內(nèi)產(chǎn)生向上的抽力，使天然氣球罐I內(nèi)形成自然的空氣對流，持續(xù)3?4小時后完成天然氣置換。
[0030]上述設(shè)定值優(yōu)選為0.38MPa。在置換前應(yīng)監(jiān)測天然氣球罐I的接地導(dǎo)線是否接地良好。
[0031]本實用新型的天然氣球罐置換裝置在進行天然氣置換時，通過出氣管3和放散管4先將天然氣球罐I內(nèi)的壓力逐步降壓至與環(huán)境壓力相同，再打開頂部入口 13和底部入口11使天然氣球罐I與外部環(huán)境形成空氣對流，同時向天然氣球罐I內(nèi)噴射水霧，最終使天然氣球罐I內(nèi)的天然氣濃度達到安全標準，完成天然氣置換，該過程中通過向天然氣球罐I內(nèi)噴射水霧，一方面水霧起到冷卻降溫的作用，可以避免著火能量的積累；另一方面水霧還起到導(dǎo)流作用，氣體分子攜帶的電荷通過細小水滴附著于天然氣球罐I的內(nèi)壁上，并通過接地導(dǎo)線接入大地，可以避免靜電放電的可能；此外，水霧還可以洗涮天然氣球罐I內(nèi)的塵埃顆粒和其他雜質(zhì)，避免氣流導(dǎo)致塵埃顆粒碰撞而產(chǎn)生火花。這樣，水霧的作用完全避免了著火源的產(chǎn)生，保證置換過程中的安全可靠性。相比于傳統(tǒng)的置換裝置及置換方式，該天然氣球罐置換裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、操作簡單、易于控制、經(jīng)濟實用、效率高等優(yōu)點，并且經(jīng)多次實踐證明本實用新型在進行天然氣置換時完全能夠保證安全可靠性。
[0032]采用惰性氣體置換法時，液氮按照密度為0.808噸/立方米來說，I噸液氮約合1.24立方米，以氣化率為800計算，I噸液氮可轉(zhuǎn)化成992立方米氮氣，3500方的天然氣球罐I約需要20000方氮氣，也即需要大約20.2噸的液氮，按每噸液氮1200元計算，其費用大約需要2.424萬元，該費用還不包括汽化器、金屬軟管等費用；而采用本實用新型的置換方法進行置換時，僅需水約10噸左右，按水的價格為3元/噸計算，水費大約為30元左右，再加上電費，總費用不超過一百元，節(jié)省了大約2.4萬元成本。由此可知，本實用新型的置換方法與傳統(tǒng)的惰性氣體置換法相比，其成本大大降低。
[0033]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，本實用新型的保護范圍并不僅局限于上述實施例。對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)構(gòu)思前提下所得到的改進和變換也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種天然氣球罐置換裝置，其特征在于:包括天然氣球罐(I)、進氣管(2)、出氣管(3)和放散管(4)，所述進氣管(2)、出氣管(3)和放散管(4)均與天然氣球罐(I)相連且分別設(shè)有通斷控制閥(5)，所述天然氣球罐(I)的底部設(shè)有排污閥(6)、底部入口(11)以及用于開啟或關(guān)閉底部入口( 11)的底部密封蓋板(12 )，所述天然氣球罐(I)的頂部設(shè)有頂部入口( 13)以及用于開啟或關(guān)閉頂部入口( 13)的頂部密封蓋板(14)，所述天然氣球罐置換裝置還包括可從頂部入口( 13)伸入天然氣球罐(I)并向天然氣球罐(I)內(nèi)噴射水霧的噴霧組件(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣球罐置換裝置，其特征在于:所述噴霧組件(7)包括水霧噴頭(71)、加壓水泵以及連接水霧噴頭(71)和加壓水泵的連接管道(72)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣球罐置換裝置，其特征在于:所述進氣管(2)、出氣管(3)和放散管(4)均通過一根連接總管(8)與天然氣球罐(I)相連，所述連接總管(8)連接于天然氣球罐(I)的底部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣球罐置換裝置，其特征在于:所述排污閥(6)設(shè)于底部密封蓋板(12)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣球罐置換裝置，其特征在于:所述天然氣球罐(I)還連接有接地導(dǎo)線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣球罐置換裝置，其特征在于:所述底部密封蓋板(12)和頂部密封蓋板(14)通過螺栓或卡扣可拆卸連接于天然氣球罐(I)上。
【文檔編號】F17C7/00GK204099897SQ201420515854
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月10日
【發(fā)明者】宋熹 申請人:株洲新奧燃氣有限公司