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低温液体储罐
 
低温液体储槽的结构、型式
 
近几年低温液体市场日益红火,液氧、液氩、液氮,液体二氧化碳,LNG天然气销量大幅增加,所以制氧机副产品这一块创利十分可观,成为钢铁企业非钢产品收入重要部分 。低温液体的生产、贮存、运输?#27689;?#24320;绝热保温贮槽,他们被大量的安装、使用。
 
       绝热保温贮槽分为真空粉末绝热型和常压粉末绝热型,粉末绝热,利用低热导率的粉末、纤维或泡沫材料?#37255;?#23569;热量传入。分两种形式:一种是在大气压下应用普通粉末绝热(堆积绝热),绝热层较厚,并充入干燥氮气维持正压,以防止水分进入和冷凝,最低可时适用于液氮温度以上;另一种真空粉末绝热,即对填?#33018;?#26411;的空间抽真空,减少了气体传热,同时粉末颗粒也削弱辐射传热,使绝热效果更好。
 
       真空粉末贮槽为双层圆筒结构、内筒及其配管均用?#29575;?/span>不锈钢制造,外壳用炭?#31181;?#36896;,夹层充满膨胀珍珠岩(又称珠光砂)同时设置?#21496;?#36807;特殊处理的吸附?#31890;?#24182;抽成高真空度(0.5~6Pa),容量为200m3以下。工作压力较高(四车间钢包底吹氩两个储槽工作压力为2.0 Mpa),槽外有气化器,既可使槽内升压便于充车,又可直接送出压力气。按用途可分为固定式和运输式两种,固定式主要用于低温液体的贮存,它安装在低温液体的生产地、使用点或供应站;运输式将低温液体从生产地或供应站运往使用点,常有陆运、水运等形式,他们分别称为槽车、拖车及槽船。
 
常压粉末贮槽为平底双层结构,内胆由不锈钢制造,外壳由碳?#31181;?#36896;,内胆装介质,内胆与外壳间的夹层形成一个保冷空间,内胆外壳均为平底结构,罐顶为球缺形。内胆与外壳底部间?#38376;?#27819;玻璃砖绝热,夹层用珠光砂绝热,外壳设有旋转盘梯,槽顶有操作平台和安全护栏。容量为200m3以上,国内最大做到2000m3,与国外相?#28820;?#36317;甚?#19969;?#24037;作压力?#31995;停?4KPa∽40Kpa左右,充装靠液体泵或液位差,也可作为氧气调峰供气用,当制氧机短暂停车或氧压低时投用,经泵加压后通过汽化器汽化送入管网。
 
二、低温液体储槽的点检:
 
贮槽处于工作状态?#20445;?#23384;在着泄漏、超压、爆炸等潜在危险,若不及时发现处理发生这些事?#26159;?#30340;隐患,就会发展成严重事故。因此制定完善的点检制?#28820;?#35748;真执?#26657;?#23545;确保贮槽安全运行非常
重要。贮槽日常点检主要包括以下内容:
 
1、阀门、管路是否泄露,壳体是否结霜、出汗。
 
2、所有阀门是否处于正常启闭状态。
 
3、?#28508;恚?#28082;位计、压力表)工作是否正常,DCS显示参数与现场一次表是否一致。
 
4、储槽压力是否正常,当压力接近或等于最高压力?#20445;?#38656;打开放空阀泄压。
 
5、液体充满率是否超过95%。
 
6、对于常压粉末绝热储槽,密封气是否正常。(50mmH2O)
 
?7、液氧储槽附近严禁放置易燃、易爆物品及一切杂物。
 
?8、液氧储槽附近严禁烟火。
 
9、每周至少化验一次储槽液氧中乙炔和总烃含量,其中乙炔含量不得超过0.1×
 
10-6(v/v),超过时必须及时排放液氧进行置换处理。
 
10、液氧储槽接地是否良好。
 
11、如果不长期停用,要保证罐内有一定量的液体,以免重新冷却置换罐而用去很长时间。
 
12、支腿是否损坏,基础是否下沉、倾斜、开裂,紧固螺栓完?#20204;?#20917;,罐体有无变形。
 
13、定期检查储槽的真空度。
 
三、低温液体储槽的年检:
 
检验内容:
 
1、原?#30002;?#26009;审查
 
⑴、对产品的出厂技术文件审查,包括内筒、外筒的材质证书和复验报告,不锈钢?#38468;?#24037;艺评定报告,焊缝探伤报告(含?#38468;?#36820;修部位的探伤报告),水压试验报告,气压(密)试验报告,氦泄露试验报告,蒸发率试验报告和真空?#28820;?#35797;报告等资?#31232;?/span>
 
⑵、审查贮槽运行记录,询问设备的管理、操作人员。在运行过程中压力有无明显
变化。安全阀是否起跳,蒸发量是否变大等。
 
2、外部检查
 
除按一般压力容器的要求进?#22411;?#37096;检查,还应主要检查以下内容:
 
(l)各种阀门开闭是否正常;
 
⑵、压力表、液位计等安全附件是否按规定进行检验,其使用是否在校验期限内;
 
⑶、容器、管道和管阀连接处是否有泄露;
 
⑷、贮槽的外表面(特别是外筒的顶部、底部外表面)是否有“冒汗”、“结霜?#20445;?/span>
 
⑸、支腿的损坏,基础下沉、倾斜、开裂,紧固螺栓的完?#20204;?#20917;。
 
3、壁厚测试
在外筒外侧选4~8点进行壁厚测试,确定最小壁厚H;同时?#27833;?#31570;外侧测量外筒的直径D2,根据原?#30002;?#26009;审查的记录的内简直径D1,按公式
(D2-H-D1)/2<300mm< span="">
 
4、内窥镜内筒内表面检查
检查内筒内表面的腐蚀情况。对可疑部位进行重点检查。
 
5、表面探伤(MT或PT)
?#36816;?#26377;外筒接管角焊缝的外表面进行表面探伤,不能做磁粉探伤(MT)的部位进行渗透探伤(PT)。
 
6、真空度的测试
在冷态下,测试的真空度达到16Pa或安全阀起跳频繁、内筒异常升压?#20445;?#38656;重新抽真空。
 
7、气压试验
?#28304;?#27133;内筒进行气压试验,试验压力为1.2倍的工作压力。具体步骤按《容规》有关条款进行。对内筒进行气压试验,一方面校核其强度,另一方面检验内筒的密封性能,通过压力表的显示情况来确定内筒是否存在泄漏。以上检验方案是针对在不开盖或是通过对原?#30002;柿系?#23457;查、外部检验和真空?#28820;?#35797;后认为没有必要开盖的情况下制订的。因为这种容器的设计寿命一般为15年,贮存介质对内筒体基本上没有腐蚀,又有要求较高的NDT作保证,在正常使用?#32431;?#19979;,设备投入使用5-10年一般?#25442;?#26377;较大的问题出现。但是,如果设备在运行过程中发现有影响设备正常运行的重大问题必须开盖的,或若重新抽真空还达不到要求,?#24471;?#26377;泄露情况,需要开盖检修的,必须开盖检修。在检验方案中除了上述5项内容外还应增加如下内容:
 
(l)对内筒环、纵焊缝进行超声波探伤(UT)和对内筒环、纵焊缝的内表面进行渗透探伤(PT)。
①主要针对内筒对接焊缝返修部位和T字焊缝处进行。UT和PT探伤比例按对接焊缝长度20%的比例抽查;当上述探伤仍然查不出问题的原因?#20445;?#23545;接焊缝UT和PT的探伤比例增加至100%;
②对母材本身进行20%以?#31995;腢T和PT抽查,特别是原?#30002;柿系?#23457;查后,检验?#27604;?#20026;的重点怀疑部位;另外,检验员可根据现场检验?#27670;导是?#20917;增加探伤比例。
 
(2)对外筒的对接焊缝进行20%的超声波探伤(UT),外筒对接焊缝的外表面进行20%的磁粉探伤(MT);应包括外筒的所有T字焊缝部位和原?#30002;?#26009;记录?#22411;?#31570;焊缝存在缺陷的部位。
 
(3)按前文所述的制造要求进行内筒水压试验,试验压力为1.25倍的设计压力;内筒气密试验,试验压力为设计压力;夹套气压试验,试验压力为0.2MPa,保压4h;氦检漏试验;真空?#28820;?#35797;和蒸发率测?#28020;?/span>
自耗量测定:贮罐技术特性要求:日蒸发率0.5%,这?#36136;?#19968;重要指标,日蒸发?#20351;?#39640;将降低工作效率,浪费原料,也可判断内筒是否出现泄漏。具体检测方法如下:内胆加人50%以?#31995;?#28201;液体,打开放气阀,除压力表问、液位计间开启外,其它阀门关闭,热平衡48h,然后在放气阀管口装上转子流量计,每小时测一次流量,经过数小?#20445;?#24471;到稳定气体流量值,并用下式计算日蒸发率 Q%
Q=Q1/c×t/V×100%≤0.5%
式?#26657;篞1—— 稳定气体流量值 m3/h
c -- 准状态下的气液体积比,液氧 c= 800
t —— 稳定气体时间;
V一一 被测贮罐有效容积
 
四、低温液体储槽的维修
 
常见问题分析及处理:储槽夹层真空度的保持,是储槽绝热性能的保证,更是储槽正常运行的根本保证。在储槽投入使用后,常见的问题往往是与真空度保持程度有关的。⑴储槽外面有明显的大面积“冒汗”、“结霜”。可能是由于储槽夹层的管路泄?#19969;?#29664;光砂未填实或其他原因导致夹层真空度破坏而产生的。这需要进行检查修复,或检漏,或补充珠光砂,可重抽真空。⑵、储槽内筒压力异常升高,安全阀起跳。可能是由于以下三种原因产生的:a.储槽夹层真空度被破坏;b.内筒增压阀失灵,需要对增压阀进行修理或更换;c.接口下部泄露泄露部位处在不锈钢与碳钢外壳?#38468;?#22788;,或铜管与不锈钢内筒连接处,即异种?#38468;詠油反Γ?#20027;要是在异种?#38468;詠油反?#24418;成电化学腐?#30784;#?)蒸发量变大,真空度变小。可能是珠光?#33018;?#27668;的缘故。珠光砂在填充时有一定的粒度、温度要求的。当珠光砂的粒度、温?#28820;?#36866;当?#20445;?#36816;行一段时间后,珠光砂就会释放水蒸气,使真空度降低,蒸发量变大。 (4)贮槽外筒顶部“冒汗”。可能是由于珠光砂聚集在下部造成的。由于投入使用一段时间后,珠光砂下?#31890;?#22312;容器顶部形成空间,局部的绝热效果明显下降,导致容器跑冷。在这种情况下,如果蒸发量很大,可以将夹套外筒顶部挖开,补加珠光砂。
 
真空贮槽修?#37255;?#26415;(补加珠光砂、试压、抽真空)介绍:
 
1、首先选一台可靠的高性能真空泵很关键,我们选用?#27670;?X--70型二级旋片式真空泵,抽速70升/秒,可获得真空度10-3?#26657;?.133Pa),使用效果不错,为了缩短抽气时间,可选用串联泵,即再增加一个罗茨后级泵。
 
2、真空?#28820;?#37327;的准确性是抽真空能否成功的关键。一般真空贮槽上都随机安装有真空规管,用热偶真空计可随时直接测?#31354;?#31354;度,但因真空规管极易受污染,造成测量值误差很大,曾用热偶真空计测量多台真空贮槽,大部分测量值偏差很大,已没有参?#25216;?#20540;,?#25910;?#25512;荐选用便携式旋转表氏真空仪,它是根据玻意耳-马洛特理想气体恒温压缩定律设计造成的,因此它的标度是根据仪器计算即得,测量读数具有“绝度精确”。





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