一种含氢管道阀室放空气回收装置及方法与流程

本发明涉及氢气回收，具体涉及一种含氢管道阀室放空气回收装置及方法。

背景技术：

1、氢气作为新能源重要发展方向之一，与传统化石燃料相比，其具有热值高、燃烧产物不污染环境、来源广泛、可再生的显著优势，被称为未来的清洁能源，将成为人类未来解决日益严峻的能源和环境问题的一条新途径。氢气运输是氢能利用的重要环节，采用可靠的管道输送方式连接氢气气源与目标用户，是优化能源消耗、推动氢能利用的关键。

2、因焊缝质量、腐蚀穿孔、第三方破坏等因素以及管道改线引发的管段停输检修事故频发，按照传统管道受截断阀室流程设计限制，只能直接将两个截断阀室之间管段内含氢介质全部排空后再进行维检修，这样造成大量的天然气浪费并会造成环境污染；并且氢气泄放后极有可能产生自燃(燃烧)，燃烧机理主要包括了扩散自燃、摩擦自燃和点火燃烧，且极易发展为管道内部的爆燃或爆炸。

3、目前未检索到已公开发表的关于从含氢管道(含氢量大于3％mole)阀室放空气回收装置及方法的相关专利，可检索到的类似专利如下：

4、实用新型专利cn 209655037 u提出了一种天然气管道线路截断阀室，实用新型专利cn205640233u提出了一种压力管道的放空天然气回收装置；但是该两项专利主要针对天然气管道提出了一种管道线路截断阀室，而根据gb/t37124-2018《进入长输管道气质要求》、gb17820-2018《天然气》中氢气摩尔分数≤3％，而且由于氢气爆炸极限更宽且存在扩散自燃、摩擦自燃的特性，所以该两项专利明显不适用于含氢量大于3％mole的含氢管道。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的上述问题，考虑到氢气放空时易引发的安全问题和氢气能源的经济价值，本发明提供一种含氢管道(含氢量大于3％mole)阀室放空气回收装置及方法，其可实现含氢管道介质的回收，且可避免含氢管道介质放空带来的高昂成本和放空时的安全问题、环境污染问题。

2、本发明公开了一种含氢管道阀室放空气回收装置，所述含氢管道的含氢量大于3％mole，包括：干线管道；

3、所述干线管道上设有干线截断阀，位于所述干线截断阀两侧的上游干线管道段与下游干线管道段通过外部的干线旁路连通，所述干线旁路上设有两个旁路截断阀；

4、两个所述旁路截断阀之间的干线旁路段上连通有两个压缩回收支管，两个所述压缩回收支管的另一端之间连接有压缩回收装置，两个所述压缩回收支管之间的干线旁路段上设有旁路放空阀。

5、作为本发明的进一步改进，位于两个压缩回收支管两侧的干线旁路段上各设有一压力检测仪表。

6、作为本发明的进一步改进，所述压缩回收装置包括压缩机和冷却器。

7、作为本发明的进一步改进，所述压缩回收支管和相邻的旁路截断阀之间连通有放空总管，所述放空总管上设有总管放空阀且所述放空总管的另一端连接有放空装置。

8、作为本发明的进一步改进，所述总管放空阀与放空装置之间的放空总管段上设有阻火器。

9、本发明还公开了一种基于含氢管道阀室放空气回收装置的回收方法，包括：

10、检修时，关闭干线截断阀、旁路放空阀和旁路截断阀；

11、根据介质的回收流向，在两个压缩回收支管之间连接压缩回收装置；

12、打开旁路截断阀，通过压缩回收装置将拟放空干线管段内待回收含氢介质抽取到干线截断阀另一侧管段内中，直至回收完毕；

13、关闭旁通截断阀后移除压缩回收装置，恢复正常状态。

14、作为本发明的进一步改进，还包括：

15、移除压缩回收装置后，先打开旁路截断阀和旁路放空阀，预设时间后关闭旁路截断阀和旁路放空阀，再打开干线截断阀，恢复正常状态。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

17、本发明的回收装置及方法适用于含氢量大于3％mole的含氢管道，通过设置压缩回收装置回收干线管道内含氢介质，从本质上避免含氢管道内含氢介质放空可能引发的安全问题，并最大化回收管道内含氢介质避免能源浪费和环境污染，实现含氢管道阀室放空气的回收和本质安全。

技术特征：

1.一种含氢管道阀室放空气回收装置，所述含氢管道的含氢量大于3％mole，其特征在于，包括：干线管道；

2.如权利要求1所述的含氢管道阀室放空气回收装置，其特征在于，位于两个压缩回收支管两侧的干线旁路段上各设有一压力检测仪表。

3.如权利要求1所述的含氢管道阀室放空气回收装置，其特征在于，所述压缩回收装置包括压缩机和冷却器。

4.如权利要求1所述的含氢管道阀室放空气回收装置，其特征在于，所述压缩回收支管和相邻的旁路截断阀之间连通有放空总管，所述放空总管上设有总管放空阀且所述放空总管的另一端连接有放空装置。

5.如权利要求4所述的含氢管道阀室放空气回收装置，其特征在于，所述总管放空阀与放空装置之间的放空总管段上设有阻火器。

6.一种如权利要求1～5中任一项所述的含氢管道阀室放空气回收装置的回收方法，其特征在于，包括：

7.如权利要求6所述的回收方法，其特征在于，还包括：

技术总结
本发明公开了一种含氢管道阀室放空气回收装置及方法，该包括：干线管道；干线管道上设有干线截断阀，位于干线截断阀两侧的上游干线管道段与下游干线管道段通过外部的干线旁路连通，干线旁路上设有两个旁路截断阀；两个旁路截断阀之间的干线旁路段上连通有两个压缩回收支管，两个压缩回收支管的另一端之间连接有压缩回收装置，两个压缩回收支管之间的干线旁路段上设有旁路放空阀。本发明的回收装置及方法适用于含氢量大于3％mole的含氢管道，通过设置压缩回收装置回收干线管道内含氢介质，从本质上避免含氢管道内含氢介质放空可能引发的安全问题，并最大化回收管道内含氢介质避免能源浪费和环境污染，实现含氢管道阀室放空气的回收和本质安全。

技术研发人员：杜廷召,郭慧军,刘欣,宋义伟,申会兵,张亚庆,张利媛,叶昆
受保护的技术使用者：中国石油工程建设有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12