LNG罐箱多式联运铁路运输安全预防体系的制作方法

本发明涉及lng罐箱多式联运领域，尤其涉及lng罐箱多式联运铁路运输安全预防体系。

背景技术：

lng作为一种清洁能源，其凭借热值高、价格低廉、排气污染小和环境友好性等优点得到了长足的发展，并广泛应用于国民经济各个领域。我国天然气资源分布不均匀且经济发展不均衡，造成lng的消费分布不均衡。目前，我国lng运输方式单一，公路槽车运输是最主要运输方式，但远距离运输成本较高，且交通事故时有发生，造成lng资源运输效率和产业发展受限。

技术实现要素：

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供了一种lng罐箱多式联运铁路运输安全预防体系。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种lng罐箱多式联运铁路运输安全预防体系，包括：

专用铁路线路网，所述专用铁路线路网是由多条lng铁路专线组成的铁路运输网络；

lng罐箱，用于装载lng；

lng运具，所述lng运具包括lng列车和转运工具，用于搬运和运输所述lng罐箱；

安全监控系统，包括lng列车监控平台和监控中心；

所述lng列车监控平台位于lng列车上，用以实时监控、采集所述lng罐箱和lng运具的安全数据，并回传至监控中心；

所述监控中心，用以汇集各个所述lng列车监控平台发送的安全数据。

作为优选，所述lng罐箱配置有与所述lng列车监控平台连接的液位计、温度传感器、压力传感器、燃气泄漏报警器和gps/北斗定位。

作为优选，所述lng罐箱按照罐箱分级标准进行选择，所述罐箱分级标准根据lng无损储存时间来划分lng罐箱的等级。

作为优选，所述压力传感器用以监测lng罐箱内的压力值；

所述lng列车监控平台用以获取所述压力传感器的压力值，根据所述压力值来向监控中心发送警报。

作为优选，

所述专用铁路线路网还包括紧急处置站点，所述紧急处置站点配备有bog应急处理设备；

所述监控中心用以根据警报将lng罐箱调往所述紧急处置站点进行处置。

作为优选，

当所述lng铁路专线的路程大于长度阈值f时设置至少1个所述紧急处置站点，所述紧急处置站点设置在重点安全场所前的场站。

作为优选，

所述bog应急处理设备包括bog再液化回收设备和天然气排放火炬系统。

作为优选，

所述lng列车监控平台被配置为根据红绿灯报警机制和压力值判断lng罐箱的安全；

所述红绿灯报警机制的规则为：当所述压力值小于或等于0.4mpa为绿灯，当压力值大于0.4mpa而小于0.7mpa时为黄灯，当压力值大于或等于0.7mpa时为红灯；

所述lng列车监控平台还被配置为：黄灯时向监控中心发出黄灯警报并产生声光报警，红灯时向监控中心发出红灯警报并产生声光报警；

所述监控中心被配置为：当收到黄灯警报时将lng罐箱调往紧急处置站点并安排bog再液化回收设备进行再液化降温处理；当收到红灯警报时将lng罐箱调往紧急处置站点并先安排天然气排放火炬系统进行燃烧减压，待收到黄灯警报时再利用bog再液化回收设备进行再液化降温处理；当lng罐箱内压力值降到绿灯区域后，lng罐箱再上线参与正常运输。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：

这种lng罐箱多式联运铁路运输安全预防体系：

（1）创新提出lng铁路运输箱、车、路一体化安全理念，构建lng罐箱多式联运铁路运输安全预防体系，保障lng铁路运输安全。同时，建立lng罐箱分级标准和红绿灯应用预警机制，通过安全监控系统对lng罐箱实时监控，异常情况及时发现、提醒、预警和处置，并实现bog安全、集中处理。从而破解lng铁路运输安全难题，发挥铁路运输和lng罐箱应急储存优势。

（2）lng铁路运输具成本低、运输效率高、运输量大、连续性强和运输地域广等优点。本发明解决lng铁路运输安全难题，通过发挥铁路运输和lng罐箱应急储存优势，缓解天然气气荒和储气调峰等问题，满足国家对城市、乡镇的燃气应急储备要求。同时，还可降低lng运输成本，完善lng下游产业链。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本发明提出的lng罐箱多式联运铁路运输安全预防体系的框架图；

图2是本发明提出的lng罐箱多式联运铁路运输安全预防体系的箱车路一体化详解图；

图3是本发明提出的lng罐箱多式联运铁路运输安全预防体系的lng运输安全详解图。

图4是本发明提出的lng罐箱多式联运铁路运输安全预防体系的实时分级监控详解图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图，对本发明的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本发明提供了一种lng罐箱多式联运铁路运输安全预防体系，如图1-4所示，包括：

专用铁路线路网，专用铁路线路网是由多条通过评审确定的lng铁路专线组成的铁路运输网络和设置在铁路运输网络中的紧急处置站点，紧急处置站点配备有bog应急处理设备，bog应急处理设备包括bog再液化回收设备和天然气排放火炬系统。bog再液化回收设备使用大冷量低温制冷机作为冷源，bog气体与其换热被冷凝、液化，液化后返回罐箱。在有效降低罐箱内bog压力的同时，又降低了lng的温度，并实现了bog“零排放”回收。天然气排放火炬系统将罐箱内超压的bog引入天然气排放火炬系统，以可控燃烧的方式快速减压。有效避免了bog直接对空排放造成环境污染、能源浪费及安全隐患。当lng铁路专线的路程大于长度阈值1000km时设置至少1个紧急处置站点，紧急处置站点设置在长隧道及隧道群等重点安全场所前的场站。

lng罐箱，其为lng多式联运铁路运输的载具。为保证lng罐箱安全，要求与之相关的标准、结构设计、选材以及工艺和装备首要的功能是降低热量输入，延缓bog的产生。为便于监控，保证lng运输过程安全，lng罐箱按照罐箱分级标准进行选择，罐箱分级标准根据lng无损储存时间为基准来划分lng罐箱的等级。如图2所示，要求：无损存储时间60天以上为a级，准许应用于远洋航运，大于70天为a+，大于80天为a++。无损存储时间大于30天而小于60天为b级，可以应用于内陆运输，大于40天为b+，大于50天为b++。无损存储时间大于10天而小于30天为c级，可在省域内运营；无损存储时间小于20天为c-，准许市内运营，并发出维修指令。无损存储时间小于10天为d级，禁止使用。lng罐箱内储运的介质为低温lng，lng介质安全是lng铁路运输安全的关键。lng介质安全取决于物性参数的变化。由于lng产地众多、工艺各异，造成其组分、温度和压力各不相同。因此，需要按批次建立lng产品档案。

lng罐箱配置有与所述lng列车监控平台连接的液位计、温度传感器、压力传感器、燃气泄漏报警器和gps/北斗定位。具有实现数据远程传送、实时监控和超限报警等功能。lng罐箱所有出厂资料，包括结构设计、材料选择、性能参数等都需要独立建档，交付使用之后的所有信息都必须接受监测平台的实时监控，构建安全体系的第一道屏障。

lng运具，包括lng列车和转运工具，用于在专用铁路线路网中用于搬运和运输所述lng罐箱；转运工具设置在场站中，包括牵引机车、平车和龙门吊等工具。为确保lng运具的安全，要求lng列车及场站的转运工具等必须依照易燃易爆介质要求配置消防设施，并按照铁路安全的传统要求执行，制定对应的安全预防措施。

安全监控系统，包括lng列车监控平台和监控中心；

lng列车监控平台位于lng列车上，实时监控、采集所述lng罐箱和lng运具的安全数据，并回传至监控中心。

监控中心用以汇集各个所述lng列车监控平台发送的安全数据，对专用铁路线路网和lng列车进行实时监控和调度。通过监控中心对lng介质入库、发运、运输和转存过程中的压力、温度变化进行实时监控，并采用区块链技术进行数据记录。

在lng罐箱运输过程中，lng持续不断的从外界吸收热量变为bog（蒸发气boilingoffgas），罐箱内气体的压力逐渐升高。当bog压力达到罐箱安全阀的起跳压力时，安全阀开启，bog从罐箱内排出，造成大量的资源浪费，同时带来环境污染，处理不当会造成可造成严重安全事故。

为了避免安全事故的发生，对lng罐箱运输全过程进行实时分级监控，如图4所示。通过压力传感器（一级监控）监测lng罐箱内的压力值，lng列车监控平台（二级监控）获取所述压力传感器的压力值，根据所述压力值来向监控中心（三级监控）发送警报。，用以根据红绿灯报警机制和压力值判断lng罐箱的安全；

红绿灯报警机制的规则为：当压力值小于或等于0.4mpa为绿灯，处于正常使用状态；当压力值大于0.4mpa而小于0.7mpa时为黄灯，提请注意，需做好处置计划；当压力值大于或等于0.7mpa时为红灯，需按照预案立即进行处置；

lng列车监控平台配置为：黄灯时向监控中心发出黄灯警报并产生声光报警，红灯时向监控中心发出红灯警报并产生声光报警；

监控中心被配置为：当收到黄灯警报时将lng罐箱调往紧急处置站点并安排bog再液化回收设备进行再液化降温处理；当收到红灯警报时将lng罐箱调往紧急处置站点并先安排天然气排放火炬系统进行燃烧减压，待收到黄灯警报时再利用bog再液化回收设备进行再液化降温处理。当lng罐箱内bog压力降到绿灯区域后再上线参与正常运输，从而保证lng运输过程中的运具安全和介质安全。

图3中，运输安全分别由委托方、承运方、接受方根据分工环节与范围进行严格管理。在物流节点中安全检测、灌装与卸料由lng运营商负责，在lng灌装前需确认罐箱的安全证书。铁路货场装卸安全与物流配送管理由铁路部门负责，在堆场运送至货场装车前，需要验证罐箱所有仪器信息及调度室监控间联通及时、准确、完整，并处于安全状态。运输过程中，若发生安全示警，须遵照监控中心的指令在最近紧急处置点甩挂处置。到达目的地堆场，还需要履行安全检测流程，确认安全方可发出配送通知。转存安全主要指图2中的场站和堆场等的安全。要求以技术安全防护为主，制定码头、堆场和场站lng罐箱安全技术条件，落实存储状态的安全。按照《危险货物集装箱港口作业安全规程》第5.3.6款规定，lng罐箱相互不得叠放，与其它非易燃易爆危险货物集装箱叠放时，应放置在最上层。

本发明中箱、车、路一体化是lng铁路运输安全的重要支撑，安全监控系统是lng铁路运输安全的基石，通过安全监控系统实时监控lng罐箱运输过程中的各种数据信号，记录数据并进行处理，并对lng运输列车进行监控、调度，实现异常情况及时发现、提醒、预警和处置，以及bog的安全、集中处理，从而保障lng铁路运输安全。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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