低溫液體儲罐

     低溫液體儲罐，低溫液體儲槽的結(jié)構(gòu)、型式，近幾年低溫液體市場日益紅火，液氧、液氬、液氮，液體二氧化碳，LNG天然氣銷量大幅增加，所以制氧機(jī)副產(chǎn)品這一塊創(chuàng)利十分可觀，成為鋼鐵企業(yè)非鋼產(chǎn)品收入重要部分 。低溫液體的生產(chǎn)、貯存、運(yùn)輸離不開絕熱保溫貯槽，他們被大量的安裝、使用。

     低溫液體儲罐 c 準(zhǔn)狀態(tài)下的氣液體積比 t 穩(wěn)定氣體時間 v 被測貯罐有效容積絕熱保溫貯槽分為真空粉末絕熱型和常壓粉末絕熱型，粉末絕熱，利用低熱導(dǎo)率的粉末、纖維或泡沫材料來減少熱量傳入。分兩種形式：一種是在大氣壓下應(yīng)用普通粉末絕熱（堆積絕熱），絕熱層較厚，并充入干燥氮?dú)饩S持正壓，以防止水分進(jìn)入和冷凝，低可時適用于液氮溫度以上；另一種真空粉末絕熱，即對填裝粉末的空間抽真空，減少了氣體傳熱，同時粉末顆粒也削弱輻射傳熱，使絕熱效果更好。真空粉末貯槽為雙層圓筒結(jié)構(gòu)、內(nèi)筒及其配管均用奧氏不銹鋼制造，外殼用炭鋼制造，夾層充滿膨脹珍珠巖（又稱珠光砂）同時設(shè)置了經(jīng)過特殊處理的吸附劑，回收LNG低溫液體儲罐并抽成高真空度（0.5～6Pa），容量為200m3以下。工作壓力較高（四車間鋼包底吹氬兩個儲槽工作壓力為2.0 Mpa），槽外有氣化器，既可使槽內(nèi)升壓便于充車，又可直接送出壓力氣。按用途可分為固定式和運(yùn)輸式兩種，固定式主要用于低溫液體的貯存，它安裝在低溫液體的生產(chǎn)地、使用點(diǎn)或供應(yīng)站；運(yùn)輸式將低溫液體從生產(chǎn)地或供應(yīng)站運(yùn)往使用點(diǎn)，常有陸運(yùn)、水運(yùn)等形式，他們分別稱為槽車、拖車及槽船。

常壓粉末貯槽為平底雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)膽由不銹鋼制造，外殼由碳鋼制造，內(nèi)膽裝介質(zhì)，內(nèi)膽與外殼間的夾層形成一個保冷空間，內(nèi)膽外殼均為平底結(jié)構(gòu)，罐頂為球缺形。內(nèi)膽與外殼底部間用泡沫玻璃磚絕熱，夾層用珠光砂絕熱，外殼設(shè)有旋轉(zhuǎn)盤梯，槽頂有操作平臺和安全護(hù)欄。容量為200m3以上，做到2000m3，與國外相比差距甚遠(yuǎn)。工作壓力較低，34KPa∽40Kpa左右，充裝靠液體泵或液位差，也可作為氧氣調(diào)峰供氣用，當(dāng)制氧機(jī)短暫停車或氧壓低時投用，經(jīng)泵加壓后通過汽化器汽化送入管網(wǎng)。

二、低溫液體儲槽的點(diǎn)檢：貯槽處于工作狀態(tài)時，存在著泄漏、超壓、爆炸等潛在危險，若不及時發(fā)現(xiàn)處理發(fā)生這些事故前的隱患，就會發(fā)展成嚴(yán)重事故。因此制定完善的點(diǎn)檢制度并認(rèn)真執(zhí)行，對確保貯槽安全運(yùn)行非常重要。貯槽日常點(diǎn)檢主要包括以下內(nèi)容： 1、閥門、管路是否泄露，殼體是否結(jié)霜、出汗。 2、所有閥門是否處于正常啟閉狀態(tài)。 3、儀表（液位計、壓力表）工作是否正常，DCS顯示參數(shù)與現(xiàn)場一次表是否一致。 4、儲槽壓力是否正常，當(dāng)壓力接近或等于壓力時，需打開放空閥泄壓。 5、液體充滿率是否超過95%。 6、對于常壓粉末絕熱儲槽，密封氣是否正常。（50mmH2O） 7、液氧儲槽附近嚴(yán)禁放置易燃、易爆物品及一切雜物。 8、液氧儲槽附近嚴(yán)禁煙火。 9、每周至少化驗(yàn)一次儲槽液氧中乙炔和總烴含量，其中乙炔含量不得超過0.1× 10-6(v/v)，超過時必須及時排放液氧進(jìn)行置換處理。 10、液氧儲槽接地是否良好。 11、如果不*停用，要保證罐內(nèi)有一定量的液體，以免重新冷卻置換罐而用去很長時間。 12、支腿是否損壞，基礎(chǔ)是否下沉、傾斜、開裂，緊固螺栓完好情況，罐體有無變形。 13、定期檢查儲槽的真空度。

三、低溫液體儲槽的年檢：檢驗(yàn)內(nèi)容：

1、原始資料審查 ⑴、對產(chǎn)品的出廠技術(shù)文件審查，包括內(nèi)筒、外筒的材質(zhì)證書和復(fù)驗(yàn)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），水壓試驗(yàn)報告，氣壓（密）試驗(yàn)報告，氦泄露試驗(yàn)報告，蒸發(fā)率試驗(yàn)報告和真空度測試報告等資料。⑵、審查貯槽運(yùn)行記錄，詢問設(shè)備的管理、操作人員。在運(yùn)行過程中壓力有無明顯變化。安全閥是否起跳，蒸發(fā)量是否變大等。

2、外部檢查除按一般壓力容器的要求進(jìn)行外部檢查，還應(yīng)主要檢查以下內(nèi)容：（l）各種閥門開閉是否正常； ⑵、壓力表、液位計等安全附件是否按規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)，其使用是否在校驗(yàn)期限內(nèi)； ⑶、容器、管道和管閥連接處是否有泄露； ⑷、貯槽的外表面（特別是外筒的頂部、底部外表面）是否有“冒汗”、“結(jié)霜”； ⑸、支腿的損壞，基礎(chǔ)下沉、傾斜、開裂，緊固螺栓的完好情況。

3、壁厚測試在外筒外側(cè)選4～8點(diǎn)進(jìn)行壁厚測試，確定小壁厚H；同時從外筒外側(cè)測量外筒的直徑D2，根據(jù)原始資料審查的記錄的內(nèi)簡直徑D1，按公式（D2－H－D1）/2<300mm

4、內(nèi)窺鏡內(nèi)筒內(nèi)表面檢查檢查內(nèi)筒內(nèi)表面的腐蝕情況。對可疑部位進(jìn)行重點(diǎn)檢查。

5、表面探傷（MT或PT）對所有外筒接管角焊縫的外表面進(jìn)行表面探傷，不能做磁粉探傷（MT）的部位進(jìn)行滲透探傷（PT）。

6、真空度的測試在冷態(tài)下，測試的真空度達(dá)到16Pa或安全閥起跳頻繁、內(nèi)筒異常升壓時，需重新抽真空。

7、氣壓試驗(yàn)對儲槽內(nèi)筒進(jìn)行氣壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力為1.2倍的工作壓力。具體步驟按《容規(guī)》有關(guān)條款進(jìn)行。對內(nèi)筒進(jìn)行氣壓試驗(yàn)，一方面校核其強(qiáng)度，另一方面檢驗(yàn)內(nèi)筒的密封性能，通過壓力表的顯示情況來確定內(nèi)筒是否存在泄漏。以上檢驗(yàn)方案是針對在不開蓋或是通過對原始資料的審查、外部檢驗(yàn)和真空度測試后認(rèn)為沒有必要開蓋的情況下制訂的。因?yàn)檫@種容器的設(shè)計壽命一般為15年，貯存介質(zhì)對內(nèi)筒體基本上沒有腐蝕，又有要求較高的NDT作保證，在正常使用狀況下，設(shè)備投入使用5－10年一般不會有較大的問題出現(xiàn)。但是，如果設(shè)備在運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)有影響設(shè)備正常運(yùn)行的重大問題必須開蓋的，或若重新抽真空還達(dá)不到要求，說明有泄露情況，需要開蓋檢修的，必須開蓋檢修。

在檢驗(yàn)方案中除了上述5項(xiàng)內(nèi)容外還應(yīng)增加如下內(nèi)容：（l）對內(nèi)筒環(huán)、縱焊縫進(jìn)行超聲波探傷（UT）和對內(nèi)筒環(huán)、縱焊縫的內(nèi)表面進(jìn)行滲透探傷（PT）。回收LNG低溫液體儲罐

①主要針對內(nèi)筒對接焊縫返修部位和T字焊縫處進(jìn)行。UT和PT探傷比例按對接焊縫長度20%的比例抽查；當(dāng)上述探傷仍然查不出問題的原因時，對接焊縫UT和PT的探傷比例增加至100%； ②對母材本身進(jìn)行20%以上的UT和PT抽查，特別是原始資料的審查后，檢驗(yàn)員認(rèn)為的重點(diǎn)懷疑部位；另外，檢驗(yàn)員可根據(jù)現(xiàn)場檢驗(yàn)的實(shí)際情況增加探傷比例。

（2）對外筒的對接焊縫進(jìn)行20%的超聲波探傷（UT），外筒對接焊縫的外表面進(jìn)行20%的磁粉探傷（MT）；應(yīng)包括外筒的所有T字焊縫部位和原始資料記錄中外筒焊縫存在缺陷的部位。

（3）按前文所述的制造要求進(jìn)行內(nèi)筒水壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力為1.25倍的設(shè)計壓力；內(nèi)筒氣密試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力為設(shè)計壓力；夾套氣壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力為0.2MPa，保壓4h；氦檢漏試驗(yàn)；真空度測試和蒸發(fā)率測試。自耗量測定：貯罐技術(shù)特性要求：日蒸發(fā)率0.5%，這又是一重要指標(biāo)，日蒸發(fā)率過高將降低工作效率，浪費(fèi)原料，也可判斷內(nèi)筒是否出現(xiàn)泄漏。

具體檢測方法如下：內(nèi)膽加入50%以上低溫液體，打開放氣閥，除壓力表間、液位計間開啟外，其它閥門關(guān)閉，熱平衡48h，然后在放氣閥管口裝上轉(zhuǎn)子流量計，每小時測一次流量，經(jīng)過數(shù)小時，得到穩(wěn)定氣體流量值，并用下式計算日蒸發(fā)率 Q% Q=Q1/c×t/V×100%≤0.5% 式中：Q1—— 穩(wěn)定氣體流量值 m3/h c -- 準(zhǔn)狀態(tài)下的氣液體積比，液氧 c= 800 t —— 穩(wěn)定氣體時間； V一一 被測貯罐有效容積四、低溫液體儲槽的維修常見問題分析及處理：儲槽夾層真空度的保持，是儲槽絕熱性能的保證，更是儲槽正常運(yùn)行的根本保證。在儲槽投入使用后，常見的問題往往是與真空度保持程度有關(guān)的。⑴儲槽外面有明顯的大面積“冒汗”、“結(jié)霜”?？赡苁怯捎趦Σ蹔A層的管路泄露、珠光砂未填實(shí)或其他原因?qū)е聤A層真空度破壞而產(chǎn)生的。

這需要進(jìn)行檢查修復(fù)，或檢漏，或補(bǔ)充珠光砂，可重抽真空。⑵、儲槽內(nèi)筒壓力異常升高，安全閥起跳。可能是由于以下三種原因產(chǎn)生的：a.儲槽夾層真空度被破壞；b.內(nèi)筒增壓閥失靈，需要對增壓閥進(jìn)行修理或更換；c.接口下部泄露泄露部位處在不銹鋼與碳鋼外殼焊接處，或銅管與不銹鋼內(nèi)筒連接處，即異種焊接接頭處，主要是在異種焊接接頭處形成電化學(xué)腐蝕。（3）蒸發(fā)量變大，真空度變小?？赡苁侵楣馍胺艢獾木壒?。珠光砂在填充時有一定的粒度、溫度要求的。當(dāng)珠光砂的粒度、溫度不適當(dāng)時，運(yùn)行一段時間后，珠光砂就會釋放水蒸氣，使真空度降低，蒸發(fā)量變大。 （4）貯槽外筒頂部“冒汗”。

可能是由于珠光砂聚集在下部造成的。由于投入使用一段時間后，珠光砂下沉，在容器頂部形成空間，局部的絕熱效果明顯下降，導(dǎo)致容器跑冷。在這種情況下，如果蒸發(fā)量很大，可以將夾套外筒頂部挖開，補(bǔ)加珠光砂。真空貯槽修復(fù)技術(shù)（補(bǔ)加珠光砂、試壓、抽真空）介紹： 1、首先選一臺可靠的高性能真空泵很關(guān)鍵，我們選用的是2X--70型二級旋片式真空泵，抽速70升/秒，可獲得真空度10-3托（0.133Pa)，使用效果不錯，為了縮短抽氣時間，可選用串聯(lián)泵，即再增加一個羅茨后級泵。 2、真空度測量的準(zhǔn)確性是抽真空能否成功的關(guān)鍵。一般真空貯槽上都隨機(jī)安裝有真空規(guī)管，用熱偶真空計可隨時直接測量真空度，但因真空規(guī)管極易受污染，造成測量值誤差很大，曾用熱偶真空計測量多臺真空貯槽，大部分測量值偏差很大，已沒有參考價值，筆者*選用便攜式旋轉(zhuǎn)表氏真空儀，它是根據(jù)玻意耳-馬洛特理想氣體恒溫壓縮定律設(shè)計造成的，因此它的標(biāo)度是根據(jù)儀器計算即得，測量讀數(shù)具有“絕度精確”。