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低溫(wen)液體儲(chu)罐
 
低溫(wen)液體儲(chu)槽(cao)的結(jie)構、型式
 
近幾年低溫(wen)液體市場日(ri)益紅火,液氧、液氬、液氮,液體二氧化碳,LNG天(tian)然氣(qi)銷量大幅(fu)增加,所以制(zhi)氧機副產(chan)品這一塊創利十(shi)分可觀,成(cheng)為(wei)鋼鐵企業非鋼產(chan)品收入(ru)重(zhong)要(yao)部分 。低溫(wen)液體的生產(chan)、貯存、運輸離不開絕熱保溫(wen)貯槽(cao),他(ta)們(men)被大量的安裝、使(shi)用。
 
       絕熱保溫(wen)貯槽(cao)分為(wei)真空粉(fen)末絕熱型和常(chang)壓粉(fen)末絕熱型,粉(fen)末絕熱,利用低熱導率的粉(fen)末、縴(xian)維或泡沫材(cai)料(liao)來減少熱量傳入(ru)。分兩種形wen)劍閡恢質竊詿篤qi)壓下應用普通粉(fen)末絕熱(堆積絕熱),絕熱層較(jiao)厚,並充入(ru)干燥(zao)氮氣(qi)維持正壓,以防止水(shui)分進入(ru)和冷凝,最(zui)低可時適用于液氮溫(wen)度以上;另一種真空粉(fen)末絕熱,即對填裝粉(fen)末的空間(jian)抽真空,減少了氣(qi)體傳熱,同(tong)時粉(fen)末顆粒也(ye)削弱輻射傳熱,使(shi)絕熱效果更好。
 
       真空粉(fen)末貯槽(cao)為(wei)雙層圓筒結(jie)構、內筒及其(qi)配管(guan)均用mao)率/span>不銹鋼制(zhi)造(zao),外(wai)殼用炭鋼制(zhi)造(zao),夾層充滿膨脹珍珠岩(又稱珠光砂)同(tong)時設置(zhi)了經過特殊處理的吸附劑,並抽成(cheng)高真空度(0.5~6Pa),容量為(wei)200m3以下。工作壓力較(jiao)高(四(si)車間(jian)鋼包底吹(chui)氬兩個儲(chu)槽(cao)工作壓力為(wei)2.0 Mpa),槽(cao)外(wai)有氣(qi)化器,既可使(shi)槽(cao)內升壓便于充車,又可直(zhi)接送出壓力氣(qi)。按(an)用途可分為(wei)固定式和運輸式兩種,固定式主要(yao)用于低溫(wen)液體的貯存,它安裝在低溫(wen)液體的生產(chan)地、使(shi)用點或供應站;運輸式將低溫(wen)液體從生產(chan)地或供應站運往(wang)使(shi)用點,常(chang)有xin)皆恕?shui)運等形wen)劍 ta)們(men)分zhi)鴣莆wei)槽(cao)車、拖車及槽(cao)船。
 
常(chang)壓粉(fen)末貯槽(cao)為(wei)平底雙層結(jie)構,內膽由不銹鋼制(zhi)造(zao),外(wai)殼由碳鋼制(zhi)造(zao),內膽裝介質,內膽與外(wai)殼間(jian)的夾層形成(cheng)一個保冷空間(jian),內膽外(wai)殼均為(wei)平底結(jie)構,罐頂為(wei)球缺形。內膽與外(wai)殼底部間(jian)用泡沫玻(bo)璃磚絕熱,夾層用珠光砂絕熱,外(wai)殼設有旋(xuan)轉盤梯,槽(cao)頂有操作平台和安全(quan)護(hu)欄。容量為(wei)200m3以上,國內最(zui)大做到2000m3,與國外(wai)相比(bi)差距(ju)甚遠ding)9?餮沽 jiao)xi)停4KPa 40Kpa左右,充裝靠液體泵或液位差,也(ye)可作為(wei)氧氣(qi)調峰供氣(qi)用,當制(zhi)氧機短暫(zan)停車或氧壓低時投用,經泵加壓後通過汽化器汽化送入(ru)管(guan)網。
 
二、低溫(wen)液體儲(chu)槽(cao)的點檢︰
 
貯槽(cao)處于工作狀態時,存在著泄(xie)漏、超(chao)壓、爆炸等潛在危險(xian),若(ruo)不及時發(fa)現(xian)處理發(fa)生這些事故(gu)前的隱患,就會發(fa)展(zhan)成(cheng)嚴xian)厥鹿gu)。因此制(zhi)定完善的點檢制(zhi)度並認xian)嬤蔥校(xiao) 勻繁Vcao)安全(quan)運行非常(chang)
重(zhong)要(yao)。貯槽(cao)日(ri)常(chang)點檢主要(yao)包括以下內容︰
 
1、閥門、管(guan)路是否泄(xie)露(lu),殼體是否結(jie)霜、出汗。
 
2、所有閥門是否處于正常(chang)啟(qi)閉狀態。
 
3、儀表(液位計、壓力表)工作是否正常(chang),DCS顯示參wen)胂xian)場一次表是否一致。
 
4、儲(chu)槽(cao)壓力是否正常(chang),當壓力接近或等于最(zui)高壓力時,需(xu)打開放空閥泄(xie)壓。
 
5、液體充滿率是否超(chao)過95%。
 
6、對za)誄chang)壓粉(fen)末絕熱儲(chu)槽(cao),密封氣(qi)是否正常(chang)。(50mmH2O)
 
?7、液氧儲(chu)槽(cao)附近嚴禁放置(zhi)易燃、易爆物品及一切雜(za)物。
 
?8、液氧儲(chu)槽(cao)附近嚴禁煙(yan)火。
 
9、每(mei)周至少化驗(yan)一次儲(chu)槽(cao)液氧中乙炔和總烴含量,其(qi)中乙炔含量不得超(chao)過0.1×
 
10-6(v/v),超(chao)過時必須及時排放液氧進行置(zhi)換處理。
 
10、液氧儲(chu)槽(cao)接地是否良(liang)好。
 
11、如果不長期停用,要(yao)保證罐內有一定量的液體,以免重(zhong)新(xin)冷卻置(zhi)換罐而用去很(hen)長時間(jian)。
 
12、支(zhi)腿是否損(sun)壞,基(ji)礎(chu)是否下沉、傾(qing)斜(xie)、開裂,緊固螺栓完好men)榭觶 尢逵形薇湫巍/span>
 
13、定期檢查儲(chu)槽(cao)的真空度。
 
三、低溫(wen)液體儲(chu)槽(cao)的年檢︰
 
檢驗(yan)內容︰
 
1、原始(shi)資(zi)料(liao)審查
 
?、對產(chan)品的出廠技術(shu)文件審查,包括內筒、外(wai)筒的材(cai)質證書和復驗(yan)報告,不銹鋼焊接工藝評定報告,焊縫探傷報告(含焊接返修部位的探傷報告),水(shui)壓gu)匝yan)報告,氣(qi)壓(密)試驗(yan)報告,氦(hai)泄(xie)露(lu)試驗(yan)報告,蒸發(fa)率試驗(yan)報告和真空度測試報告等資(zi)料(liao)。
 
?、審查貯槽(cao)運行記錄,詢問(wen)設備(bei)的管(guan)理、操作人員。在運行xie)cheng)中壓力有無明顯
變化。安全(quan)閥是否起跳,蒸發(fa)量是否變大等。
 
2、外(wai)部檢查
 
除按(an)一般壓力容器的要(yao)求進行外(wai)部檢查,還應主要(yao)檢查以下內容︰
 
(l)各種閥門開閉是否正常(chang);
 
?、壓力表、液位計等安全(quan)附件是否按(an)規定進行檢驗(yan),其(qi)使(shi)用是否在校(xiao)驗(yan)期限內;
 
?、容器、管(guan)道和管(guan)閥連接處是否有泄(xie)露(lu);
 
?、貯槽(cao)的外(wai)表面(mian)(特別是外(wai)筒的頂部、底部外(wai)表面(mian))是否有“冒(mao)汗”、“結(jie)霜”;
 
?、支(zhi)腿的損(sun)壞,基(ji)礎(chu)下沉、傾(qing)斜(xie)、開裂,緊固螺栓的完好men)榭觥/span>
 
3、壁厚測試
在外(wai)筒外(wai)側選4~8點進行xie)諍癲饈裕 範ㄗzui)小壁厚H;同(tong)時從外(wai)筒外(wai)側測量外(wai)筒的直(zhi)徑(jing)D2,根據原始(shi)資(zi)料(liao)審查的記錄的內簡直(zhi)徑(jing)D1,按(an)公式
(D2-H-D1)/2<300mm< span="">
 
4、內窺鏡內筒cai)詒礱mian)檢查
檢查內筒cai)詒礱mian)的腐蝕情(qing)況。對可疑部位進行重(zhong)點檢查。
 
5、表面(mian)探傷(MT或PT)
對所有外(wai)筒接管(guan)角焊縫的外(wai)表面(mian)進行xie)礱mian)探傷,不能做磁粉(fen)探傷(MT)的部位進行滲透探傷(PT)。
 
6、真空度的測試
在冷態下,測試的真空度達到16Pa或安全(quan)閥起跳頻繁、內筒異(yi)常(chang)升壓gu)保 xu)重(zhong)新(xin)抽真空。
 
7、氣(qi)壓gu)匝yan)
對儲(chu)槽(cao)內筒進行氣(qi)壓gu)匝yan),試驗(yan)壓力為(wei)1.2倍(bei)的工作壓力。具體步驟按(an)《容規》有xie)靨蹩 小6閱諭步釁qi)壓gu)匝yan),一方面(mian)校(xiao)核其(qi)強度,另一方面(mian)檢驗(yan)內筒的密封性能,通過壓力表的顯示情(qing)況來確定內筒是否存在泄(xie)漏。以上檢驗(yan)方案是針對在不開蓋(gai)或是通過對原始(shi)資(zi)料(liao)的審查、外(wai)部檢驗(yan)和真空度測試後認為(wei)沒有xie)匾yao)開蓋(gai)的情(qing)況下制(zhi)訂的。因為(wei)這種容器的設計壽命一般為(wei)15年,貯存介質對內筒體基(ji)本(ben)上沒有腐蝕,又有要(yao)求較(jiao)高的NDT作保證,在正常(chang)使(shi)用狀況下,設備(bei)投入(ru)使(shi)用5-10年一般不會有較(jiao)大的問(wen)題出現(xian)。但(dan)是,如果設備(bei)在運行xie)cheng)中發(fa)現(xian)有影(ying)響設備(bei)正常(chang)運行的重(zhong)大問(wen)題必須開蓋(gai)的,或若(ruo)重(zhong)新(xin)抽真空還達不到要(yao)求,說明有泄(xie)露(lu)情(qing)況,需(xu)要(yao)開蓋(gai)檢修的,必須開蓋(gai)檢修。在檢驗(yan)方案中除了上述5項(xiang)內容外(wai)還應增加如下內容︰
 
(l)對內筒環、縱焊縫進行超(chao)聲波探傷(UT)和對內筒環、縱焊縫的內表面(mian)進行滲透探傷(PT)。
?主要(yao)針對內筒對接焊縫返修部位和T字焊縫處進行。UT和PT探傷比(bi)例按(an)對接焊縫長度20%的比(bi)例抽查;當上述探傷仍(reng)然查不出問(wen)題的原因時,對接焊縫UT和PT的探傷比(bi)例增加至100%;
?對母材(cai)本(ben)身(shen)進行20%以上xi)T和PT抽查,特別是原始(shi)資(zi)料(liao)的審查後,檢驗(yan)員bi)餃wei)的重(zhong)點懷疑部位;另外(wai),檢驗(yan)員可根據現(xian)場檢驗(yan)的實際情(qing)況增加探傷比(bi)例。
 
(2)對外(wai)筒的對接焊縫進行20%的超(chao)聲波探傷(UT),外(wai)筒對接焊縫的外(wai)表面(mian)進行20%的磁粉(fen)探傷(MT);應包括外(wai)筒的所有T字焊縫部位和原始(shi)資(zi)料(liao)記錄中外(wai)筒焊縫存在缺陷的部位。
 
(3)按(an)前文所述的制(zhi)造(zao)要(yao)求進行xin)諭菜shui)壓gu)匝yan),試驗(yan)壓力為(wei)1.25倍(bei)的設計壓力;內筒氣(qi)密試驗(yan),試驗(yan)壓力為(wei)設計壓力;夾套(tao)氣(qi)壓gu)匝yan),試驗(yan)壓力為(wei)0.2MPa,保壓4h;氦(hai)檢漏試驗(yan);真空度測試和蒸發(fa)率測試。
自耗量測定︰貯罐技術(shu)特性要(yao)求︰日(ri)蒸發(fa)率0.5%,這又是一重(zhong)要(yao)指標,日(ri)蒸發(fa)率shi)囈 檔凸?饜 剩 朔fei)原料(liao),也(ye)可判斷內筒是否出現(xian)泄(xie)漏。具體檢測方法如下︰內膽加人50%以上xi)臀wen)液體,打開放氣(qi)閥,除壓力表問(wen)、液位計間(jian)開啟(qi)外(wai),其(qi)它閥門關閉,熱平衡48h,然後在放氣(qi)閥管(guan)口(kou)裝上轉子(zi)流量計,每(mei)小時測一次流量,經過數小時,得到穩定氣(qi)體流量值,並用下式計算日(ri)蒸發(fa)率 Q%
Q=Q1/c×t/V×100%≦0.5%
式中xiao)1—— 穩定氣(qi)體流量值 m3/h
c -- 準狀態下的氣(qi)液體積比(bi),液氧 c= 800
t —— 穩定氣(qi)體時間(jian);
V一一 被測貯罐有效容積
 
四(si)、低溫(wen)液體儲(chu)槽(cao)的維修
 
常(chang)見問(wen)題分析及an) 恚捍chu)槽(cao)夾層真空度的保持,是儲(chu)槽(cao)絕熱性能的保證,更是儲(chu)槽(cao)正常(chang)運行的根本(ben)保證。在儲(chu)槽(cao)投入(ru)使(shi)用後,常(chang)見的問(wen)題往(wang)往(wang)是與真空度保持程(cheng)度有xie)氐摹〞糯chu)槽(cao)外(wai)面(mian)有明顯的大面(mian)積“冒(mao)汗”、“結(jie)霜”。可能是由于儲(chu)槽(cao)夾層的管(guan)路泄(xie)露(lu)ding) 楣饃拔刺釷禱蚱qi)他(ta)原因導致夾層真空度破壞而產(chan)生的。這需(xu)要(yao)進行檢查修復,或檢漏,或補充珠光砂,可重(zhong)抽真空。?、儲(chu)槽(cao)內筒壓力異(yi)常(chang)升高,安全(quan)閥起跳。可能是由于以下三種原因產(chan)生的︰a.儲(chu)槽(cao)夾層真空度被破壞;b.內筒增壓閥失靈(ling),需(xu)要(yao)對增壓閥進行修理或更換;c.接口(kou)下部泄(xie)露(lu)泄(xie)露(lu)部位處在不銹鋼與碳鋼外(wai)殼焊接處,或銅管(guan)與不銹鋼內筒連接處,即異(yi)種焊接接頭處,主要(yao)是在異(yi)種焊接接頭處形成(cheng)電化學(xue)腐蝕chu)#)蒸發(fa)量變大,真空度變小。可能是珠光砂放氣(qi)的緣故(gu)。珠光砂在填充時有一定的粒度、溫(wen)度要(yao)求的。當珠光砂的粒度、溫(wen)度不適當時,運行一段(duan)時間(jian)後,珠光砂就會釋放水(shui)蒸氣(qi),使(shi)真空度降低,蒸發(fa)量變大。 (4)貯槽(cao)外(wai)筒頂部“冒(mao)汗”。可能是由于珠光砂聚集在下部造(zao)成(cheng)的。由于投入(ru)使(shi)用一段(duan)時間(jian)後,珠光砂下沉,在容器頂部形成(cheng)空間(jian),局部的絕熱效果明顯下降,導致容器跑冷。在這種情(qing)況下,如果蒸發(fa)量很(hen)大,可以將夾套(tao)外(wai)筒頂部挖開,補加珠光砂。
 
真空貯槽(cao)修復技術(shu)(補加珠光砂、試壓、抽真空)介紹︰
 
1、首先選一台可靠的高性能真空泵很(hen)關鍵,我們(men)選用的是2X--70型二級(ji)旋(xuan)片式真空泵,抽速70升/秒(miao),可獲得真空度10-3托xiao).133Pa),使(shi)用效果不錯(cuo),為(wei)了縮短抽氣(qi)時間(jian),可選用串聯泵,即再增加一個羅茨(ci)後級(ji)泵。
 
2、真空度測量的準確性是抽真空能否成(cheng)功的關鍵。一般真空貯槽(cao)上都隨機安裝有真空zhan)婀guan),用熱偶真空計可隨時直(zhi)接測量真空度,但(dan)因真空zhan)婀guan)極易zi) ?荊 zao)成(cheng)測量值誤差很(hen)大,曾(zeng)用熱偶真空計測量多台真空貯槽(cao),大部分測量值偏差很(hen)大,已(yi)沒有參考價值,筆者(zhe)推薦選用便攜(xie)式旋(xuan)轉表氏xian)嬋找牽 歉薟bo)意耳(er)-馬洛特理想氣(qi)體恆溫(wen)壓縮定律設計造(zao)成(cheng)的,因此它的標度是根據儀器計算即chui)茫 飭慷du)數具有“絕度精確”。





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