阅读说明：本技术 一种移动式液化气瓶内置防爆型重力安全阀及使用方法 (Built-in explosion-proof gravity safety valve of mobile liquefied gas cylinder and use method ) 是由 刘晅亚 朱志强 陈晔 朱一丹 宋玉杰 钱玉峰 许晓元 于 2019-10-24 设计创作，主要内容包括：本发明涉及提供一种移动式液化气瓶内置防爆型重力安全阀及使用方法,将重力安全阀的锥形体插入移动式瓶罐内封头端的中部孔内,并与外接的控制阀相对应；当发现移动式瓶罐外部的控制阀意外泄漏时,将移动式瓶罐体推倒滚动或倒置,当阀体角度超过了90度,使球面密封体压紧在阀体锥形的硬质密封面上形成线密封配合副,从而单向阻断介质的外泄流动；当介质通道紧急关闭后,动式瓶罐内部的压力继续升高,即超过限压爆破片的极限压力值时,限压爆破片破裂,移动式瓶罐内的带压介质开始泄压,避免了移动式瓶罐发生爆炸。本重力安全阀能够大大提升危化品瓶罐在意外事故发生时的自动避险能力,不仅可以降低瓶罐泄漏的风险,而且可以降低消防灭灾的难度。(The invention relates to and provides a built-in explosion-proof gravity relief valve of a mobile liquefied gas cylinder and a use method, wherein a conical body of the gravity relief valve is inserted into a middle hole of a sealing end in the mobile cylinder and corresponds to an externally connected control valve; when the control valve outside the movable bottle and tank is found to be accidentally leaked, the movable bottle and tank is pushed upside down to roll or invert, and when the angle of the valve body exceeds 90 degrees, the spherical sealing body is tightly pressed on the conical hard sealing surface of the valve body to form a linear sealing matching pair, so that the leakage flow of a medium is blocked in a one-way manner; after the medium channel is closed emergently, the pressure in the movable bottle and tank continues to rise, namely when the pressure exceeds the limit pressure value of the pressure-limiting rupture disk, the pressure-limiting rupture disk ruptures, the medium with pressure in the movable bottle and tank begins to release pressure, and the movable bottle and tank is prevented from exploding. The gravity safety valve can greatly improve the automatic danger avoiding capability of the hazardous chemical substance bottle and tank when an accident happens, not only can reduce the risk of leakage of the bottle and tank, but also can reduce the difficulty of fire fighting and disaster extinguishing.)

一种移动式液化气瓶内置防爆型重力安全阀及使用方法

技术领域

本发明涉及一种移动式液化气瓶内置防爆型重力安全阀及使用方法，更具体地说，是用于危化品瓶罐及危化品容器的内置重力型安全阀及使用方法。

背景技术

进入90年代，石油化工以及危化品工业进程加快，各种危险化学品产量增加迅速，储运移动频繁，特别是危化品槽车、储罐、气瓶用量剧增。与其同时伴随各种危化品的泄漏事故频繁出现损失惨重、影响巨大，在消防处置过程中凸显困难，缺乏更高效的手段。经常可以看到以喷淋水冷的方法让泄漏的储罐、瓶罐容器的介质持续燃烧直到燃尽熄火，监控时间长、损失大、影响面广，后果严重。此举困惑关键在于没有更好的办法在水冷的条件下终止泄漏，终止对环境的污染和损失的持续扩大化，这和原有的危化品槽车、危化品瓶罐的固有设计《标准》结构传统密切相关，该行业传统产品自身没有这方面的“应急防范措施”。特别是有毒有害的带压介质的泄漏，后果特别严重，如液氯、液氨等泄漏后，通常穿戴防化服装、防毒面具被动将泄漏的瓶罐放进石灰碱水中等，处置难度极大、风险危害极大，给生产储运和使用单位以及消防应急部门带来了巨大压力。

目前，阀门种类虽然众多，但适用于危化品瓶罐内部安装的却极少，特别是需要移动的危化品运输罐，剧毒品的泄漏更是危害严重，一旦运输途中发生事故，不仅容易损坏外部通道上设置的阀门及附件，更容易造成重大的安全事故和环境事故。

传统的危化品瓶罐阀门、管线泄漏防控手段均依靠在瓶罐外部的控制阀门，由于其结构功能的限制性，只适用于日常常规关闭使用，且其极易遭受碰撞、腐蚀而失效，无法实现在事故状态下的紧急关断，尤其在危化品大规模泄漏、火灾高温环境中，液氨液氯等危化品瓶罐的应急关断处置十分困难，如无法快速及时关断危化品瓶罐阀门，就极易引发更大规模泄漏以至火灾、***等连锁灾害事故，目前市面上还没有满足液氨液氯等危化品瓶罐阀门、管线泄漏快速应急处置、具备本质安全属性的危化品瓶罐应急安全装置。

发明内容

鉴于现有技术存在的不足，本发明提供一种移动式液化气瓶内置防爆型重力安全阀及使用方法，是应对泄漏储备的可靠应急阀及方法，简单高效快速，速战速决意义重大，以达到危化品瓶罐在紧急情况下的应急避险目的。

本发明采用的技术方案是：一种移动式液化气瓶内置防爆型重力安全阀，其特征在于：重力安全阀包括阀体、活动拐臂、球面密封体、联结活销座、钢销、限压***片；

所述阀体为圆形体，阀体外侧的一端为一圈凸台，凸台面上设有一段条状口，另一端为锥形体，在锥形体上面的中心处设有与凸台面相通的介质通道，介质通道为倒置的锥形通道，即锥形通道的大直径口朝上，小直径口朝下，介质通道内设有内螺纹，介质通道的小直径口为锥形的硬质密封面；

所述联结活销座的下端焊接在阀体凸台条状口内，所述活动拐臂一端设置在联结活销座的两个支撑之间，并通过钢销与两个支撑活动连接，所述球面密封体通过大直径平面固定在活动拐臂另一端上，球面密封体的沉孔与活动拐臂的泄气孔相通，在沉孔中设有限压***片，

当阀体锥形的硬质密封面朝下，介质通道处于垂直状态时，球面密封体处于下垂状态；

当阀体倾斜角度超过了90度，球面密封体的球面向下时，球面密封体在重力矩作用下带动活动拐臂绕钢销转动，并与阀体锥形的硬质密封面接触配合形成线密封配合副，关闭介质通道。

一种移动式液化气瓶内置防爆型重力安全阀的使用方法，其特征在于：

在移动式瓶罐生产过程中，将重力安全阀的锥形体***移动式瓶罐内封头端的中部孔内，并经平台定位后通过焊接方式固定在移动式瓶罐内，在移动式瓶罐外重力安全阀介质通道的大直径口内螺接控制阀；

使用时，移动式瓶罐体保持垂直放置，此时重力安全阀阀体锥形的硬质密封面朝下，介质通道处于垂直状态，球面密封体处于下垂状态；

打开控制阀门，保持介质通道与控制阀连接的介质通道处于常开状态，移动式瓶罐内的介质可以自由地进出移动式瓶罐，其流速取决于移动式瓶罐内外介质的压力差；

当发现移动式瓶罐外部的控制阀意外泄漏时，将移动式瓶罐体推倒滚动或倒置，当阀体角度超过了90度，球面密封体的球面朝向下时，因为空间方位的变化，球面密封体的重力矩将产生驱动作用，从而依靠球面密封体自身重力叠加在移动式瓶罐内部动态带压介质的卸放推力，球面密封体带动活动拐臂绕钢销转动，使球面密封体压紧在阀体锥形的硬质密封面上形成线密封配合副，介质通道处于关闭状态，从而单向阻断介质的外泄流动；

当介质通道紧急关闭后，如果适逢火场不断升温的环境，移动式瓶罐内部的压力继续升高，达到设计许可的最高压力时，即超过限压***片的极限压力值时，球面密封体沉孔中的限压***片破裂，移动式瓶罐内的带压介质依次通过活动拐臂的泄气孔、球面密封体的沉孔、阀体介质通道从控制阀泄压，避免了移动式瓶罐发生***状况的发生，以保护移动式瓶罐的绝对安全，控制阀修复或更换的同时也需重新更换重力安全阀；

当移动式瓶罐控制阀意外泄漏故障处理完毕恢复使用时，可将移动式瓶罐恢复到正常方位，即保持移动式瓶罐垂直放置，并彻底关闭控制阀，等待数秒后，球面密封体与锥形的硬质密封面形成的线密封内外的压力趋向平衡状态时，球面密封体随同活动拐臂在其自身重力的作用离开锥形的硬质密封面下移，恢复下垂状态，继而使阀体内的介质通道恢复正常情况下的常开状态，移动式瓶罐恢复正常使用。

本发明的有益效果是：

在本重力安全阀中，介质通道只有一个，其内置于移动式瓶罐内安装后的轴线与重力方向一致，这样的结构设置，可以使球面密封体在移动式瓶罐正立放置时由于重力作用绕钢销旋转垂落，实现介质通道完全打开且与外部通道实现双向畅通的正常使用状态；而在异常情况或事故状态下，又可以通过倾倒或倒置瓶罐使球面密封体在重力作用下绕钢销旋转关闭介质通道；如若外部通道适逢泄漏状态，还可以使球面密封体在内部介质的压力作用下压紧在阀体锥形的硬质密封面上形成线密封配合副，从而起到单向紧急截止泄漏的作用；当介质通道紧急关闭后，移动式瓶罐内部的压力继续升高，超过限压***片的极限压力值时，限压***片破裂，移动式瓶罐内的带压介质依次通过泄气孔、沉孔、介质通道从控制阀泄压，可避免移动式瓶罐发生***状况的发生。

本重力安全阀适用于在瓶罐内危化品介质中长期侵泡，结构简单，造价低廉，整体设置无易损件，免维护，应急预案易懂易操作，避险效果稳定可靠，有利于大众安防安全自救和技能普及。

本重力安全阀可内置各种移动式的容器通道始端，从根本上消除安全隐患，为危化品瓶罐、容器及运输车辆提供了一种本质安全的预置应急方案，既不影响瓶罐、容器的自身功能及结构的美观，又在其内部通道源头增设了一道安全防线，具有可靠的安全储备功能，从而达到了危化品瓶罐、容器在紧急情况下的避险目的。

本重力安全阀应急手段简单易行，无论任何人，即便是非专业人员，一经发现瓶罐外部控制阀意外泄漏时，均可通过推倒或翻转瓶罐实现快速紧急避险，只需1秒钟便可单向阻断通道终止泄漏，为排除泄漏故障提供有利条件。

总之，本重力安全阀能够大大提升危化品瓶罐在意外事故发生时的自动避险能力，不仅可以降低瓶罐泄漏的风险，而且可以降低消防灭灾的难度，对危化品行业的安全运行具有积极的意义和很好的实用性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明球面密封体与锥形的硬质密封面形成线密封配合副的示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为本发明阀体的结构示意图；

图5为图4的仰视图；

图6为本发明活动拐臂的结构示意图；

图7为本发明联结活销座的结构示意图；

图8为图7本的侧视图；

图9为本发明的使用状态图；

图10为本发明的应急处理状态图。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案更容易被清楚理解，下面结合附图和实施例对其作以详细说明。

如图1至图8所示，一种移动式液化气瓶内置防爆型重力安全阀，重力安全阀1包括阀体1-1、活动拐臂1-2、球面密封体1-3、联结活销座1-4、钢销1-5、限压***片1-6、固定螺丝1-7。

阀体1-1为圆形体，阀体1-1外侧的一端为一圈凸台，凸台面上设有一段条状口1-1-1，另一端为锥形体1-1-2，在锥形体1-1-2上面的中心处设有与凸台面相通的介质通道1-1-3，介质通道1-1-3为倒置的锥形通道，即锥形通道的大直径口朝上，小直径口朝下，介质通道1-1-3内设有内螺纹1-1-31，介质通道1-1-3的小直径口为锥形的硬质密封面1-1-32。

活动拐臂1-2一端为长方体，另一端为圆形体，在长方体面上间隔设有两个设有螺丝孔1-2-1，在两个设有螺丝孔1-2-1之间设有泄气孔1-2-2，在圆形体两侧的平面上设有相通的销孔Ⅰ1-2-3。

球面密封体1-3为圆形体，球面密封体1-3的一面为大直径平面，另一面为小直径平面，大直径平面和小直径平面之间为球面1-3-1，在小直径平面中心处设有带内螺纹的沉孔1-3-2，在大直径平面上设有两个带内螺纹的盲孔1-3-3。

联结活销座1-4为U状体，联结活销座1-4两侧支撑1-4-1为圆形体，在两侧支撑1-4-1圆形体的平面上，对应设有销孔Ⅱ1-4-11。

将联结活销座1-4的下端置于阀体1-1凸台上的条状口1-1-1内，并与条状口1-1-1焊接在一起，将活动拐臂1-2圆形体端设置在联结活销座1-4的两个支撑1-4-1之间，钢销1-5依次穿过一个支撑1-4-1销孔Ⅱ1-4-11、活动拐臂1-2的销孔Ⅰ1-2-3置于另一个支撑1-4-1的销孔Ⅱ1-4-11中，置于活动拐臂1-2两个销孔Ⅱ1-4-11内的钢销1-5通过点焊与两个销孔Ⅱ1-4-11固定在一起，活动拐臂1-2销孔Ⅰ1-2-3内的钢销1-5与销孔Ⅰ1-2-3间隙配合，使活动拐臂1-2在钢销1-5上可以翻转活动；

将球面密封体1-3大直径平面设置在活动拐臂1-2长方体面上，用两个固定螺丝1-7分别穿过活动拐臂1-2的两个螺丝孔1-2-1与球面密封体1-3的两个盲孔1-3-3螺接，将球面密封体1-3固定在活动拐臂1-2上，球面密封体1-3的沉孔1-3-2与活动拐臂1-2的泄气孔1-2-2相通，在沉孔1-3-2中设有限压***片1-6。

当阀体1-1锥形的硬质密封面1-1-32朝下，介质通道1-1-3处于垂直状态时，球面密封体1-3处于下垂状态，介质通道1-1-3处于常开状态；

当阀体1-1倾斜角度超过了90度，球面密封体1-3的球面1-3-1向下时，球面密封体1-3在重力矩作用下带动活动拐臂1-2绕钢销1-5转动，并与阀体1-1锥形的硬质密封面1-1-32接触配合形成线密封配合副，关闭介质通道1-1-3。

如图9、图10所示，一种移动式液化气瓶内置防爆型重力安全阀的使用方法，在移动式瓶罐2生产过程中，将重力安全阀1的锥形体1-1-2***移动式瓶罐2内封头端的中部孔内，并经平台定位后通过焊接方式固定在移动式瓶罐2内，在移动式瓶罐2外重力安全阀1介质通道1-1-3的大直径口内螺接控制阀2-1，从而建立介质的内外通道，同时保持本重力安全阀1位于瓶罐内部通道时介质通道1-1-3的常开状态，以对接外部的控制阀2-1通道。

使用时，移动式瓶罐2体保持垂直放置，此时重力安全阀1阀体1-1锥形的硬质密封面1-1-32朝下，介质通道1-1-3处于垂直状态，球面密封体1-3处于下垂状态；

打开控制阀2-1门，保持介质通道1-1-3与控制阀2-1连接的介质通道处于常开状态，移动式瓶罐2内的介质可以自由地进出移动式瓶罐2，其流速取决于移动式瓶罐2内外介质的压力差；

当发现移动式瓶罐2外部的控制阀2-1意外泄漏时，将移动式瓶罐2体推倒滚动或倒置，当阀体1-1角度超过了90度，球面密封体1-3的球面1-3-1朝向下时，因为空间方位的变化，球面密封体1-3的重力矩将产生驱动作用，从而依靠球面密封体1-3自身重力叠加在移动式瓶罐2内部动态带压介质的卸放推力，球面密封体1-3带动活动拐臂1-2绕钢销1-5转动，使球面密封体1-3压紧在阀体1-1锥形的硬质密封面1-1-32上形成线密封配合副，介质通道1-1-3处于关闭状态，从而单向阻断介质的外泄流动；

当介质通道1-1-3紧急关闭后，如果适逢火场不断升温的环境，移动式瓶罐2内部的压力继续升高，达到设计许可的最高压力时，即超过限压***片1-6的极限压力值时，球面密封体1-3沉孔1-3-2中的限压***片1-6破裂，移动式瓶罐2内的带压介质依次通过活动拐臂1-2的泄气孔1-2-2、球面密封体1-3的沉孔1-3-2、阀体1-1介质通道1-1-3从控制阀2-1泄压，避免了移动式瓶罐2发生***状况的发生，以保护移动式瓶罐2的绝对安全，控制阀2-1修复或更换的同时也需重新更换重力安全阀1；

当移动式瓶罐2控制阀2-1意外泄漏故障处理完毕恢复使用时，可将移动式瓶罐2恢复到正常方位，即保持移动式瓶罐2垂直放置，并彻底关闭控制阀2-1，等待数秒后，球面密封体1-3与锥形的硬质密封面1-1-32形成的线密封内外的压力趋向平衡状态时，球面密封体1-3随同活动拐臂1-2在其自身重力的作用离开锥形的硬质密封面1-1-32下移，恢复下垂状态，继而使阀体1-1内的介质通道1-1-3恢复正常情况下的常开状态，移动式瓶罐2恢复正常使用。

以上参照附图和实施例，对本发明的技术方案进行了示意性描述，该描述没有限制性。本领域的技术人员应能理解，在实际应用中，本发明中各个步骤的实施细节均有可能发生某些变化，而其他人员在其启示下也可能做出相似设计。特别需要指出的是：只要不脱离本发明的设计宗旨，所有显而易见的细节变化或相似设计，均包含在本发明的保护范围之内。