[發明專利]氫氣管路主動安全防護裝置及方法

有效

• 申請號: 201911399767.5
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111156421B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 胡松;楊福源;鄧欣濤;黨健;江亞陽;歐陽明高;李建秋
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: F17D5/00
• 分類號: F17D5/00;F17D5/06
• 代理公司: 北京華進京聯知識產權代理有限公司 11606
• 代理人: 魏朋

本申請涉及一種氫氣管路主動安全防護裝置及方法。包括殼體和密封機構。殼體內部具有第一腔體。殼體與氫氣運輸管道接觸面設有密封槽，與氫氣運輸管道可拆卸連接，以便于對氫氣運輸管道進行檢修。密封機構內部具有密封介質，一端通過連通管路與第一腔體連通，另一端通過密封介質輸送通道與密封槽連接。當進入密封機構的一端的氣體壓力達到第二閾值時，密封機構開始推動密封介質進入密封介質輸送通道，進而填充于密封槽中。上述裝置通過在易發生泄漏處制造一個能夠約束泄漏氫氣的環境，而且，當氫氣泄露時，無需外界能量或動力來源，僅依靠逸散出來的氫氣壓力觸發密封機構釋放密封介質，進而實現自動將殼體內部的氫氣和外界封閉隔離，防止氫氣逸散。

技術領域

本申請涉及氫氣輸送領域，特別是涉及一種氫氣管路主動安全防護裝置及方法。

背景技術

化石能源消耗帶來的能源枯竭和環境污染日益嚴重，可再生能源的大規模開發和利用勢在必行。盡管可再生能源儲量豐富，分布廣泛，但存在著波動劇烈，尤其受自然環境的影響呈現周期性的變化。氫氣是一種有效的儲能方式，在可再生能源發電高峰期將電能轉換為化學能儲存在氫氣當中，在用電高峰期將氫氣攜帶的能量通過燃料電池重新轉換為電能以供使用。因此氫氣的制備、儲存、運輸等技術受到了相關研究人員的重視。

但氫氣是一種極易燃易爆的氣體，當氫氣在空氣中的體積分數超過4％-75％時，遇到火源，即可引起爆炸。因此氫氣的運輸和儲存過程中，氫氣的泄露以及泄露后的主動防護就顯得極為重要。

發明內容

基于此，本申請提供一種氫氣管路主動安全防護裝置及方法，以防止泄漏氫氣大量逸散，進而發生安全事故。

一種氫氣管路主動安全防護裝置，包括：

殼體，內部具有第一腔體，氫氣運輸管道置于所述第一腔體，所述殼體與所述氫氣運輸管道之間設有密封槽，并且所述殼體與所述氫氣運輸管道可拆卸連接；以及

密封機構，內部具有密封介質，一端通過連通管路與所述第一腔體連通，另一端通過密封介質輸送通道與所述密封槽連接，當所述第一腔體內的壓力達到第一閾值時，氣體通過連通管路進入所述密封機構的一端，當進入所述密封機構的一端的氣體壓力達到第二閾值時，所述密封機構開始推動所述密封介質進入所述密封介質輸送通道，進而填充于所述密封槽中。

在其中一個實施例中，所述密封機構包括：

密封介質存儲倉，內部具有密封介質，一端通過所述密封介質輸送通道與所述密封槽連接；

缸體，一端通過所述連通管路與所述第一腔體連通，所述缸體的另一端與所述密封介質存儲倉的另一端連通；以及

密封介質推送件，一端置于所述密封介質存儲倉內，另一端置于所述缸體內，當進入所述缸體一端的氣體壓力達到第二閾值時，所述密封介質推送件向所述密封介質存儲倉方向移動，以推動所述密封介質進入所述密封介質輸送通道，進而填充于所述密封槽中。

在其中一個實施例中，密封介質推送件置于所述密封介質存儲倉的截面積小于所述密封介質推送件置于所述缸體的截面積。

在其中一個實施例中，所述密封機構還包括：

泄氣孔，設置于所述缸體的另一端與所述密封介質存儲倉的另一端之間。

在其中一個實施例中，所述殼體的側壁內具有第二腔體，所述第二腔體與所述第一腔體通過所述連通管路連接，所述密封機構設置于所述第二腔體。

在其中一個實施例中，還包括：

第一柔性密封件，設置于所述殼體與所述氫氣運輸管道之間，以在所述第一腔體內形成絕緣密封環境，所述密封槽設置于與所述氫氣運輸管道直接接觸的所述第一柔性密封件的外表面。

在其中一個實施例中，還包括：