二氧化碳储罐的设计要求
核心设备液态二氧化碳储罐,由于受井下空间及矿车自身大小的限制,储罐有效容积宜在2立方米,由此计算出该储罐的罐体直径应为1.2米,简体长度1.5米,两边椭圆封头,卧式结构。由于该装置由二氧化碳运输槽车直接充装,故该储罐的设计压力及温度均按照现行的二氧化碳槽车的要求设计。
目前我国生产的二氧化碳槽车的设计温度一般为一4O摄氏度,设计压力为2.73MPa。按照此设计条件,该储罐已达到《固定式压力容器安全监察规程》中的Ⅱ类容器条件,由于该储罐的结构的陛,无法在如此小的储罐上开设检查孔,因此设计时应注意到必须将该储罐的焊接接头系数取为1.0.所有A、B类焊缝均必须进行10x射线检测,结果应符合JB/T4730中Ⅱ级要求。考虑到该设备的设计温度已经达到了一4嚎氏度,普通的压力容器用钢板已无法满足其要求,结合经济性和实际情况,选用16MnDRt——板进行,该钢板的使用温度下限值为一40摄氏度,符合该设备的要求。由此,该设备的主要设计参数及材质均已确定完毕。
二氧化碳对16gnD——质的腐蚀较为轻微,但考虑到该设备以后使用过程中内部不可检测性,为了提高其安全性,故取2rrm腐蚀余量。因此该设备的设计厚度为9.12+2=11.12mm::——设计厚度的基础上加上材料厚度负偏差后向上圆整至材料标准规格的厚度12ram,即为名义厚度。经过以上步骤,该设备的主体设计已完成,由于液态二氧化碳储罐的工作温度一般一4旷_一20摄氏度左右,该设备尤其要考虑应力集中对低温脆断的影响。钢材随着使用温度的降低,会由延性状态向胎陛状态转变,降低了抗冲击性能。结构不连续引起应力集中,很可能成为脆断的起源。对于接近韧一旦鬯性转变温度的钢材,仅由于残余应力就可能发生脆性破坏。
为减少结构不连续导致的局部高应力,使结构具有足够的柔性,应通过设计要求达要求:
结构应尽量简单,减少约束
避免产生过大的温度梯度
应尽量避免结构形状的突然变化,以减少局部高应力,接管端应打磨成圆角,呈圆滑过渡,容器的制作或支腿须设置垫板,不得直接焊在壳体上根据以上原则,储罐的终装配图如图所示,设计及工艺要求均综合考虑了上述情况,对于可能产生的残余应力,通过终焊后热处理进行消除后应考虑储罐的保冷措施,液态二氧化碳储罐保冷的目的在于阻止周围水汽向绝热体渗透,防止储罐外层结露甚至产生冰层。
按照此要求,参考目前国内吖常用的几种保温层材料综合分析后选用聚氨酯发泡材料作为保温材料。该材料以为主要成分,加上其它辅料组合而成,发泡聚氨酯组合料具有优异的理化性能和便捷的施工工艺性能,其导热系数仅为0.Ol6-0.030W/(in·k),在已知的保温材料中,导热系数是低的,尤其是发泡组合料是一种天然的胶粘材料魔能形成连续的保温层,保证了保温层与储罐的粘结强度高,无需任何胶粘剂和锚固。
通过以上设计,一台二氧化碳液体储在矿用平板车上,搭建外部保护架及防护在井下自由移动达到防灭火的目的。
维护与检修 Maintenance and repair
【产品详情图片】
1.储罐的使用与维护,应按“压力容器安全技术监察规程”要求和本说明进行。
The use and maintenance of the storage tank shall be carried out according to the requirements of the Pressure Vessel Safety Technical Supervision Regulations and these instructions
2.日常检查与维护 Daily inspection and maintenance
储罐在运行过程中,要经常检查安全阀、压力表、液位计工作是否正常,阀门管路是否有泄漏,外部有无异常现象,发现问题及时处理。
During operation of the tank, check the safety valve, pressure gauge and liquid level meter regularly, whether the valve line is leaking, whether there is any abnormal phenomenon outside, and find the problem to be handled in time.
3.定期校验 Regular verification
3.1安全阀整定压力不大于2.27Mpa,每年至少校验一次,并加铅封,作好记录。
Safety valve setting pressure is not more than 2.27Mpa, at least once a year, and add seals, make a record.
3.2定期检查夹层真空度,未装低温介质的情况下真空度应低于65Pa,装有低温介质的情况下,真空度应低于10Pa为合格。
Regularly check the sandwich vacuum, the vacuum should be less then 65Pa without vacuum medium; with a low temperature medium, the vacuum should be less than 10Pa for the pass.
【产品详情图片】
【标题】
结构说明 Structure Description
1. 泄放装置 Discharge device
2. 内胆 Liner
3.保温层(珠光砂) Insulation (pear sand)
4.外壳
5.仪表(差压计、氧压表、组合阀) Meter (differential pressure gauge, oxygen pressure gauge, combination valve)
6.抽空口及真空阀门Evacuation port and vacuum valve
7.管路阀门 Pipeline Valve
说 明Description:
⑴本储罐的操作系统多集中于储罐底部,仪表系统及组合阀设置在筒壁,便于观察操作.
The operating system of the tank and more concentrated in the bottom of the tank, instrument system and valve combination set in the cylinder wall, easy to observe the operation.
(2) 内胆设置有两个安全阀S1、S2,夹层泄压装置B。
There are two safety valves S1, S2 inside the liner, sandwich pressure relief device B.
(3) 连接形式:进液口→2"螺纹连接,排液阀→2"螺纹连接,抽空口→法兰.
Connection: inlet → 2 "thread connection, drain valve → 2" thread connection, exhaust port → flange.
【产品详情图片】
【变量3】【变量2】【变量1】
关于lng储罐在选择上的小常识
目前,国内外常用的lng储罐有常压储存、子母罐带压储存及真空罐带压储存三种方式。采用哪种储存方式,主要取决于储存量的大小。
1、真空lng储罐
真空罐为双层金属罐,内罐为耐低温的不锈钢压力容器,外罐采用碳钢材料,夹层填充绝热材料,并抽真空。真空罐是在工厂制造试压完毕后整体运输到现场。
LNG总储存量在1000m3以下,一般采用多台真空罐集中储存,目前国内使用的真空罐单罐容积大为150m3。真空罐工艺流程比较简单,一般采用增压器给储罐增压,物料靠压力自流进入气化器,不使用动力设备,能耗低,因此国内外的小型LNG气化站基本上全部采用真空罐形式。
2、子母lng储罐
子母罐的内罐是多个耐低温的不锈钢压力容器,外罐是一个大碳钢容器罩在多个内罐外面,内外罐之间也是填充绝热材料,夹层通入干燥氮气,以防止湿空气进入。子母罐的内罐在工厂制造、试压后运到现场,外罐在现场安装。
储存规模在1000m3到5000m3的储配站,可以根据情况选用子母罐或常压罐储存,由于内罐运输要求,目前国内单台子罐大可以做到250m3,采用子母罐的气化工艺流程与真空罐大致相同,由于夹层需要通氮气,装置中多了一套液氮装置。
3、常压lng储罐
常压罐的结构有双金属罐,还有外罐采用预应力混凝土结构的;有地上罐,还有地下罐,20000m3以下的多为双金属罐。
常压罐的内外罐均在现场安装制造,生产周期较长。
LNG低温常压储罐的操作压力为15KPa,操作温度为-162℃,为平底双壁圆柱形。其罐体由内外两层构成,两层间为绝热结构,为保冷层。内罐用于储存液化天然气,而外壳则起保护、保冷作用。为了减少外部热量向罐内的传入,所设计的内外罐是各自分离并立的。罐项是自立式拱顶,内罐罐项必须有足够的强度及稳定性以承受由保冷材料等引起的外部压力和由内部气体产生的内部压力。
lng储罐采用珠光砂为保冷材料,并充入干燥的氮气,保证夹层微正压,绝热材料与大气隔离,避免了大气压力或温度变化的影响以及湿空气进入内、外罐间保冷层,增加了保冷材料的使用寿命,有效保证和提高了保冷材料的使用效果。在设计和制造绝热结构时,必须注意采用防潮措施。
通过技术经济比较,低温常压储罐方案的一次性投资低于子母罐的方案,但运行费用低温常压储罐方案远高于子母罐的方案。
关于lng储罐在选择上的小常识
液体的排放 liquid discharge
【产品详情图片】
2.4.1液体二氧化碳的正常排放是在储罐增压后,开启V2排液阀,V3回气阀,液体二氧化碳便流入汽化器汽化,供使用点使用。
The normal discharge of liquid carbon dioxide is after pressurization of the tank, open the V2 drain valve, V3 return valve, the liquid carbon dioxide will flow into the vaporizer vaporization for use point.
2.4.2为满足排液过程的稳定压力,应按“储罐的增压”操作方法进行增压。
In order to meet the steady pressure of the drainage process, it should be pressurized according to the method of "pressurized tank".
【产品详情图片】
【标题】
性能特点
低温容器的性能 [2] 与特点工业用的液氮在低温度下由氮气加压变为无色液体,低温容器则此时液氮温度是很低的,然后用钢瓶盛放,然后再把钢瓶放到常温下,由于环境温度升高,则瓶内盛放的液氮温度升高,也变成常温,那么液氮在瓶内的压力会变得更高.
但是在实际情况下,要么钢瓶保温效果非常好,要么有卸压安全阀门,要么钢瓶开口放置时间非常短。钢瓶内温度不可能达到常温。
工业用的液氮在低温度下由氮气加压变为无色液体,则此时液氮温度是很低的,然后用钢瓶盛放,然后再把钢瓶放到常温下,低温储罐由于环境温度升高,则:
瓶内盛放的液氮会发生相变,即汽化,由液态氮变成气态氮,钢瓶压力升高,这个时候里面的温度还是液氮和气氮共存的温度,一般为-196℃,吸收外界热量温度继续升高则压力继续升高,卸压安全阀将会起作用,进行卸压,如果不卸压,只是升温,液氮在钢瓶内的压力就会便的非常高,造成高压容器爆炸。
液氮储罐保温效果是非常好的,液氮在里面可以保存1个月不汽化完。
山东中杰股份有限公司,位于菏泽市开发区济南路2218号。公司共有厂区3处,总占地25万余平方米,主车间面积60000余平方米,员工1000多人,其中工程技术人员220余人。 公司高度聚焦绿色能源行业,主导产品有:燃油(气)锅炉、有机热载体炉、生物质锅炉、余热锅炉等锅炉产品;LNG储罐、氧氮氩储罐、CO2储罐等真空绝热深冷压力容器;液化石油气储罐、液氨储罐、脱硝工程设备、蓄热储能设备、成套化工设备等压力容器产品;地(水)源热泵、空气源机组、水冷螺杆机组、风冷模块等中央空调暖通设备,同时承接LPG液化气站安装、LNG标准站安装、锅炉安装、工业管道安装、化工设备安装等业务。公司规划产品有大型热能中心、LNG运输车、LNG罐式集装箱等绿色能源装备。公司销售网络广泛,先后为中国石油、中国石化、中国海油、中国燃气、中国中车、中国华冶、青岛啤酒、汇源果汁、金正大等两万多家大中型企业提品和技术服务,同时产品还出口到东南亚、中亚及非洲、拉丁美洲等国家和地区,销售,深受用户好评。公司拥有自营进出口权,具有B级锅炉制造许可及A2级压力容器制造许可资质,A2级压力容器设计许可资质,2级锅炉安装和GB2类、GC类压力管道安装许可资质及机电设备安装*,累计获得授权实用新型专利15项,授权发明专利2项,并通过了ISO9001质量管理体系、ISO14001环境管理体系和OHSAS18001职业健康安全管理体系认证,现已成为国家。历经多年积淀,企业已发展成为集团化、规模化、多元化的大型企业。公司下设燃气锅炉、导热油炉、深冷容器、压力容器、中央空调、工程安装和国际贸易7大事业中心,内部管理规范,职工餐厅、职工宿舍、职工班车等配套设施齐全,为各类人才搭建了没有天花板的广阔发展平台。山东中杰股份有限公司致力于绿色能源事业的发展,以的产品和服务奉献社会!选择中杰特装,携手共铸辉煌!