二氧化碳储罐的工作原理
二氧化碳储罐是液态二氧化碳储存及汽化装置项目中的主要储运容器设备,起储存二氧化碳的作用。二氧化碳储罐的工艺过程如下:当汽车槽车开到接卸站后,分别接通储槽与槽车的气相及液相管,利用槽车的接卸液泵,将二氧化碳卸到储槽。储槽中二氧化以-23℃~-30℃的液态存在,低温状态由制冷机维持。液态二氧化碳经汽化器汽化后,经减压阀减压后送到车间使用;还可将二氧化碳灌入钢瓶。
性能特点:
1. 安全运行:采用“组合、安全系统阀”使用两组安全阀同时工作,在安全阀定期校验时可关闭一侧,另一侧继续工作,确保储罐的安全运行。
2. 设计与制造强:技术力量雄厚,设备,具有完善的质量管理体系,在国内同行业中处于地位。
3. 性能稳定可靠:液态二氧化碳储罐具有性能稳定、操作维护便利、启动时间短、运行平稳等优点,产品畅销全国。
结构组成:
液态二氧化碳储罐结构为内外容器组成的双层容器,内胆材质采用16MnDR ,外胆材质为Q235B或者16MnR。表面防腐涂层采用喷砂除锈、吹扫、喷涂等工艺,同时采用了双组分快速固化液体涂料。内、外容器夹层充填绝热材料珠光砂并抽真空 (分为立式和卧式)
工作原理:
为了维持低温状况,储槽必须配备制冷机,当温度上升时,开启制冷机,使二氧化碳储槽内温度下降到设计温度。在储槽上配备有压力表,同时为了方便用户使用,储槽上还装配了一台自动指示液面、称重计量的存量。
低温液体储槽的年检:
检验内容:
1、原始资料审查
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,不锈钢焊接工艺评定报告,焊缝探伤报告(含焊接返修部位的探伤报告),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度测试报告等资料。⑵、审查储槽运行记录,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。
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2、外部检查
除按一般压力容器的要求进行外部检查,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、储槽的外表面(特别是外筒的顶部、底部外表面)是否有“冒汗”、“结霜”;
⑸、支腿的损坏,基础下沉、倾斜、开裂,紧固螺栓的完好情况。
3、壁厚测试
在外筒外侧选4~8点进行壁厚测试,确定小壁厚H;同时从外筒外侧测量外筒的直径D2,根据原始资料审查的记录的内简直径D1,按公式
(D2-H-D1)/2<300mm
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)
对所有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、内筒异常升压时,需重新抽真空。
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7、气压试验
对储槽内筒进行气压试验,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始资料的审查、外部检验和真空度测试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,储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,在正常使用状况下,设备投入使用5-10年一般不会有较大的问题出现。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,说明有泄露情况,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时,对接焊缝UT和PT的探伤比例增加至;
②对母材本身进行20%以上的UT和PT抽查,特别是原始资料的审查后,检验员认为的重点怀疑部位;另外,检验员可根据现场检验的实际情况增加探伤比例。
(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字焊缝部位和原始资料记录中外筒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;真空度测试和蒸发率测试。
自耗量测定:储罐技术特性要求:日蒸发率0.5%,这又是一重要指标,日蒸发率过高将降低工作效率,浪费原料,也可判断内筒是否出现泄漏。具体检测方法如下:内胆加入50%以上低温液体,打开放气阀,除压力表间、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,经过数小时,得到稳定气体流量值,并用下式计算日蒸发率 Q%
Q=Q1/c×t/V×≤0.5%
式中:Q1—— 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 被测储罐有效容积
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
概述lng储罐低温储罐绝热性能
随着国家能源结构的调整和对环境保护要求的提高,天然气的使用日益广泛,公交车、出租车等也用天然气作为动力。天然气是一种清洁能源,主要成分是甲烷,通常被储存在lng低温储罐中,因为这种lng储罐为微正压低温状态,外部有绝热保温材料覆盖,以减少与外界的热传递造成lng气化,因此在设计时就要考虑其绝热保冷性能。
1、外界热量漏入lng低温储罐主要通过储罐顶部、侧面和底部。对于大面积区域,要考虑白天的太阳辐射等因素。
2、lng低温储罐底部主要是通过传导的方式进行热传递,绝热材料一般采用的是刚性泡沫玻璃,由于其耐压性强,能承担液体和内罐的重量。内壁下面是一层珍珠岩混凝土支撑圈,用以支撑整个内罐壁的重量。
3、储罐顶部的绝热材料主要是安置在悬浮甲板上的玻璃纤维毡。
4、储罐侧面的绝热材料主要用膨胀的珍珠岩粉末,并且在内罐壁外侧安装纤维毡,用来防止珍珠岩与内罐壁直接产生摩擦而损坏内罐壁。
概述lng储罐低温储罐绝热性能
储罐的增压 Tank pressurization
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当储罐向外供液又需要稳定排液压力时,可利用汽化器(另外配备)进行增压。其操作过程如下:
The carburetor (available separately) can be used for boosting when the reservoir is supplied externally and requires stable discharge pressure. The operation is as follows:
2.3.1开启V2排液阀,使液体二氧化碳汽化器汽化,开启V3回气阀(根据用户回气管路的设置,V3回气阀可置于常开状态)从汽化器分流出来的气体返回储罐上部,使储罐内增压。
Open the V2 drain valve to vaporize the liquid carbon dioxide vaporizer and open the V3 return valve (the V3 return valve can be normally open depending on the return air line of the user). The gas diverted from the vaporizer returns to the upper part of the tank , So that the pressure tank.
2.3.2当储罐内压力达到2.1Mpa时,可暂时关闭V3回气阀。
When the tank pressure reaches 2.1Mpa, the valve can be temporarily closed V3 return gas valve.
2.3.3排液过程中,可通过控制V3回气阀的开度,使增压能力维持在压力稳定的水平。
During drainage, the degree of pressurization can be maintained at a pressure-stable level by controlling the opening of the V3 return valve.
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使用
一、使用前的检查
液氮罐在充填液氮之前,先要检查外壳有无凹陷,真空排气口是否完好。若被碰坏,真空度则会降低,严重时进气不能保温,这样罐上部会结霜,液氮损耗大,失去继续使用的价值。其次,检查罐的内部,若有异物,必须取出,以防内胆被腐蚀。
二、液氮的充填
填充液氮时要小心谨慎。对于新罐或处于干燥状态的罐一定要缓慢填充并进行预冷,以防降温太快损坏内胆,减少使用年限。充填液氮时不要将液氮倒在真空排气口上,以免造成真空度下降。盖塞是用绝热材料制造的,既能防止液氮蒸发,也能起到固定提筒的作用,所以开关时要尽量减少磨损,以延长使用寿命。
三、 液氮罐中液氮的储存:
液氮罐储存液体介质时,请务必要关闭进/排液阀和增压阀,必须打开放空阀。
四、 液氮罐中液氮的运输:
液氮罐运输液氮介质时,务必保证各阀门的开关状态应和储存时的一样,并请将包装箱底座垫在容器座圈子下,用绳索将液氮罐容器可靠地固定在汽车上,使液氮罐在运输的过程中不会摇动。
五、液氮罐中液氮的输液:
如果您想从液氮罐内输出液氮时,请按下列程序操作:
关放空阀;开增压阀;观察压力表;当压力上升到0.05MPa(0.5kg/cm2)时,打开排液阀,即可以连续输液。
六、使用过程中的检查
使用过程中要经常检查。可以用眼观测也可以用手触摸外壳,若发现外表挂霜,应停止使用;特别是颈管内壁附霜结冰时不宜用小刀去刮,以防颈管内壁受到破坏,造成真空不良,而是应将液氮取出,让其自然融化。
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!