一种橡胶膜密封低压氢气储存方法与流程

本发明涉及氢气储存，具体为一种橡胶膜密封低压氢气储存方法。

背景技术：

1、氢能是一种理想的清洁能源，具有巨大的发展潜力。在氢气储存领域如何方便、高效的储存氢气成为亟待解决的问题。根据氢形态的不同，目前主要有固态储氢、低温液态储氢、高压气态储氢和有机液体储氢等主要储氢技术，各有特点和适用范围。其中，高压气态储氢是目前应用最广泛的储氢技术。

2、目前广泛使用的金属材料，特别是可用于制造高压容器的高强度材料，与氢长时接触时，都会受到氢脆的影响，即发生强度和塑性显著降低，以及低应力下的氢致滞后断裂等，一般统称为氢脆或氢损伤。氢脆风险的存在将可能导致氢气储罐发生失效，加之氢气的易燃易爆特性，极易引发火灾、爆炸甚至重大灾难。因此，氢气储氢特别是高压氢气储氢对储罐条件要求较高，这直接导致了储氢成本高、安全性低、储罐寿命短等问题，严重限制了氢气能源利用的发展。

3、公告号为cn218378952u，名称为一种氢气低压缓冲罐的发明专利中，公开了一种具有特殊的底座、支撑板连接结构的罐体，用于提高罐体的稳定性，但是该罐体主要用于各种系统中缓冲系统的压力波动，使系统工作更平稳，并不适用于氢气的长期储存；此外，由于低压储存压力较低，无法依靠其自身压力输送，现有的低压氢气储罐仍需要额外设置动力装置方能引导氢气输送；综上，亟需一种橡胶膜密封低压氢气储存方法来解决这个问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种橡胶膜密封低压氢气储存方法，以解决高压储氢成本高、安全性低、储罐寿命短，现有低压氢气储罐有待改进的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种橡胶膜密封低压氢气储存方法，包括以下具体内容：

3、制作新式储柜：在柜体内部活动设置活塞，活塞沿柜体内部竖直运动，其上端用于放置不同重量的配重块以调节压力，柜体内壁下部内周处密封连接有柔性橡胶密封膜，柔性橡胶密封膜另一端与活塞密封连接，柔性橡胶密封膜下方腔体为氢气储气腔，柜体位于柔性橡胶密封膜下方处的侧面连接有进气管和出气管，柔性橡胶密封膜两连接端的中心间距不小于柜体内部上端到进气管和出气管的垂直间距；

4、氢气储存进气：在氢气储气腔内未储存氢气时，活塞落于底部，根据所需储气压力，在活塞上端吊设放置配重块；当氢气储气腔由进气管逐步进气，且达到一定的压力时，活塞被氢气顶升，柔性橡胶密封膜向上卷动拉起；当活塞上升至顶部，柔性橡胶密封膜被向上拉直，氢气储气腔达到最大储气量；

5、氢气储存出气：在氢气储气腔向外送气时，根据所需送气压力，在活塞上端吊设放置配重块，氢气由出气管向外压出，活塞逐渐下降，同时柔性橡胶密封膜逐渐松弛；当活塞降至底部时，柔性橡胶密封膜下部松弛堆叠。

6、优选的，活塞与柜体之间还设置有滑动连接部，其包括多组沿活塞外周呈圆周阵列分布的滑动架体，每组滑动架体包括一对分别固定在活塞和柜体内壁上的滑动件，两个滑动件滑动连接。

7、优选的，柜体上端设有柜顶，下端设有柜底，二者形状均与活塞相同，其中柜顶上开设有若干操作孔，用于吊设配重块和/或检修。

8、优选的，进气管和出气管上均连接有安全放散管，氢气储气腔下部还连接有紧急放散管。

9、优选的，柜体、柜底和柜顶的材料均采用复合型材料，分为外、中、内三层，中间层为冷弯成型的钢板，外层为增强纤维，内层粘结密封用的氟橡胶材料。

10、优选的，柔性橡胶密封膜的材料采用航煤内浮顶贮罐用氟胶布。

11、优选的，柜体内侧壁下端设置一圈架体，进气管、出气管和紧急放散管与柜体的连接处所在高度低于架体上端，当活塞降至底部时，柔性橡胶密封膜下部松弛堆叠于架体上端。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

13、1、该橡胶膜密封低压氢气储存方法，结构简单合理，采用低压储存的形式，密封性和安全性更容易达标实现，对设备材料的要求可进一步降低，成本相对较为低廉，避免了高压储存成本高、安全性低、储罐寿命短的弊端。

14、2、该橡胶膜密封低压氢气储存方法，采用在储柜内部设置柔性氢气储气腔的方式，使得在进气和出气过程中，氢气压力能够一定程度上自适应，不会对柜体造成过多负担，从而进一步间接提高整体设备使用寿命。

15、3、该橡胶膜密封低压氢气储存方法，可以利用活塞上方配重块调节压力，从而实现纯机械性质的出气动力供应，成本低且安全性高。

技术特征：

1.一种橡胶膜密封低压氢气储存方法，其特征在于，包括以下具体内容：

2.根据权利要求1所述的一种橡胶膜密封低压氢气储存方法，其特征在于：所述活塞(4)与柜体(1)之间还设置有滑动连接部(6)，其包括多组沿活塞(4)外周呈圆周阵列分布的滑动架体，每组滑动架体包括一对分别固定在活塞(4)和柜体(1)内壁上的滑动件，两个滑动件滑动连接。

3.根据权利要求1所述的一种橡胶膜密封低压氢气储存方法，其特征在于：所述柜体(1)上端设有柜顶(3)，下端设有柜底(2)，二者形状均与活塞(4)相同，其中柜顶(3)上开设有若干操作孔，用于吊设配重块和/或检修。

4.根据权利要求1所述的一种橡胶膜密封低压氢气储存方法，其特征在于：所述进气管(7)和出气管(8)上均连接有安全放散管(9)，氢气储气腔下部还连接有紧急放散管(10)。

5.根据权利要求4所述的一种橡胶膜密封低压氢气储存方法，其特征在于：所述柜体(1)、柜底(2)和柜顶(3)的材料均采用复合型材料，分为外、中、内三层，中间层为冷弯成型的钢板，外层为增强纤维，内层粘结密封用的氟橡胶材料。

6.根据权利要求1或2所述的一种橡胶膜密封低压氢气储存方法，其特征在于：所述柔性橡胶密封膜(5)的材料采用航煤内浮顶贮罐用氟胶布。

7.根据权利要求4所述的一种橡胶膜密封低压氢气储存方法，其特征在于：所述柜体(1)内侧壁下端设置一圈架体，进气管(7)、出气管(8)和紧急放散管(10)与柜体(1)的连接处所在高度低于架体上端，当活塞(4)降至底部时，柔性橡胶密封膜(5)下部松弛堆叠于架体上端。

技术总结本发明公开了一种橡胶膜密封低压氢气储存方法，涉及氢气储存技术领域，为解决高压储氢成本高、安全性低、储罐寿命短，现有低压氢气储罐有待改进的问题；本发明在柜体内部活动设置活塞，活塞沿柜体内部竖直运动，其上端用于放置不同重量的配重块以调节压力，柜体内壁下部内周处密封连接有柔性橡胶密封膜，柔性橡胶密封膜另一端与活塞密封连接，柔性橡胶密封膜下方腔体为氢气储气腔，柜体位于柔性橡胶密封膜下方处的侧面连接有进气管和出气管，柔性橡胶密封膜两连接端的中心间距不小于柜体内部上端到进气管和出气管的垂直间距；本发明的低压氢气储存方法相比高压储存成本较低，安全性和密封性易达到，且采用配重块机械式调节压力，成本低且安全。技术研发人员：杨猛,金众,巴成敏受保护的技术使用者：中冶华天工程技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29