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低温绝热压力容器,也称低温液体容器、低温液体贮槽、低温液体槽车,用于贮存和运输低温液体(如液氮、液氧、液氢、液氢等)。随着国民经济的发展和低温应用技术的开发,低温液体和各种气体的用量迅速增加,促使低温绝热压力容器的制造和使用规模不断扩大。此外,空气分离设备的大型化、工业气体生产的集约化发展,各类低温液体和气体成本不断降低,产量不断提高, 了低温液体和气体的应用领域快速扩展。低温容器与传统的高压钢瓶气体贮运方式相比有使用 、贮运效率高、经济方便、节省人力,劳动强度小等优点。如容积为1m³,的低温绝热压力容器的贮运量相当于120个氮气钢瓶或160个氧气钢瓶,容器本身重约1500kg,而用钢瓶装载时,所用钢瓶的总重可达9000一12000kg,也就是说要用高压钢瓶运输1t气体,需要附加运输10t左右的钢铁。而用低温容器运输1t液化气体,液化气体和容器总重量可在3t以下,而不需搬运,利用容器上的各种操作阀门和管道即可方便的使用低温液体或气体,且贮运量越大,附加量越低,效率越高。
在使用 可靠性方面,低温容器工作压力低,便于 操作和使用。一般情况下,工作压力可小于0.5MPa, 高工作压力在1.5MPa左右。基于此原因低温容器制造行业近年来发展较快,这对传统的气体工业来说,是现代工业革命性的发展。
低温储罐的使用现状与保冷设计
【一】、LNG储罐的使用现状
随着科技的迅速发展,LNG储罐的应用范围将加广泛。目前已被化工、冶金、石油、国防、交通等很多领域应用,并在人们的生活中应用数量将不断加大,这就要求LNG储罐的制造质量不断改进和创新。LNG储罐涉及到多学科、跨学科及综合性很强的学科。LNG储罐从确定性能参数到投入使用,需要各方面工程技术人员的共同努力。LNG储罐一旦失效,将带给国家和人民巨大的灾害。所以说LNG储罐无损检测方法是保障LNG储罐可靠运行的手段之一。在检验过程中能否发现影响LNG储罐使用的缺陷,是保证检验这一环节的关键。检验的技术人员的掌握检验技术的能力也对LNG储罐的检测起决定作用,在检验中的任何失误都可能导致LNG储罐灾难性事故的发生。LNG储罐检验涉及很多的知识,包括LNG储罐的设计、材料、焊接、无损检测、热处理、腐蚀等多种学科、多种。
低温储罐的使用涉及到航空、航天、核工业、石油、化工、交通、造纸等众多领域。据2003年的统计显 示,我国当时共有压力容器122.2万台,且每年出厂并投入使用的压力容器有25万台。近10年来的统计表明,我国压力容器总数正以每年2.6万台的速度增长,增长率为2.4%。从统计数据来看,每年新出厂的压力容器中有相当大的一部分用于换和替代旧设备。随着我国生产力的迅速发展,国家监察工作的不断健全,对压力容器的管理加完善、成熟,对压力容器的生产、制造、安装、使用、改造等也提出高的要求,因此,压力容器的事故也有很大程度的降低。但是,我国压力容器的每万台事故率仍高于发达国家。因此,要使压力容器的每万台事故率低于发达国家,还需要付出多的努力。
总之,压力容器的制造和使用中无损检测技术都扮演了重要的角色。LNG储罐的检测不用于一般的工业生产,尽管它并不直接产生经济效益,但是在防止恶性事故的发生,保障人民生命财产方面发挥着重要的作用。一次LNG储罐的爆炸事故所带来的损失,是千百次检测的费用所不能弥补的。因此,LNG储罐的使用既是人民生命财产的保证,又是企业经济效益的保证。而LNG储罐的定期检测,是保证LNG储罐运行的手段之一。随着科学技术的发展创新,检测技术也在不断进步,声发射、漏磁技术的自动化水平也在不断提高,因此,无损检测技术的应用范围也将加的广泛。
【二】、LNG储罐的保冷设计
天然气储罐保冷设计的目的是满足工艺生产要求,保持和发挥生产能力,减少冷损,节约能源,防止储罐外壁表面凝露,改变工作环境。低温储罐保冷结构先要考虑储存低温液体的保冷隔热性,针对不同的存储条件,而相应采用不同的结构和保温材料。
对于储罐顶部的保冷设计,因保冷材料覆盖在内罐吊顶之上,无需承受设备和蒸发气体的压力(仅承受保温材料自身的重量)<,保冷材料应具有导热系数低、密度小的特点。低温天然气储罐内罐顶上部为玻璃棉,保冷厚度为500mm,分5层铺设安装,较上面一层玻璃棉外侧带铝箔,以防止膨胀珍珠岩或其他杂质通过缝隙进入内罐。
内外壁夹层选择膨胀珍珠岩为保冷材料,侧壁保冷因采用膨胀珍珠岩。充注低温液体的储罐降温后,内罐收缩会使得储罐侧壁上部及边缘区域填充的膨胀珍珠岩不足,而低温储罐在预冷后无法二次充填膨胀珍珠岩。为防止湿空气进入,采用在储罐内罐的外壁增加一层弹性保温玻璃纤维毡的方法,可避免珍珠岩的二次填充,并减小珍珠岩对内罐壁的压力。
液化天然气储罐底部保冷材料和保冷结构设计,不但要保证将储罐的冷损降至较小,而且保冷材料抗压强度还要能承受内罐、低温液体的总重量和气相压力。在20000m³低温储罐设计和建造中,根据储罐底部各个部位承受的压力不同及较大限度降低冷损失率的原则,将底部隔热保温结构分成承压圈和中心环两部分,并采用不同的保冷材料。承压圈是承受内罐重量的主要构件,对其强度要求相对较高,因此采用混凝土与玻璃砖的复合结构作为承压圈保冷材料。对于底部中心部分,单独使用玻璃砖即可满足其强度及保冷的设计要求。
黄骅百恒达祥通机械制造有限公司(http://www.chinaxiangtong.com)位于新兴的港口城市黄骅市,于2002年经质量监督检验检疫总局批准的特种设备生产企业。公司现具有A2压力容器设计许可证,压力容器A1、A2、D1、D2制造许可证,锅炉B级制造许可证。主要产品有液氩储罐、LNG容器、低温压力容器、液氮储罐、低温容器等。公司占地面积67320平方米。生产50多种工业产品,低温液体储罐(250m3)主要市场方向液氧储罐,LNG加注站,工业气体分装站,企业和居民气化站。油田加热炉,现阶段的市场方向西北油田、大庆油田、华北油田。各种锅炉产品及各种二氧化碳储罐产品的市场方向各大化工业。