一种适用于海洋平台的液氢储罐
2025-02-26 20:38
No.1344408371364896768
技术概要
PDF全文
本技术公开了一种适用于海洋平台的液氢储罐,包括:罐体,包括内球罐和外球罐,内球罐同中心设置在外球罐内部,且内球罐与外球罐之间形成真空层;减振弹簧,若干减振弹簧沿周向设置在内球罐和外球罐赤道面所在平面内,减振弹簧两端分别与内球罐外侧和外球罐内侧相连接;主动式减振装置,设置在外球罐底部,包括支撑环、主动式进动部件和底座,若干主动式进动部件沿周向设置在底座上,且各主动式进动部件的动作端与支撑环连接,外球罐底部支撑在支撑环上,主动式进动部件用于阻止外部振动传递至外球罐。本发明使液氢储罐在海洋平台或者其他海洋环境下储存液氢时,能满足储存液氢的绝热性能和抗腐蚀性能的要求,并有效减少因储罐摇晃产生的BOG。
背景技术
液氢作为一种高效的储氢方式,具有较高的体积储氢密度和运输效率,低温液态储氢技术通过低温使氢气液化并储存在绝热容器中。大型液氢储罐通常呈球形双壳结构,主要考虑选择具有良好机械性能、低温耐久性、热循环耐受性、高绝热性能的材料,并且其需要具有有效隔绝低温内装物(液氢)和进行温度/压力管理以排放和控制储罐压力与液氢蒸发的能力。 海上制氢平台指的是一种利用海上风电、太阳能等可再生能源,在海上进行水电解,将海水分解为氢气和氧气,并收集氢气进行储存和运输的设施。海上制氢平台通常包括密封系统、排放管道系统、电解槽、氢气储罐等组件,以及连接这些组件的管道和电缆。随着海上制氢平台发展,稳定的储氢设备被视为至关重要的因素。 液氢储罐通常采用双壁设计,内层容器用于存放液态氢,外层则用于保温和减少热量传导。这些储罐通常由特殊合金或复合材料制成,以确保其在极低温度下(液氢的沸点为 -252.9℃)能够安全地存储液态氢,并且具备良好的抗腐蚀性能。 目前,传统液氢储罐在实际应用中存在以下一些问题,若欲将其应用于海洋环境,则需更加深入考虑: ①传统液氢储罐通常采用不锈钢,由于氢的渗透作用,钢中的氢原子溶解导致脆化,氢脆现象是无法避免的。氢脆现象容易导致容器出现裂缝,严重影响容器稳定性,降低储氢效率与储存安全性。 ② 液氢储存时的温度极低,其在储运过程中存在着蒸发损失的问题:部分液氢因为温度升高等影响而转化为气态氢,即蒸发气(以下简称BOG),从而降低了储氢效率和安全性,应尽量减少液氢的蒸发量。 ③在海洋环境中,液氢储罐受盐度、湿度和化学物质等因素影响,相较于陆地环境更易发生腐蚀现象。 ④ 海洋平台受海浪、海流、风力等因素影响产生晃动,从而加剧储罐内液氢的蒸发现象,影响储存安全。
实现思路
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该技术已申请专利,如用于商业用途,请联系技术所有人!
技术研发人员:
陈严飞  何玥晟  彭增利  王鑫  张伟东  程泽川  许辉文  蔡心宇  蒋可
技术所属: 中国石油大学(北京)
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