技术领域
[0001] 本
发明涉及散装液态危险化学品储运技术领域，尤其涉及外浮顶罐的安全与环保技术领域，具体地讲，本发明涉及一种基于穹顶的外浮顶罐用循环惰封系统，以及基于该系统的
质量(Quality)、健康(Health)、安全(Safety)、环保(Environmental)一体化(以下简称QHSE)的储运方法。
背景技术
[0002] 诸如石油及其产品等具有战略资源属性的物料，既是国
力的
支撑，也是战力的组成。由于这类物料及其储运方法、工程设施和技术装备军民通用、平战共用，在军事斗争中必然成为战略利益焦点和战术攻防要冲。然而，在
串联式聚能装药类弹种普遍列装、屡见实战、常态威慑的当代攻击战力背景下，实施前级侵彻破壁开孔、末级战斗部随进容器爆轰，进而殉爆油气、引爆物料、造成整体化学爆炸的攻击毁伤后效显著、效费比高，是捣毁军事供油工程、国家战略储备、化学工业园区等重要军事、经济目标的基本模式、必选弹种和最优战术。因此，在现有军事供油工程自主防御技术仅限于洞库隐蔽工程及消防技术范畴，现有外浮顶罐无法适用于军事供油工程的当下，应对外浮顶罐内爆轰模式攻击的自主防御战力不可或缺。
[0003] 此外，众所周知，散装液态危险化学品类物料，因相际传质产生的
挥发性有机化合物(VOCS)，既是公知的前体污染物、致癌驱动物、雾霾贡献物和
温室效应成因物，也是涉及公共安全、生命健康、环境保护、清洁生产、产品质量及节能减排等范畴的政府重点管控目标。然而，涉及散装液态危险化学品容器的不同范畴的
现有技术通常为工艺过程彼此相悖。
[0004] 例如，现有技术中，由于外浮顶罐的罐顶敞口弊端颇多，故在敞口处建造穹顶的技术措施成为趋势。但该技术措施虽然消除了雷电引燃
密封圈处逸散油气的安全
风险，却带来了“浮盘上方油气集聚”的安全风险，且在油气
通风放空时仍然造成大气污染。因此，旨在常态隔绝大气、动态循环惰封、永无气相排放、运行成本低廉的技术方案，契合该领域技术进步的价值取向，既是外浮顶罐实现工程学意义的QHSE一体化的必由路径，也是其生成自主防御战力的必然选择。
[0005] 目前已有名称为《危险化学品容器用惰封抑爆装备及防御方法》、
专利号为ZL201410169718.3(由本
发明人发明并获权)的中国发明专利提供了循环惰封抑爆的技术方案。该方案提供的“以惰封介质循环充斥物料容器气相空间”的技术措施，能够控制浮盘上方油气含
氧量常态化小于被保护物料的燃烧爆炸极限下线，永久性抑制危险化学品类物料燃烧爆炸条件成就，并初步应对随进战斗部在容器及物料中爆轰。但是，该方案只给出了气态惰封介质源的一般实现方案，并未对循环惰封系统的内部结构、工艺过程、控制要求及自主防御机理加以重点说明，致使现有外浮顶罐的安全技术仍限于应急消防技术范畴，无法作为军事供油工程列装使用。
[0006] 为弥补现有技术的不足，本发明提供了一种旨在提升惰封介质源使用效率和性能的基于穹顶的外浮顶罐用循环惰封系统，以及基于该系统的QHSE储运方法，能够在实现QHSE一体化运行的前提下，有效生成自主防御战力。
发明内容
[0007] 本发明的目的之一在于提出一种基于穹顶的外浮顶罐用循环惰封系统，能够使外浮顶罐常态化隔绝大气。
[0008] 本发明的目的之二在于提出一种基于穹顶的外浮顶罐用循环惰封系统，能够反馈控制外浮顶罐的气相空间中的惰封介质状态。
[0009] 本发明的目的之三在于提出一种基于穹顶的外浮顶罐用循环惰封系统，能够在循环过程中去除惰封介质中的杂质。
[0010] 本发明的目的之四在于提出一种基于该循环惰封系统的QHSE储运方法，能够作为常态应用的安全装备对现有的应急消防技术进行升级，能够作为环保装备根本解决外浮顶罐的大气污染，能够有效解决“为安全而通风”与“为环保而限排”之间的矛盾，实现永无气相排放的本质安全。
[0011] 本发明的目的之五在于提出一种基于该循环惰封系统的QHSE储运方法，能够生成应对随进战斗部于该气相空间和\或物料中爆轰的防御战力。
[0012] 为实现上述目的至少之一，本发明提供了一种基于穹顶的外浮顶罐用循环惰封系统，包括：外浮顶罐、穹顶结构、惰封管路和气源伺服装置，所述外浮顶罐的罐壁顶部通过构建所述穹顶结构进行封闭，所述穹顶结构与所述外浮顶罐的内壁、浮盘及密封装置共同围合出隔绝大气的气相空间，用以驱氧充斥惰封介质，所述惰封介质为采用窒息式消防方法所应用的气体型消防介质；所述气源伺服装置通过所述惰封管路与所述气相空间气相接驳并
阀控连通，用以反馈控制所述气相空间中的惰封介质状态。
[0013] 进一步地，所述气源伺服装置包括伺服恒压单元，所述伺服恒压单元具体包括：依次接驳并
单向阀控连通的来气
压缩机、充气止回阀、气源容器和去气阀控组件，其中：
[0014] 来气压缩机，能够以手动、联动和\或自动模式控制启动运行和停机联
锁，用以出力将所述气相空间中的部分惰封介质转移、压缩、充装至所述气源容器，并反馈控制所述气相空间的惰封介质保持在不大于预设压力参数的状态；
[0015] 充气止回阀，与所述来气压缩机的额定排气压力相匹配，设置于所述来气压缩机的排气侧与所述气源容器之间的管路上，用于配合所述气源容器收储所述工质气体并积蓄压力
势能；
[0016] 气源容器，与所述来气压缩机的额定排气压力及预设收储量相匹配，用于提供和收储循环充斥于所述气相空间的惰封介质；和
[0017] 去气阀控组件，能够以自力、自动、联动和\或手动模式控制开闭，用于控制所述气源容器中的惰封介质经节流和减压，释放至所述气相空间，并反馈控制所述气相空间中的惰封介质保持在不小于预设压力参数的状态。
[0018] 进一步地，所述气源伺服装置具有来气端口和去气端口，所述来气端口为所述来气压缩机的进气口，所述去气端口为所述去气阀控组件的出气口；所述惰封管路包括来气管路和去气管路，所述穹顶结构具有呼气
接口和吸气接口，其中，所述穹顶结构的呼气接口经来气管路与气源伺服装置的来气端口依次接驳并单向阀控连通，所述气源伺服装置的去气端口经去气管路与所述穹顶结构的吸气接口依次接驳并单向阀控连通。
[0019] 进一步地，所述外浮顶罐具有浮盘中央排
水管路，所述浮盘中央
排水管路的罐外端口经所述惰封管路与所述气源伺服装置接驳连通。
[0020] 进一步地，所述来气压缩机还包括压力变送器，所述压力变送器安装在所述来气管路，并直接或经控制系统与所述来气压缩机通信连接，用于侦测所述气相空间的气体压力变量，并推送用于控制所述来气压缩机启动运行和停机联锁的预设压力参数变送
信号。
[0021] 进一步地，所述伺服恒压单元还包括饱和
净化组件，用以
凝结、滤沥、汲取、疏导、汇流和回收流经自身的惰封介质中的可凝结气体，所述饱和净化组件串联于所述充气止回阀至所述气源容器之间，或者与所述充气止回阀至所述气源容器之间的管路并联设置，由第一切换阀组切换接驳连通。
[0022] 进一步地，所述饱和净化组件具体包括承压型气液分离装置、第一背压阀、净化产物导流阀管和液相产物汇集容器，其中，所述承压型气液分离装置与所述来气压缩机额定排气压力相匹配，其底部经所述净化产物导流阀管与所述液相产物汇集容器单向接驳且液相阀控连通；所述第一背压阀设置在所述承压型气液分离装置的去气侧管路中。
[0023] 进一步地，所述伺服恒压单元还包括微压差净化组件，用以在微压差条件下滤沥、汲取、疏导、汇流和回收流经自身的惰封介质中的可凝结气体，微压差净化组件串联设置在所述来气管路中，或者与所述来气管路并联设置，由第二切换阀组切换接驳连通。
[0024] 进一步地，所述微压差净化组件具体包括微压差气液分离装置、净化产物导流阀管和液相产物汇集容器，所述微压气液分离装置的底部经所述净化产物导流阀管与所述液相产物汇集容器单向接驳且液相阀控连通。
[0025] 进一步地，所述伺服恒压单元还包括伺服
调温组件，所述伺服调温组件具体包括：
温度变送器、惰封介质冷却设备和\或惰封介质加热设备，其中，所述温度变送器安装在所述惰封管路中，与所述来气压缩机和\或所述去气阀控组件直接或经控制系统通信连接，用于实时侦测所述气相空间的温度变量，并推送预设温度参数变送信号，以令所述来气压缩机启动运行或停机联锁，和\或所述去气阀控组件开闭；所述惰封介质冷却设备安装在所述来气压缩机的排气侧；所述惰封介质加热设备安装在所述去气阀控组件之中。
[0026] 进一步地，所述气源伺服装置还包括气源纯化单元，用以分离、疏导和收集流经自身的惰封介质中的不凝结杂质气体。
[0027] 进一步地，所述气源纯化单元具体包括：第三切换阀组和不凝杂质气体脱除机组，所述不凝杂质气体脱除机组与所述充气止回阀至所述气源容器之间的管路并联设置，由所述第三切换阀组切换接驳连通，用于以联动、自动和\或手动模式脱除所述惰封介质中的不凝或难凝结类杂质气体，所述杂质气体至少包括氧气。
[0028] 进一步地，所述来气压缩机还包括预定气体含量
传感器，安装在所述惰封管路上，分别与所述来气压缩机和所述第三切换阀组直接或经控制系统通信连接，用以实时侦测所述气相空间中的预定气体含量、推送预定气体含量参数变送信号，自动控制所述来气压缩机启动运行或停机联锁，以及自动控制所述第三切换阀组执行切换。
[0029] 进一步地，所述预定气体含量传感器为氧气、氮气、甲烷和非甲烷总
烃当中的至少一种或多种组合的气体含量传感器。
[0030] 进一步地，所述穹顶结构上设有
人孔组件，所述人孔组件包括具有通孔的人孔座体和能够与所述通孔密闭盖合的人孔盖体，所述人孔座体与所述穹顶结构密封连接，且在人孔座体与所述浮盘之间设有浮动扶梯，所述人孔盖体能够在工作人员进出所述气相空间时开启，并在工作人员通过所述通孔后密闭盖合。
[0031] 进一步地，所述人孔组件的上方还罩设有人孔舱，用于工作人员更换进入所述气相空间所需要的自主呼吸设备和\或存放专用工具。
[0032] 进一步地，在所述人孔舱内竖向设有隔舱壁，在所述隔舱壁上设有密闭舱
门，所述隔舱壁及密闭舱门将所述人孔舱的内部空间分隔为通风舱和密闭舱，其中，所述通风舱具有供人员进出的门和\或便于通风的窗，用于工作人员更换自主呼吸设备和\或存放专用工具；所述密闭舱设于所述人孔组件的上方，用以减少进入所述气相空间的空气量。
[0033] 进一步地，所述穹顶结构为有骨架或无骨架的硬质或软质的不透气结构。
[0034] 进一步地，有骨架的不透气结构包括支撑骨架和安装在所述支撑骨架之间的不透气硬质材料或者拉膜构造物。
[0035] 进一步地，无骨架的不透气结构为不透气的涂胶织物或软质化学膜，且所述无骨架的不透气结构的克服自重而成形的力由所述气相空间中的惰封介质的压力提供。
[0036] 进一步地，所述穹顶结构为能够产生
法拉第笼式防雷效用的不透气结构，用于防止雷电和静电损害，以及在应对聚能装药攻击时诱爆破壁战斗部。
[0037] 进一步地，还包括
太阳能利用系统，所述太阳能利用系统的
电池板或膜设置在所述穹顶结构和\或所述外浮顶罐的外壁表面。
[0038] 进一步地，所述来气管路和\或去气管路中还串联有隔爆缓冲容器，所述隔爆缓冲容器内安装有阻火隔爆材料。
[0039] 进一步地，所述外浮顶罐为至少二台并联设置，所述隔爆缓冲容器包括来气隔爆缓冲容器和去气隔爆缓冲容器，所述来气隔爆缓冲容器具有至少二个来气输入端口和一个共用的来气输出端口，所述去气隔爆缓冲容器具有一个共用的去气输入端口和至少二个去气输出端口，其中，每个所述外浮顶罐的呼气接口经各自对应的来气管路与所述来气隔爆缓冲容器的来气输入端口接驳连通，所述来气隔爆缓冲容器的来气输出端口经所述共用的来气管路与所述气源伺服装置的来气端口接驳连通；所述气源伺服装置的去气端口经共用的去气管路与所述去气隔爆缓冲容器的去气输入端口接驳连通，所述去气隔爆缓冲容器的去气输出端口经各个去气管路与每个所述外浮顶罐的吸气接口接驳连通。
[0040] 进一步地，所述来气隔爆缓冲容器还具有接受外部来气的接口，用以输入纯净或待纯净的惰封介质；所述去气隔爆缓冲容器还具有对外部输出去气的接口，用以对外输出纯净的惰封介质。
[0041] 进一步地，所述气源伺服装置还包括监控预警单元，用以对内监控运行和对外推送预警信号。
[0042] 为实现上述目的至少之一，本发明还提供了一种基于前述的外浮顶罐用循环惰封系统的QHSE储运方法，包括伺服大呼吸步骤：
[0043] 所述气源伺服装置实时侦测用于表征所述气相空间气体状态的压力变量；当所述外浮顶罐输入物料、所述浮盘及所述密封装置随液面举升且所述气相空间逐渐缩小，致使所述压力变量升至第一预设压力
阈值时，所述气源伺服装置启动收气程序，将所述气相空间内的部分惰封介质转移、压缩并收储至所述气源伺服装置中，直至所述压力变量回落到不高于第一预设压力阈值的第二预设压力阈值时停止所述收气程序；
[0044] 当所述外浮顶罐输出物料、所述浮盘及所述密封装置随液面降落且所述气相空间逐渐扩大，致使所述压力变量降至不高于所述第二预设压力阈值的第三预设压力阈值时，所述气源伺服装置启动供气程序，将收储于所述气源伺服装置中的惰封介质经节流和减压，释放至所述气相空间，直至所述压力变量升至所述第二预设压力阈值时停止所述供气程序。
[0045] 进一步地，还包括伺服小呼吸步骤：
[0046] 当所述气相空间因
环境温度变化而压力升高，且所述压力变量升至第一预设压力阈值时，所述气源伺服装置启动收气程序，将所述气相空间内的部分惰封介质转移、压缩并收储至所述气源伺服装置，直至所述压力变量回落到不高于第一预设压力阈值的第二预设压力阈值时停止所述收气程序；
[0047] 当所述气相空间因环境温度变化而下降，且所述压力变量降至不高于所述第二预设压力阈值的第三预设压力阈值时，所述气源伺服装置启动供气程序，将收储于所述气源伺服装置中的所述惰封介质经节流和减压，释放至所述气相空间，直至所述压力变量升至所述第二预设压力阈值时停止所述供气程序。
[0048] 进一步地，所述穹顶结构为能够产生法拉第笼式防雷效用的不透气结构，用以防止雷电或静电危害、以及诱爆聚能装药的破壁战斗部；还包括诱爆破壁战斗部的步骤：
[0049] 当聚能装药抵近具有法拉第笼式防雷效用的所述穹顶结构时，其制导装置视该穹顶结构为罐顶，令破壁战斗部对其实施侵彻、破壁、开孔；当次级战斗部进入所述气相空间时，其引爆装置无法在有效或最佳炸高引爆次级战斗部，其侵彻浮盘、且令随进战斗部在物料中爆轰的战斗目的难以实现；当所述随进战斗部在所述气相空间爆轰时，所述浮盘得以保护；所述聚能装药的战斗目的无法实现，进而使所述外浮顶罐及其物料得以保护。
[0050] 进一步地，还包括生成防御战力步骤：
[0051] 运行所述循环惰封系统，并实时侦测所述物料容器的气相空间内部或外部的气体状态变量；
[0052] 当聚能装药之随进战斗部在所述外浮顶罐的所述气相空间的惰封介质氛围和\或物料中成功爆轰时，爆轰
能量被惰封介质吸收、消纳和\或由所述惰封管路疏导至所述气源伺服装置进一步吸收和消纳；
[0053] 所述爆轰能量触发所述气源伺服装置启动强制降温程序：由所述来气压缩机出力，通过所述来气管路将所述气相空间中的部分惰封介质转移和压缩后充装至所述气源容器，并对所述惰封介质进行降温；
[0054] 所述去气阀控组件开启，将所述气源容器内的所述惰封介质经降温、节流和减压释放至所述物料容器的气相空间；
[0055] 在所述气源伺服装置的作用下，在所述气相空间中形成惰封介质的连续或脉冲式的强制
对流循环和降温，用以连续净化所述惰封介质，并减少物料
蒸汽浓度；
[0056] 在所述气源伺服装置的作用下，所述气相空间中的惰封介质连续沿所述穹顶结构上的侵彻孔排出，用以阻止空气进入所述气相空间；
[0057] 所述外浮顶罐及其物料因“发生整体化学爆炸和\或物理爆炸的理论几率为零”而得以保护。
[0058] 基于上述技术方案，本发明能够在外浮顶罐的罐壁顶部敞口通过构建穹顶结构，形成能够隔绝大气并充斥惰封介质的气相空间，通过气源伺服装置能够对该气相空间内的惰封介质进行收储、提供、净化和纯化的功能，在有效支持物料输入、输出和静储的前提下使该气相空间的含氧量常态化小于被保护物料燃烧爆炸极限下线，从而永久性抑制该外浮顶罐内物料燃烧爆炸条件的成就。
附图说明
[0059] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本
申请的一部分，本发明的示意性
实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0060] 图1为本发明基于穹顶的外浮顶罐用循环惰封系统的一实施例的结构示意图。
[0061] 图2为本发明基于穹顶的外浮顶罐用循环惰封系统实施例中的气源伺服装置的一种实现方式的原理示意图。
具体实施方式
[0062] 下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
[0063] 在本发明中，“封闭”指相对于大气的物理隔绝；“惰封”的概念包括但不限于公知的“以气体型消防介质充斥系统气相空间的惰性化封闭”，永久性无气相排放式的动态化惰性封闭；“惰封介质”指视工况及条件而选择的、采用窒息式消防方法所常用的气体型惰性介质，尤其包括氮气、二氧化
碳气体、零族稀有气体或
发动机尾气等；“循环惰封”的概念包括但不限于循环使用惰封介质实现惰性化封闭的概念，尤其包括在惰性化封闭的过程中，能够以自然循环或强制循环的方式将气体惰封介质进行净化、纯化和调温处理的概念。
[0064] 如图1所示，为本发明基于穹顶的外浮顶罐用循环惰封系统的一实施例的结构示意图。在本实施例中，基于穹顶的外浮顶罐用循环惰封系统包括：外浮顶罐1、穹顶结构2、惰封管路和气源伺服装置3。所述外浮顶罐1的罐壁顶部敞口通过构建所述穹顶结构2进行封闭，用以隔绝大气。所述外浮顶罐1的内壁、浮盘11、密封装置13和所述穹顶结构2共同围合出隔绝大气的气相空间A，用以充斥惰封介质。所述气源伺服装置3通过所述惰封管路与所述气相空间A气相接驳并阀控连通，气源伺服装置3能够根据所述气相空间A内的气体技术参数，通过对惰封介质进行收储、提供或循环的方式，反馈控制充斥于所述气相空间A的惰封介质的技术状态(包括物理状态和化学状态)。
[0065] 在本实施例的外浮顶罐1中，随物料输入或输出而沿其内壁举升或下降的浮盘11及密封装置13，使气相空间A的容积缩小或扩大，其中的惰封介质的技术参数也随之发生变化。气源伺服装置3实时侦测该技术参数，在根据预设阈值启动收气或供气程序过程中，气相空间A中的惰封介质的气体状态得到反馈控制。
[0066] 在外浮顶罐1的物料装卸过程中，本实施例可进行伺服大呼吸步骤，即：气源伺服装置3实时侦测用于表征所述气相空间A气体状态的压力变量。当所述外浮顶罐1输入物料、所述浮盘11及所述密封装置13随液面举升且所述气相空间A逐渐缩小，致使所述压力变量升至第一预设压力阈值时，所述气源伺服装置3启动收气程序，将所述气相空间A内的部分惰封介质转移、压缩并收储至所述气源伺服装置3中，直至所述压力变量回落到不高于第一预设压力阈值的第二预设压力阈值时停止所述收气程序。
[0067] 当所述外浮顶罐1输出物料、所述浮盘11及所述密封装置13随液面降落，所述气相空间A逐渐扩大，致使所述压力变量降至不高于所述第二预设压力阈值的第三预设压力阈值时，所述气源伺服装置3启动供气程序，将收储于所述气源伺服装置3中的惰封介质经节流和减压，释放至所述气相空间A，直至所述压力变量升至所述第二预设压力阈值时停止所述供气程序。
[0068] 在外浮顶罐1自身和环境温度发生变化时可进行伺服小呼吸步骤，即当所述气相空间A因环境温度变化而压力升高，且所述压力变量升至第一预设压力阈值时，所述气源伺服装置3启动收气程序，将所述气相空间A内的部分惰封介质转移、压缩并收储至所述气源伺服装置3，直至所述压力变量回落到不高于第一预设压力阈值的第二预设压力阈值时停止所述收气程序。
[0069] 当所述气相空间A因环境温度变化而下降，且所述压力变量降至不高于所述第二预设压力阈值的第三预设压力阈值时，所述气源伺服装置3启动供气程序，将收储于所述气源伺服装置3中的所述惰封介质经节流和减压，释放至所述气相空间A，直至所述压力变量升至所述第二预设压力阈值时停止所述供气程序。
[0070] 除了压力状态之外，气源伺服装置3也可以根据其他技术参数(例如温度变量、氧含量变量、甲烷气体含量变量等)对气相空间A内的惰封介质进行处置，其处置方式包括自力循环和强制循环二种。所述自力循环是指所述气源伺服装置在配合物料输入或输出作业的过程中，其循环周期与物料的输入、输出的周期同步；
抽取储存或者补充，或者使气相空间A内的惰封介质通过惰封管路在多个物料容器间循环。
[0071] 本实施例在外浮顶罐的罐壁顶部敞口通过构建穹顶结构，形成了能够隔绝大气的气相空间，并通过气源伺服装置维持该气相空间充斥惰封介质的状态，使得外浮顶罐内的物料能够在惰封介质的保护下控制含氧量常态化小于被保护物料燃烧爆炸极限下线，永久性抑制外浮顶罐内部承装的危险化学品类物料燃烧爆炸条件成就，并常态化应对随进战斗部在容器内爆轰的攻击。同时，通过气源伺服装置根据气相空间的技术参数对气相空间内的惰封介质的收储和释放，能够实现惰封介质在外浮顶罐用循环惰封系统内的循环，不仅能够节约惰封介质的使用量，还能够确保外浮顶罐自身及承装物料的安全性。
[0072] 对于本发明采用了穹顶结构的外浮顶罐来说，当其遭受旨在造成整体化学爆炸的弹种攻击时，该穹顶结构能够诱爆破壁战斗部，致使随进战斗部在所述气相空间爆轰。而由于气相空间内充斥着惰封介质，因此不会造成对外浮顶罐内的物料造成严重影响。
[0073] 另一种可能的情形是在外浮顶罐遭受旨在造成整体化学爆炸的弹种攻击时，穹顶结构能够诱爆端级战斗部，中级破壁战斗部成功侵彻所述浮盘，而随进战斗部在所述外浮顶罐内物料中成功爆轰。但由于气相空间内充斥着惰封介质，这种无氧氛围能够有效地抑制物料的整体化学爆炸。
[0074] 在现有的敞口外浮顶罐中，由于浮盘上方往往会累积雨水等，为了实现外浮顶罐的排水，通常会在浮盘中央设置浮盘中央排水管路，浮盘中央排水管路的罐外端口经所述惰封管路与所述气源伺服装置3接驳连通。这样可以在对现有外浮顶罐改造时简化惰封管路的布置，从而降低外浮顶罐的改造成本和改造难度。在一个优选实施例中，气源伺服装置3也可以直接通过惰封管路连接到外浮顶罐1的罐壁或者穹顶结构2上。
[0075] 为了实现外浮顶罐1内部的维修等工作，可以在穹顶结构2上设置人孔组件，该人孔组件包括具有通孔的人孔座体22和能够与所述通孔密闭盖合的人孔盖体21，所述人孔座体22与所述穹顶结构2密封连接，所述通孔的一端与所述气相空间A连通，所述人孔盖体21能够在工作人员进出所述气相空间A时开启，并在工作人员通过所述通孔后密闭盖合所述通孔，以确保所述气相空间A的密闭状态。
[0076] 为了使工作人员能够顺利地到达浮盘11，可在所述人孔座体22与所述浮盘11之间设置浮动扶梯12，供工作人员进出所述气相空间A及所述浮盘11外表面。
[0077] 为了确保气相空间的封闭，并使工作人员能够方便的进入气相空间，优选在人孔组件的上方罩设人孔舱23。该人孔舱23用于工作人员更换进入所述气相空间A所需要的自主呼吸设备和\或存放专用工具。当工作人员要进入气相空间时，可以在人孔舱23内换上自主呼吸设备，然后再通过人孔组件进入到气相空间A内，而当工作人员离开气相空间A时，也是先通过人孔组件进入人孔舱23，再在人孔舱23内换下自主呼吸设备，并离开人孔舱23。
[0078] 在所述人孔舱23内可以竖向设置隔舱壁，并在所述隔舱壁上设有密闭舱门，所述隔舱壁及密闭舱门将所述人孔舱23的内部空间分隔为通风舱和密闭舱。其中，所述通风舱具有供人员进出的门24和\或便于通风的窗，用于工作人员更换自主呼吸设备和\或存放专用工具。所述密闭舱设于所述人孔组件的上方，用以减少进入所述气相空间A的空气量。
[0079] 图1中穹顶结构2是构成气相空间A的重要组成部分，其可采用多种结构形式，例如采用有骨架的不透气结构作为穹顶结构2。该有骨架的不透气结构主要是依赖于支撑骨架进行穹顶的支撑固定，而不透气的部分则安装在支撑骨架之间。例如，有骨架的不透气结构包括支撑骨架和安装在所述支撑骨架之间的不透气硬质材料或者拉膜构造物。这里的不透气硬质材料可以是各种现有的硬质板，并装在支撑骨架之间，而拉膜构造物可以在支撑骨架之间通过拉膜工艺形成。
[0080] 在另一实施例中，无骨架的不透气结构也可以作为穹顶结构2。该无骨架的不透气结构为不透气的涂胶织物或软质化学膜，这种不透气的涂胶织物或软质化学膜相比于现有的有骨架的穹顶结构来说，造价更为低廉，而无骨架的不透气结构向上膨起成形的效果则是由气相空间A中的惰封介质的压力克服不透气结构的自重而获得的。
[0081] 另一种穹顶结构2的实现形式是能够产生法拉第笼式防雷效用的不透气结构，用于防止雷电或静电损害、诱爆破壁战斗部。这种穹顶结构2也可以是前面提到的有骨架或无骨架的不透气结构，只是在材质和结构形式的选择上能够产生法拉第笼式防雷效用即可。
[0082] 对于采用能够产生法拉第笼式防雷效用的穹顶结构来说，当外浮顶罐的穹顶结构遭受旨在造成整体化学爆炸的弹种攻击时，由于穹顶结构能够诱爆破壁战斗部，又由于所述穹顶结构与所述浮盘之间的距离无法预判，导致次级战斗部的炸高无法设定，侵彻浮盘、且令随进战斗部在物料中爆轰的战斗目的难以实现。又由于气相空间内充斥着惰封介质，随进战斗部在这种无氧氛围爆轰时无法引燃、引爆物料，造成整体化学爆炸的战斗目的无法实现。而当爆轰能量经穹顶结构向大气扩散时，穹顶结构所产生的法拉第电磁笼效用能够抑制爆轰能量离心释放，降低
云爆的可能。
[0083] 再由于所述爆轰能量触发所述气源伺服装置启动强制降温程序：另一种穹顶结构2的实现形式是能够产生法拉第笼式防雷效用的不透气结构，用于防止雷电或静电损害、诱爆破壁战斗部，以及双向阻隔化学爆炸的能量转移。这种穹顶结构2也可以是前面提到的有骨架或无骨架的不透气结构，只是在材质和结构形式的选择上能够产生法拉第笼式防雷效用即可。对于采用能够产生法拉第笼式防雷效用的穹顶结构来说，当外浮顶罐的顶部遭受旨在造成整体化学爆炸的弹种攻击时，由于穹顶结构能够诱爆破壁战斗部，又由于所述穹顶结构与所述浮盘之间的距离无法预判，导致次级战斗部的炸高无法设定，侵彻浮盘的战斗目的难以实现，致使随进战斗部仅在所述浮盘上方气相空间爆轰的几率增加。又由于气相空间内充斥着惰封介质，这种无氧氛围能够有效地抑制物料的整体化学爆炸。而当爆轰能量经穹顶结构向大气扩散时，穹顶结构所产生的法拉第电磁笼效用能够抑制爆轰能量离心释放，降低云爆的可能。
[0084] 再由于所述爆轰能量触发所述气源伺服装置启动强制降温程序：由所述来气压缩机出力，经所述来气管路将所述物料容器中的部分惰封介质转移、压缩、充装至所述气源容器，并对所述惰封介质进行降温；所述去气阀控组件开启，将所述气源容器内的所述惰封介质经降温、节流和减压释放至所述物料容器的气相空间；在所述气源伺服装置的作用下，在所述穹顶结构中形成惰封介质的连续或脉冲式的强制对流循环、降温，用以连续净化所述惰封介质、减少物料蒸汽浓度；所述气源纯化装置以空气为原料连续性生产氮气，经所述惰封管路充入所述物料容器，并在所述惰封介质在沿侵彻孔排出的过程中阻止空气进入物料容器，从而生成应对随进战斗部容器内爆轰的防御战力。
[0085] 在上述各种穹顶结构中，还可以加装太阳能利用系统，所述太阳能利用系统的电池板或膜设置在所述穹顶结构2和\或所述外浮顶罐1的外壁表面，以便节省外浮顶罐用循环惰封系统的
能源供应。
[0086] 下面参考图2对气源伺服装置3的实现形式进行说明。其中，气源伺服装置3包括伺服恒压单元，用于收储和释放惰封介质；所述伺服恒压单元具体包括：依次接驳并单向阀控连通的来气压缩机31、充气止回阀32、气源容器33和去气阀控组件34。其中，来气压缩机31根据进气侧工质气体的技术参数变送信号控制启动运行和停机联锁，用于出力将所述气相空间A的惰封介质压缩收储至所述气源容器33中，并控制所述气相空间A的惰封介质的气体状态。
[0087] 充气止回阀32与所述来气压缩机31的额定排气压力及流量相匹配，用于阻止由所述来气压缩机31出力充装至所述气源容器33中的惰封介质回流。气源容器33与所述来气压缩机31的额定排气压力及流量相匹配，用于储存所述来气压缩机31排出的惰封介质，并积蓄压力势能。去气阀控组件34根据去气侧工质气体的预设技术变量控制所述气源容器33中气态惰封气体的节流和减压，并经所述惰封管路向所述气相空间A释放，用于控制所述气相空间A的惰封介质的气体状态。
[0088] 结合图1，气源伺服装置3具有来气端口和去气端口，所述来气端口为所述来气压缩机31的进气口，所述去气端口为所述去气阀控组件34的出气口。所述惰封管路包括来气管路3a和去气管路3b，所述穹顶结构2具有呼气接口和吸气接口，其中，所述穹顶结构2的呼气接口经来气管路3a与气源伺服装置3的来气端口依次接驳并单向阀控连通，所述气源伺服装置3的去气端口经去气管路3b与所述穹顶结构2的吸气接口依次接驳并单向阀控连通。
[0089] 来气压缩机31可以根据气相空间A中的惰封介质的技术参数变送信号来控制自身的启动运行和停机联锁，这里的技术参数可以为气相空间的压力、温度、预设种类气体含量变量等。通过相应的变送器将这些技术参数变送信号提供给来气压缩机31，来气压缩机31就能够通过启动运行和停机联锁来实现对气相空间A内多余的惰封介质的收储。举例来说，当气相空间内压力过高、温度过高或者氧含量超标，则来气压缩机31通过启动运行及时地将气相空间A中的惰封介质抽吸到气源容器33中，而当气相空间A内压力、温度、氧含量等技术参数处于预设范围内，则来气压缩机31停机联锁。去气阀控组件34可以根据气相空间A中的惰封介质的压力变量控制气源容器33中的惰封介质的节流、减压和释放。
[0090] 举例来说，所述来气压缩机31可进一步包括压力变送器，该压力变送器安装在来气管路3a，并直接或经控制系统与所述来气压缩机31通信连接，用于侦测所述气相空间A的气体压力变量，并推送用于控制所述来气压缩机31启动运行和停机联锁的预设压力参数变送信号。当气相空间A内惰封介质泄露或者液相物料排出等导致气相空间A的压力低于预设值时，去气阀控组件34在压差作用下开启，使得气源容器33内的惰封介质能够经由去气阀控组件34补充到气相空间A中。通过气源伺服装置的上述功能，能够实现外浮顶罐的气相空间以惰封介质作为平衡用工作介质进行大小呼吸且无排放，从而实现环境保护。
[0091] 考虑到从气相空间A中抽取的惰封介质内可能存在一定的可凝结和不凝结杂质，这些杂质可能对外浮顶罐内存储的物料有不良影响，因此需要清除这些惰封介质中的介质。相应的，伺服恒压单元可以包括饱和净化组件，用以凝结、滤沥、汲取、疏导、汇流和回收流经自身的惰封介质中的可凝结气体，所述饱和净化组件串联于所述充气止回阀32至所述气源容器33之间，或者与所述充气止回阀32至所述气源容器33之间的管路并联设置，由第一切换阀组切换接驳连通。
[0092] 该饱和净化组件可以具体包括承压型气液分离装置、第一背压阀、净化产物导流阀管和液相产物汇集容器，其中，所述承压型气液分离装置与所述来气压缩机31额定排气压力相匹配，其底部经所述净化产物导流阀管与所述液相产物汇集容器单向接驳且液相阀控连通；所述第一背压阀设置在所述承压型气液分离装置的去气侧管路中。
[0093] 在另一个可选实施例中，伺服恒压单元还可以包括微压差净化组件，用以在微压差条件下滤沥、汲取、疏导、汇流和回收流经自身的惰封介质中的可凝结气体，微压差净化组件串联设置在所述来气管路3a中，或者与所述来气管路3a并联设置，由第二切换阀组切换接驳连通。该微压差净化组件可以具体包括微压差气液分离装置、净化产物导流阀管和液相产物汇集容器，所述微压气液分离装置的底部经所述净化产物导流阀管与所述液相产物汇集容器单向接驳且液相阀控连通。
[0094] 另外，在系统中还可以气源纯化单元，用以分离、疏导和收集流经自身的惰封介质中的不凝结杂质气体。该气源纯化单元可以具体包括：第三切换阀组和不凝杂质气体脱除机组，所述不凝杂质气体脱除机组与所述充气止回阀32至所述气源容器33之间的管路并联设置，由所述第三切换阀组切换接驳连通，用于以联动、自动和\或手动模式脱除所述惰封介质中的不凝或难凝结类杂质气体，所述杂质气体至少包括氧气。
[0095] 为了使操作自动运行，来气压缩机31还可包括预定气体含量传感器，安装在所述惰封管路上，分别与所述来气压缩机31和所述第三切换阀组直接或经控制系统通信连接，用以实时侦测所述气相空间A中的预定气体含量、推送预定气体含量参数变送信号，自动控制所述来气压缩机31启动运行或停机联锁，以及自动控制所述第三切换阀组执行切换。该预定气体含量传感器为氧气、氮气、甲烷和非甲烷总烃当中的至少一种或多种组合的气体含量传感器。
[0096] 对于一些对温度非常敏感的化学物料来说，合适的
温度控制是物料在外浮顶罐内稳定贮存的重要条件。对于外浮顶罐用循环惰封系统来说，伺服恒压单元可进一步增设伺服调温组件，所述伺服调温组件具体包括：温度变送器、惰封介质冷却设备和\或惰封介质加热设备。其中，所述温度变送器安装在所述惰封管路中，与所述来气压缩机31和\或所述去气阀控组件34直接或经控制系统通信连接，用于实时侦测所述气相空间A的温度变量，并推送预设温度参数变送信号，以令所述来气压缩机31启动运行或停机联锁，和\或所述去气阀控组件34开闭。所述惰封介质冷却设备安装在所述来气压缩机31的排气侧；所述惰封介质加热设备安装在所述去气阀控组件34之中。
[0097] 在上述实施例中，还可以在来气管路3a和\或去气管路3b中串联隔爆缓冲容器，并在隔爆缓冲容器内安装阻火隔爆材料，以实现惰封介质的阻火、隔爆和缓冲作用。进一步地，外浮顶罐1可以为至少二台并联设置，所述隔爆缓冲容器包括来气隔爆缓冲容器和去气隔爆缓冲容器，所述来气隔爆缓冲容器具有至少二个来气输入端口和一个共用的来气输出端口，所述去气隔爆缓冲容器具有一个共用的去气输入端口和至少二个去气输出端口。
[0098] 每个所述外浮顶罐1的呼气接口经各自对应的来气管路3a与所述来气隔爆缓冲容器的来气输入端口接驳连通，所述来气隔爆缓冲容器的来气输出端口经所述共用的来气管路3a与所述气源伺服装置3的来气端口接驳连通；所述气源伺服装置3的去气端口经共用的去气管路3b与所述去气隔爆缓冲容器的去气输入端口接驳连通，所述去气隔爆缓冲容器的去气输出端口经各个去气管路3b与每个所述外浮顶罐1的吸气接口接驳连通。来气隔爆缓冲容器还可具有接受外部来气的接口，用以输入纯净或待纯净的惰封介质。去气隔爆缓冲容器还可具有对外部输出去气的接口，用以对外输出纯净的惰封介质。
[0099] 此外，为了实现对内监控运行和对外推送预警信号，在上述循环惰封系统各实施例中，气源伺服装置3还可以进一步包括监控预警单元，用于在线接收所述循环惰封系统中的表征所述惰封介质的技术参数，并在所述惰封介质的气体状态达到技术参数预设值时触发并远程推送预警信号。
[0100] 上面对基于穹顶结构的外浮顶罐用循环惰封系统的多个实施例进行了详细的说明。下面基于上述外浮顶罐用循环惰封系统实施例，本发明还提供了对应的QHSE储运方法，具体包括伺服大呼吸步骤和/或伺服小呼吸步骤。
[0101] 伺服大呼吸步骤具体包括：所述气源伺服装置3实时侦测用于表征所述气相空间A气体状态的压力变量；当所述外浮顶罐1输入物料、所述浮盘11及所述密封装置13随液面举升且所述气相空间A逐渐缩小，致使所述压力变量升至第一预设压力阈值时，所述气源伺服装置3启动收气程序，将所述气相空间A内的部分惰封介质转移、压缩并收储至所述气源伺服装置3中，直至所述压力变量回落到不高于第一预设压力阈值的第二预设压力阈值时停止所述收气程序；
[0102] 当所述外浮顶罐1输出物料、所述浮盘11及所述密封装置13随液面降落且所述气相空间A逐渐扩大，致使所述压力变量降至不高于所述第二预设压力阈值的第三预设压力阈值时，所述气源伺服装置3启动供气程序，将收储于所述气源伺服装置3中的惰封介质经节流和减压，释放至所述气相空间A，直至所述压力变量升至所述第二预设压力阈值时停止所述供气程序。
[0103] 伺服小呼吸步骤具体包括：当所述气相空间A因环境温度变化而压力升高，且所述压力变量升至第一预设压力阈值时，所述气源伺服装置3启动收气程序，将所述气相空间A内的部分惰封介质转移、压缩并收储至所述气源伺服装置3，直至所述压力变量回落到不高于第一预设压力阈值的第二预设压力阈值时停止所述收气程序；
[0104] 当所述气相空间A因环境温度变化而下降，且所述压力变量降至不高于所述第二预设压力阈值的第三预设压力阈值时，所述气源伺服装置3启动供气程序，将收储于所述气源伺服装置3中的所述惰封介质经节流和减压，释放至所述气相空间A，直至所述压力变量升至所述第二预设压力阈值时停止所述供气程序。
[0105] 在采用能够产生法拉第笼式防雷效用的不透气结构作为穹顶结构2的系统实施例中，对应的QHSE储运方法还包括破壁战斗部诱爆步骤和/或生成防御战力步骤。其中，破壁战斗部诱爆步骤具体包括：当聚能装药接近或击中所述穹顶结构2时，其引爆装置引爆破壁战斗部对所述穹顶结构2实施侵彻破壁，以使其随进战斗部无法实现爆轰目的，进而使所述外浮顶罐1及其物料得以保护。
[0106] 生成防御战力步骤包括：
[0107] 运行所述循环惰封系统，并实时侦测所述物料容器的气相空间内部或外部的气体状态变量；
[0108] 当聚能装药之随进战斗部在所述外浮顶罐1的所述气相空间A的惰封介质氛围和\或物料中成功爆轰时，爆轰能量被惰封介质吸收、消纳和\或由所述惰封管路疏导至所述气源伺服装置3进一步吸收和消纳；
[0109] 所述爆轰能量触发所述气源伺服装置启动强制降温程序：由所述来气压缩机31出力，通过所述来气管路3a将所述气相空间A中的部分惰封介质转移、压缩、充装至所述气源容器33，并对所述惰封介质进行降温；
[0110] 所述去气阀控组件34开启，将所述气源容器33内的所述惰封介质经降温、节流和减压释放至所述物料容器的气相空间A；
[0111] 在所述气源伺服装置3的作用下，在所述气相空间A中形成惰封介质的连续或脉冲式的强制对流循环、降温，用以连续净化所述惰封介质、减少物料蒸汽浓度；
[0112] 在所述气源伺服装置3的作用下，所述气相空间A中的惰封介质连续沿所述穹顶结构2上的侵彻孔排出，用以阻止空气进入所述气相空间A；
[0113] 所述外浮顶罐1及其物料因“发生整体化学爆炸和\或物理爆炸的理论几率为零”而得以保护。
[0114] 在图1所示实施例中，穹顶结构2上设有人孔组件。对应的QHSE储运方法还可以包括外浮顶罐1的驱氧充氮步骤：
[0115] 开启所述人孔组件，使所述外浮顶罐1的气相空间A通过所述人孔组件连通大气；
[0116] 向所述外浮顶罐1输入物料；
[0117] 当浮盘11随物料液面举升到最高度
位置时，关闭所述人孔组件；
[0118] 启动气源伺服装置3，将所述外浮顶罐1中的物料输出，使浮盘11随物料液面下降，令所述气源伺服装置3中的惰封介质经所述惰封管路充斥所述气相空间A；。
[0119] 测读所述气相空间中的氧含量，直至达到设计指标。
[0120] 在前述包括饱和净化组件和微压差净化组件的实施例中，QHSE储运方法还可以进一步实现强制净化步骤，即当所述预定气体含量传感器侦测到甲烷和\或非甲烷总烃的含量预设净化启动阈值时，所述气源伺服装置3启动收气程序并带动供气程序，在所述气相空间A内形成所述惰封介质的强制循环；在待净化的所述惰封介质流经所述微压差净化组件和饱和净化组件的过程中得以净化；净化后的所述惰封介质经所述供气程序补充至所述气相空间A，直至所述气体含量传感器侦测到预设停机阈值时停止。
[0121] 在前述包括气源纯化单元的实施例中，QHSE储运方法还可以进一步实现强制纯化步骤，即当所述预定气体含量传感器侦测到氧气和\或氮气的含量预设纯化启动阈值时，所述气源伺服装置3启动收气程序，并带动供气程序，在所述气相空间A内形成惰封介质的强制循环；所述气源纯化单元使流经自身的待纯化的惰封介质得到纯化；纯化后的惰封介质经所述供气程序提供至所述气相空间A，直至所述气体含量传感器侦测到预设停机阈值时停止所述收气程序和所述供气程序。
[0122] 最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非穷尽工艺过程，对其加以限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式或工艺过程进行
修改或者对部分技术特征进行等同替换；因此，不脱离本发明精神的技术方案或工艺过程，均应涵盖在本发明
请求保护的技术方案范围当中。
