一种氢运输气瓶防爆泄压保护组件的制作方法

本申请属于氢能气瓶安全防护，具体为一种氢运输气瓶防爆泄压保护组件。

背景技术：

1、氢能作为清洁低碳能源，正在大规模应用于道路交通、分布式储能以及工业原料供给领域。高压氢气储运气瓶是长距离氢能物流体系中的核心装备，依靠车载方式完成加氢站、用气企业之间的氢气转运。现阶段高压储氢普遍采用 35mpa、70mpa 复合材料气瓶，气瓶端部集成安全泄压元件，作为承压容器必不可少的安全配套结构。氢气具备分子小、渗透性强、点火能量低的理化特性，因此气瓶阀组及泄压组件在密封性、耐振动、抗氢脆等方面有着远高于常规工业气瓶的设计要求，行业内持续推进各类泄压保护结构的集成化开发。

2、现有氢运输气瓶标准体系中，普遍要求气瓶配备超温、超压防护结构，主流防护形式包含爆破片泄压结构与易熔塞泄压结构两类。爆破片依靠设定压力实现破裂泄放，适用于应对气瓶瞬时压力过载工况；易熔塞借助易熔合金高温熔融实现通路开启，多用于火灾、外部暴晒升温场景。众多厂商将泄压部件集成在瓶口组合阀内部，实现阀件一体化装配，便于整车气瓶模组统一安装管理。车载储运场景持续推动泄压装置向小型化、模块化方向发展，以此适配集装箱气瓶束、车载储氢瓶组紧凑布置的安装需求。

3、但是传统泄压结构排出的高压氢气缺少缓冲导流结构，易形成高速射流，同时，运输持续振动易造成装配位置松动，存在微量泄漏隐患，难以满足长途氢能运输高标准安全需求。

技术实现思路

1、本申请的目的在于：为了解决上述提出的传统泄压结构排出的高压氢气缺少缓冲导流结构，易形成高速射流，同时，运输持续振动易造成装配位置松动，存在微量泄漏隐患，难以满足长途氢能运输高标准安全需求的问题，提供一种氢运输气瓶防爆泄压保护组件。

2、本申请采用的技术方案如下：一种氢运输气瓶防爆泄压保护组件，包括氢运输气瓶，所述氢运输气瓶的上端设置有密封罩主体，所述密封罩主体的上端设置有上密封罩，所述上密封罩的一侧设置有泄压管，所述泄压管的内部开设有泄压腔，所述泄压腔的内部一端设置有复位弹簧，所述复位弹簧的一端设置有活动板，所述活动板滑动连接在所述泄压腔的内部，所述泄压管的上端开设有泄压口，所述活动板的上端设置有与所述泄压口相对应的密封板，所述泄压管的内壁开设有与所述密封板相对应的活动腔。

3、通过采用上述技术方案，密封罩主体与上密封罩形成整体包裹防护结构，常态下复位弹簧持续顶推活动板，使活动板顶部的密封板卡入泄压管内壁的活动腔内，完全封堵泄压口，阻断氢气外泄通道，当氢运输气瓶内部出现超压时，高压氢气进入泄压腔并对活动板施加侧向推力，克服复位弹簧预紧力带动活动板在泄压腔内部滑动，密封板随活动板同步脱离泄压口，泄压腔与外部空间连通，高压氢气先在泄压腔内部完成压力缓冲后再经由泄压口缓慢排出，避免高压氢气直喷形成高速射流，从源头降低静电引燃氢气的安全隐患。

4、在一优选的实施方式中，所述密封罩主体的下端设置有与所述氢运输气瓶相对应的密封弹性软罩，所述密封弹性软罩贴合在所述氢运输气瓶的外表面。

5、通过采用上述技术方案，密封弹性软罩套设在氢运输气瓶瓶口外壁与密封罩主体底部之间，紧密贴合氢运输气瓶外表面形成环形密封缓冲层，车辆长途运输过程中产生的颠簸、振动会通过密封弹性软罩进行弹性吸收，抵消密封罩主体与氢运输气瓶瓶口螺纹连接处的振动应力，同时，密封弹性软罩自身可填充瓶口微小装配缝隙，降低高压氢气从瓶口结合处微量渗漏的可能性，配合密封罩主体形成瓶口双层密封防护体系。

6、在一优选的实施方式中，所述泄压腔的下内壁设置有限位滑块，所述活动板的下端滑动连接在所述限位滑块的外表面。

7、通过采用上述技术方案，限位滑块可对活动板起到径向限位导向作用，约束活动板仅能沿泄压腔轴向平稳水平滑动，避免泄压动作时活动板受气流冲击发生上下偏移、倾斜卡滞，保证超压工况下活动板能够顺畅移动、快速打开泄压通路，保障泄压保护动作响应稳定可靠。

8、在一优选的实施方式中，所述活动板的下端一侧设置有感应片一，所述泄压腔的一侧内壁设置有与所述感应片一相对应的感应片二，所述泄压管的上端设置有报警器，所述报警器与所述感应片二电性连接。

9、通过采用上述技术方案，正常密封状态下，复位弹簧将活动板顶紧，感应片一与感应片二相互分离，报警回路处于断开状态，报警器不启动，当氢运输气瓶超压推动活动板滑动泄压时，感应片一随活动板同步位移并与感应片二紧密贴合，导电回路瞬间导通，报警器立即同步发出声光报警信号，现场运维人员可第一时间识别气瓶超压异常，及时开展通风、隔离、泄压处置，避免氢气持续泄漏积聚形成爆炸风险，提高安全性。

10、在一优选的实施方式中，所述泄压口的一侧内壁开设有密封插槽，所述密封板的一端插接在所述密封插槽的内部。

11、通过采用上述技术方案，常态下活动板顶端的密封板完全插入密封插槽内部，依靠密封插槽与密封板的插接配合形成弯折式密封接触面，有效增大密封接触面积，提升结构对高压氢气的阻隔能力，即使运输过程中泄压管产生微小振动位移，密封板仍可稳定卡合在密封插槽内，不易出现缝隙渗漏。

12、在一优选的实施方式中，所述密封插槽的两侧内壁粘接有密封垫。

13、通过采用上述技术方案，密封垫依靠自身弹性填充密封板与密封插槽内壁之间的微米级微小间隙，可适配车辆运输振动带来的部件微小位移，动态补偿密封间隙，彻底杜绝静态静置、动态颠簸两种工况下氢气从泄压口位置微量渗漏的问题。

14、在一优选的实施方式中，所述密封罩主体采用防爆材质。

15、通过采用上述技术方案，密封罩主体整体选用高强度阻燃防爆合金材质加工成型，包裹在氢运输气瓶瓶口外侧，可抵御运输途中石块撞击、箱体磕碰带来的机械冲击，保护内部瓶阀等精密部件，且能够隔绝外部明火、高温热源直接接触氢运输气瓶本体，即便泄压口短时排出氢气，也可阻挡外部火源引燃外泄氢气，大幅提升整套组件的防爆安全性能。

16、综上所述，由于采用了上述技术方案，本申请的有益效果是：

17、本申请中，密封罩主体与上密封罩形成整体包裹防护结构，常态下复位弹簧持续顶推活动板，使活动板顶部的密封板卡入泄压管内壁的活动腔内，完全封堵泄压口，阻断氢气外泄通道，当氢运输气瓶内部出现超压时，高压氢气进入泄压腔并对活动板施加侧向推力，克服复位弹簧预紧力带动活动板在泄压腔内部滑动，密封板随活动板同步脱离泄压口，泄压腔与外部空间连通，高压氢气先在泄压腔内部完成压力缓冲后再经由泄压口缓慢排出，避免高压氢气直喷形成高速射流，从源头降低静电引燃氢气的安全隐患。

1.一种氢运输气瓶防爆泄压保护组件，包括氢运输气瓶（1），其特征在于：所述氢运输气瓶（1）的上端设置有密封罩主体（3），所述密封罩主体（3）的上端设置有上密封罩（4），所述上密封罩（4）的一侧设置有泄压管（5），所述泄压管（5）的内部开设有泄压腔（14），所述泄压腔（14）的内部一端设置有复位弹簧（11），所述复位弹簧（11）的一端设置有活动板（13），所述活动板（13）滑动连接在所述泄压腔（14）的内部，所述泄压管（5）的上端开设有泄压口（8），所述活动板（13）的上端设置有与所述泄压口（8）相对应的密封板（7），所述泄压管（5）的内壁开设有与所述密封板（7）相对应的活动腔（9）。

2.根据权利要求1所述的一种氢运输气瓶防爆泄压保护组件，其特征在于：所述密封罩主体（3）的下端设置有与所述氢运输气瓶（1）相对应的密封弹性软罩（2），所述密封弹性软罩（2）贴合在所述氢运输气瓶（1）的外表面。

3.根据权利要求1所述的一种氢运输气瓶防爆泄压保护组件，其特征在于：所述泄压腔（14）的下内壁设置有限位滑块（12），所述所述活动板（13）的下端滑动连接在所述限位滑块（12）的外表面。

4.根据权利要求1所述的一种氢运输气瓶防爆泄压保护组件，其特征在于：所述活动板（13）的下端一侧设置有感应片一（15），所述泄压腔（14）的一侧内壁设置有与所述感应片一（15）相对应的感应片二（16），所述泄压管（5）的上端设置有报警器（10），所述报警器（10）与所述感应片二（16）电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种氢运输气瓶防爆泄压保护组件，其特征在于：所述泄压口（8）的一侧内壁开设有所述密封插槽（6），所述密封板（7）的一端插接在所述密封插槽（6）的内部。

6.根据权利要求1所述的一种氢运输气瓶防爆泄压保护组件，其特征在于：所述密封插槽（6）的两侧内壁粘接有密封垫（17）。

7.根据权利要求1所述的一种氢运输气瓶防爆泄压保护组件，其特征在于：所述密封罩主体（3）采用防爆材质。