液化天然气码头事故溢液收集切换系统的制作方法

1.本发明涉及液化天然气码头排水设施技术领域，更具体地说，涉及一种液化天然气码头事故溢液收集切换系统。


背景技术：

2.液化天然气主要成分为甲烷，并可能含少量乙烷、丙烷、氮和其他组分。在标准大气压力下，沸腾温度通常为-160℃～-162℃。根据《液化天然气码头设计规范》(jts165-5-2021)9.1.7“液化天然气码头应设置液化天然气的收集和处置系统
……”
。根据《液化天然气接收站工程设计规范》(gb51156-2015)12.1.5.1“码头区、储罐区、装车区和工艺装置区应设置泄露收集系统”，12.1.5.2“泄露收集系统的导液沟和集液池应为开敞式设计”，12.1.5.3“泄露收集系统应设置雨水排水设施及防止泄露的液化天然气进入雨水系统的措施”。根据《油气化工码头设计防火规范》(jts158-2019)6.1.3
“……
液化天然气和低温液化烃码头还应设置紧急泄露收集池。”根据《水运工程环境保护设计规范》(jts149-2018)4.1.3“油气化工码头平台的装卸区应有冲洗水、初期雨水的收集、储运设施”。
3.根据相关规范对液化天然气码头的要求，码头区应设置集液池和初期雨水池，且事故收集应采用明沟明池。集液池与初期雨水收集池功能不同，集液池在非事故状态需保持空置状态，事故状态下收集储存低温液体；初期雨水收集池在非事故状态下收集储存常温液体，并通过污水泵输送至后方。两者的收集范围相同，但收集的液体性质和使用要求不同。受限于码头结构和投资，单个水池的结构体积基本只能满足单一的功能要求，因此液化天然气码头的集液池和初期雨水收集池是分开的。
4.如果采用阀门井转换，事故时液化天然气的收集需采用管道，不符合规范中“泄露收集系统的导液沟和集液池应为开敞式设计”的要求，且电动控制阀门易损坏，其有效性难以保证；如不采用转换装置，部分初期雨水可能进入集液池，不满足规范中“泄露收集系统应设置防止泄露的液化天然气进入雨水系统的措施”的要求。鉴于上述原因，需要研发用于解决液化天然气码头事故溢液收集切换问题的方法，达到操作简单，同时投资成本较低的效果。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题在于，提供一种液化天然气码头事故溢液收集切换系统，其结构简单，通过自身结构即可实现收集系统的切换，日常维护需求较低，安全性高，投资成本较低，具有较好的经济效益和社会效益。
6.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种液化天然气码头事故溢液收集切换系统，包括导液沟、转换池、水封管井、水封管、初期雨水池、集液沟、集液池和水封排水管。
7.所述转换池分别与导液沟、水封管、集液沟连接相通，所述导液沟为转换池的入流装置，所述水封管和集液沟为转换池的出流装置。
8.按上述方案，所述水封管井位于转换池和初期雨水池中间，所述水封管位于水封管井中。
9.按上述方案，所述水封管与初期雨水池连接相通，所述集液沟与集液池连接相通，所述集液池与水封排水管连接相通，所述水封管为初期雨水池的进水管，所述集液沟为集液池的入流装置，所述水封排水管为集液池的出流装置。
10.按上述方案，所述水封管和水封排水管均呈“u”型。
11.按上述方案，所述初期雨水池和水封管井为封闭式结构，所述导液沟、转换池、集液沟和集液池均为开敞式结构。
12.按上述方案，所述集液沟的沟底高程高于水封管的管顶高程，所述水封管和集液沟各自的有效过水面积不低于导液沟的有效过水面积。
13.按上述方案，所述转换池池底向水封管放坡。
14.按上述方案，所述转换池池底高于水封管井井底，所述转换池池底高于水封管井井底的高度能够容纳“u”型水封管。
15.按上述方案，所述水封管的出水端管道高度和进水端管道高度齐平，或所述水封管的出水端管道高度低于进水端管道的高度；所述水封排水管的出水端管道高度和进水端管道高度齐平，或所述水封排水管的出水端管道高度低于进水端管道的高度。
16.按上述方案，所述集液池底向水封排水管放坡。
17.按上述方案，所述集液池四周设置挡水坎，所述集液沟两侧设挡水坎。
18.实施本发明的液化天然气码头事故溢液收集切换系统，具有以下有益效果：
19.1、本发明实现了相同收集范围内不同性质液体的切换收集和储存；
20.2、本发明利用液化天然气自身低温和汽化吸热特性，当泄露事故发生时，大量液化天然气挥发吸热将降低局部气体和液体温度，瞬间将水封管内的积水凝固结冰，使得水封管和水封排水管自动冰封，实现收集切换和泄露液收集和存储的目的；
21.3、本发明在非事故状态下，初期雨水可收集进入初期雨水池储存；事故状态下，事故溢液经过的导液沟、转换池、集液沟和集液池均为开敞式，符合液化天然气码头相关规范的要求；
22.4、液化天然气泄露后低温会对人造成低温冻伤，人员应及时疏散，电动控制阀门易损坏，平时需要经常试验和保养。本发明结构简单，通过自身结构即可实现收集系统的切换，日常维护需求较低，安全性高，投资成本较低，具有较好的经济效益和社会效益。
附图说明
23.下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
24.图1本发明的液化天然气码头事故溢液收集切换系统的平面示意图；
25.图2本发明的液化天然气码头事故溢液收集切换系统
ⅰ‑ⅰ
断面示意图；
26.图3本发明的液化天然气码头事故溢液收集切换系统
ⅱ‑ⅱ
断面示意图；
27.图4本发明的液化天然气码头导液沟断面示意图；
28.图5本发明的液化天然气码头集液沟断面示意图；
29.图中：1、导液沟；2、转换池；3、水封管井；4、水封管；5、初期雨水池；6、集液沟；7、集液池；8、水封排水管；9、挡水坎。
具体实施方式
30.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
31.如图1-5所示，本发明的液化天然气码头事故溢液收集切换系统，包括导液沟1、转换池2、水封管井3、水封管4、初期雨水池5、集液沟6、集液池7、水封排水管8和挡水坎9。水封管4和水封排水管8均呈“u”型。集液池7四周设置挡水坎9，集液沟6两侧设挡水坎9，避免初期雨水汇入。
32.转换池2分别与导液沟1、水封管4、集液沟6连接相通，导液沟1为转换池2的入流装置，水封管4和集液沟6为转换池2的出流装置；水封管井3位于转换池2和初期雨水池5中间，所述水封管4位于水封管井3中；水封管4与初期雨水池5连接相通，集液沟6与集液池7连接相通，集液池7与水封排水管8连接相通，水封管4为初期雨水池5的进水管，集液沟6为集液池7的入流装置，水封排水管8为集液池7的出流装置。导液沟1为码头面排水沟。
33.初期雨水池5和水封管井3为封闭式结构，导液沟1、转换池2、集液沟6和集液池7均为开敞式结构。集液沟6的沟底高程高于水封管4的管顶高程，水封管4和集液沟6各自的有效过水面积不低于导液沟1的有效过水面积。
34.转换池2池底向水封管4放坡，集液池7底向水封排水管8放坡，保证集液池7内积水能够外排。转换池2池底高于水封管井3井底，转换池2池底高于水封管井3井底的高度能够容纳“u”型水封管4。水封管4的出水端管道高度和进水端管道高度齐平，或水封管4的出水端管道高度低于进水端管道的高度；水封排水管8的出水端管道高度和进水端管道高度齐平，或水封排水管8的出水端管道高度低于进水端管道的高度。
35.本发明的工作原理如下：
36.非事故状态下，初期雨水通过导液沟1进入转换池2，当转换池2积存的雨水液位高于水封管4的管顶高程时，雨水能通过水封管4进入初期雨水池5；同时，当集液池7积存的雨水液位高于水封排水管8的管顶高程时，集液池7积存的雨水通过水封排水管8排出池外，保持集液池7处于空置状态。
37.事故状态下，大量液化天然气进入转换池2，利用液化天然气低温、汽化吸热的特性，将转换池2和水封管4的积水冰冻封堵管道，继续进入的液化天然气将通过集液沟6进入集液池7；此时，再次利用液化天然气低温、汽化吸热的特性，将集液池7和水封排水管8的积水冰冻封堵，实现泄露液的收集和储存的目的。
38.上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

技术特征：
1.一种液化天然气码头事故溢液收集切换系统，其特征在于，包括导液沟、转换池、水封管井、水封管、初期雨水池、集液沟、集液池、水封排水管；所述转换池分别与导液沟、水封管、集液沟连接相通，所述导液沟为转换池的入流装置，所述水封管和集液沟为转换池的出流装置；所述水封管井位于转换池和初期雨水池中间，所述水封管位于水封管井中。所述水封管与初期雨水池连接相通，所述集液沟与集液池连接相通，所述集液池与水封排水管连接相通，所述水封管为初期雨水池的进水管，所述集液沟为集液池的入流装置，所述水封排水管为集液池的出流装置。2.根据权利要求1所述的液化天然气码头事故溢液收集切换系统，其特征在于，所述水封管和水封排水管均呈“u”型。3.根据权利要求1所述的液化天然气码头事故溢液收集切换系统，其特征在于，所述初期雨水池和水封管井为封闭式结构，所述导液沟、转换池、集液沟和集液池均为开敞式结构。4.根据权利要求1所述的液化天然气码头事故溢液收集切换系统，其特征在于，所述集液沟的沟底高程高于水封管的管顶高程，所述水封管和集液沟各自的有效过水面积不低于导液沟的有效过水面积。5.根据权利要求1所述的液化天然气码头事故溢液收集切换系统，其特征在于，所述转换池池底向水封管放坡。6.根据权利要求1所述的液化天然气码头事故溢液收集切换系统，其特征在于，所述转换池池底高于水封管井井底，所述转换池池底高于水封管井井底的高度能够容纳“u”型水封管。7.根据权利要求1所述的液化天然气码头事故溢液收集切换系统，其特征在于，所述水封管的出水端管道高度和进水端管道高度齐平，或所述水封管的出水端管道高度低于进水端管道的高度；所述水封排水管的出水端管道高度和进水端管道高度齐平，或所述水封排水管的出水端管道高度低于进水端管道的高度。8.根据权利要求1所述的液化天然气码头事故溢液收集切换系统，其特征在于，所述集液池底向水封排水管放坡。9.根据权利要求1所述的液化天然气码头事故溢液收集切换系统，其特征在于，所述集液池四周设置挡水坎，所述集液沟两侧设挡水坎。

技术总结
本发明涉及一种液化天然气码头事故溢液收集切换系统，包括导液沟、转换池、水封管井、水封管、初期雨水池、集液沟、集液池和水封排水管；所述转换池分别与导液沟、水封管、集液沟连接相通，所述导液沟为转换池的入流装置，所述水封管和集液沟为转换池的出流装置；所述水封管井位于转换池和初期雨水池中间，所述水封管位于水封管井中；所述水封管与初期雨水池连接相通，所述集液沟与集液池连接相通，所述集液池与水封排水管连接相通，所述水封管为初期雨水池的进水管，所述集液沟为集液池的入流装置，所述水封排水管为集液池的出流装置。本发明通过自身结构即可实现收集系统的切换，日常维护需求较低，安全性高，投资成本较低，具有较好的经济效益和社会效益。好的经济效益和社会效益。好的经济效益和社会效益。


技术研发人员：苗青 佃柳 李海东 张聪 杨卓 张垚磊 周金玲 陈晓宇 熊文瑄
受保护的技术使用者：中交第二航务工程勘察设计院有限公司
技术研发日：2023.04.14
技术公布日：2023/7/21