液化气体运输容器的控制方法、压力控制系统及运输工具
技术领域
本发明涉及液化气运输领域，具体而言，涉及一种液化气体运输容器的控制方法、压力控制系统及运输工具。
背景技术
铁路罐箱运输液化天然气的优势明显，且顺应国内物流的发展需求，得到了广泛的应用。但是运输液化天然气的罐箱由于在运输过程中持续吸收环境的热量，导致罐内压力不断升高，因此需要设置罐体安全阀对罐体进行排放泄压。目前的液化天然气罐箱的排放动作不受控制可能随时发生。当罐箱在经过特殊路段(比如场站、隧道、城镇等空间相对封闭或人口聚集的路段)时做出排放动作就有可能会产生气体聚集，提高爆炸的风险。
发明内容
本发明旨在提供一种液化气体运输容器的控制方法、压力控制系统及运输工具，以解决现有技术中液化天然气罐箱泄压动作不受控制、会在特殊路段发生，影响运输安全性的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种液化气体运输容器的控制方法，包括以下步骤：步骤S10：实时测量容器内的压力并计算该压力达到排放压力的剩余时间T1，实时获取容器到达非排放路段的时间T2；步骤S20：在T1＜T2的情况下，容器内压力达到排放压力时进行排气操作，在T1≥T2的情况下，容器在到达非排放路段前进行排气操作，使容器内的压力在离开非排放路段前保持在排放压力以下。
进一步地，实时获取容器到达非排放路段的时间T2的步骤包括：根据容器当前的地理位置、在途经方向上距离当前位置最近的非排放路段的位置以及容器的移动速度得到T2。
进一步地，非排放路段包括：涵洞、场站或城镇中的一种或几种。
进一步地，步骤S20具体操作为：在T1＜T2的情况下，每当容器在压力达到排放压力时排气，使容器内降低单位压力；在T1≥T2的情况下，容器循环排出气体使容器内每次降低单位压力，直至使容器内的压力在离开特殊路段之前能够保持在排放压力以下。
进一步地，在T1≥T2的情况下，步骤S20具体操作为：得到容器通过特殊路段的时长T3，并根据预计T3时长内容器内压力升高量p，在容器进入特殊路段前将容器内压力排放至(P-p)以下，其中P为预设的排放压力。
根据本发明的另一方面，提供了一种液化气体运输容器的压力控制系统，压力控制系统用于实现上述控制方法，压力控制系统包括：控制器、压力传感器、定位传感器以及驱动结构，压力传感器设置在液化气体运输容器的排气管上并与控制器连接，定位传感器设置在液化气体运输工具上并与控制器连接，驱动结构连接在控制器和排气管的阀门之间。
进一步地，压力控制系统还包括远程服务器，远程服务器与控制器相连。
进一步地，阀门为气动阀门，驱动结构包括压缩气瓶和电磁阀，压缩气瓶与气动阀门连接，电磁阀与控制器连接以控制压缩气瓶的开闭。
根据本发明的另一方面，提供了一种运输工具，包括用于运输液化气体的容器和压力控制系统，压力控制系统为上述的压力控制系统。
应用本发明的技术方案，影响安全性或影响居民生活的气体在运输容器进入非排放路段前排出，在非排放路段中没有气体排出，有效地降低了气体聚集引起爆炸的风险，减少了对周边居民生活的影响。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，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：
图1示出了根据本发明的液化气体运输容器的压力控制系统的实施例的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
1、压力传感器；2、定位传感器；3、防爆接线管；4、控制器；5、远端服务器；6、压力传感器；7、压缩气瓶；8、电磁阀；9、气动管路；10、气动阀门；11、排气管；12、容器；13、终端。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本申请提供了一种液化气体运输容器的控制方法及一种实现该控制方法的液化气体运输容器的压力控制系统，如图1所示，本实施例的压力控制系统包括：控制器4、压力传感器1、定位传感器2以及驱动结构，压力传感器1设置在液化气体运输容器的排气管上并通过防爆接线管3与控制器4连接，定位传感器2设置在液化气体运输工具上并与控制器4连接，驱动结构连接在控制器4和排气管的阀门之间。控制器4可以根据压力传感器1和定位传感器2反馈的信息控制驱动结构动作，进而控制排气管上阀门的开闭，实现液化气体运输容器的排气泄压动作。
本实施例的液化气体运输容器适用于具有燃烧特性的液化天然气，也适用于其他具有挥发特性的冷冻液化气体、高压液化气体、低压液化气体、压缩气体、普通液体等产品。具体地，本实施例的液化气体运输容器的控制方法包括以下步骤：
步骤S10：实时测量容器内的压力并计算该压力达到排放压力的剩余时间T1，实时获取容器到达非排放路段的时间T2；
步骤S20：在T1＜T2的情况下，容器内压力达到排放压力时进行排气操作，在T1≥T2的情况下，容器在到达非排放路段前进行排气操作，使容器内的压力在离开非排放路段前保持在排放压力以下。
这里的非排放路段指的是涵洞、场站、桥梁或城镇等空间相对封闭或者人口聚集的路段，在这些路段排气泄压可能会造成气体聚集、提高爆炸的风险或者影响周边居民的生活。因此，本申请为避免以上情况出现提出上述控制方法。
根据运输液体的物理特性、热力学特性以及运输作业当时的环境温度、速度、罐内压力等信息可以通过传热计算等热力学计算预估得出当前罐内压力到达排气压力的剩余时间T1。当T1＜T2时意味着运输容器内的压力会在到达上述非排放路段前到达排气压力，此时可以按照一般方式进行排气泄压。当T1≥T2时意味着运输容器内的压力会在进入上述非排放路段后到达排放压力，若按一般方式进行排气泄压会出现上文所述的危险情况，因此对容器进行提前泄压。
应用本实施例的技术方案，通过动态运算，实现运输容器将影响安全性或影响居民生活的气体在运输容器进入非排放路段前自动排出，避免这类气体在非排放路段中排出，有效地降低了气体聚集引起爆炸的风险，减少了对周边居民生活的影响。
具体地，本实施例中实时获取容器到达非排放路段的时间T2的步骤包括：根据容器当前的地理位置、在途经方向上距离当前位置最近的非排放路段的位置以及容器的移动速度得到T2。容器的实时位置可以通过类似北斗、GPS伽利略等具有卫星定位功能的系统实现，地图信息可以利用百度地图、高德地图或其他地图信息。
本实施例的步骤S20具体操作为：在T1＜T2的情况下，每当容器在压力达到排放压力时排气，使容器内降低单位压力，在容器移动一段时间后，容器内压力再升高到排气压力时，再次对容器进行排气泄压动作，如此往复使容器内压力保持在排气压力以下。在T1≥T2的情况下，容器循环排出气体使容器内每次降低单位压力，直至使容器内的压力在离开特殊路段之前能够保持在排放压力以下。排放压力P可根据容器物理特性及容器内容物的特性预先设置，通过非排放路段过程中容器内压力升高值p可以根据非排放路段长度以及当前的车速计算通过非排放路段的时间T3，再通过传热计算得到通过非排放路段过程中容器内压力升高值p，因此，在T1≥T2的情况下，在容器进入非排放路段前需要将容器内压力降至(P-p)或低于(P-p)。
当相邻的两个非排放路段距离较近，无法在两个非排放路段之间将压力降低至(P-p)的情况下，可以将两个非排放路段作为一个非排放路段处理，以确保容器内压力在通过两个非排放路段的过程中不会到达排放压力，保证安全性。
如图1所示，在本实施例的压力控制系统中，阀门为气动阀门10，驱动结构包括压缩气瓶7和电磁阀8，压缩气瓶7通过气动管路9与气动阀门10连接，电磁阀8与控制器4连接以控制压缩气瓶7的开闭。当需要排气泄压时控制器4控制电磁阀开启，压缩气体从压缩气瓶中喷出推动气动阀门10开启，容器12内容气体从排气管11排出，容器内压力下降。在图中未示出的其他实施例中，驱动结构也可以通过其他结构形式控制排气。为保证驱动结构安全运行，本实施例的压缩气瓶7上设置有压力传感器6。
如图1所示，本实施例的压力控制系统还包括远端服务器5，终端13可以通过远端服务器5与控制器4无线连接，这样能够在远端对运输容器进行监测和控制。终端13可以是电脑甚至手机、平板等移动终端。
本申请还提供了一种运输工具，包括用于运输液化气体的容器和压力控制系统，压力控制系统为包含上述部分或全部技术特征的压力控制系统。本申请的运输工具可以是铁路运输的火车、公路运输的汽车、罐车、海路运输用的船以及公路、铁路、海路等联运的集装箱。本申请的运输工具具有安全性高，对途径居住环境影响小的优点。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
影响安全性或影响居民生活的气体在运输容器进入非排放路段前排出，在非排放路段中没有气体排出，有效地降低了气体聚集引起爆炸的风险，减少了对周边居民生活的影响。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
