Резервуары для криогенных жидкостей - это специальное оборудование для хранения низкотемпературных жидкостей, таких как сжиженный природный газ (СПГ), жидкий кислород, жидкий азот и жидкий аргон, безопасная эксплуатация которых напрямую связана с безопасностью людей, окружающей среды и имущества. Поскольку низкотемпературная жидкость обладает такими характеристиками, как воспламеняемость и взрывоопасная (например, СПГ), сильное окисление (например, жидкий кислород) или низкотемпературное обморожение, проверка и использование резервуара должны строго соответствовать нормам. Ниже приведены ключевые моменты проверки и использования резервуаров для криогенных жидкостей:
I. Элементы проверки резервуаров для криогенных жидкостей
1. Периодичность и классификация испытаний
Периодические проверки:
Первая проверка: полная проверка в течение 1 года после ввода в эксплуатацию.
Последующие испытания: в зависимости от типа резервуара, среды и условий эксплуатации, как правило, раз в 3 - 6 лет проводятся комплексные испытания, а внешние проверки проводятся не реже одного раза в год.
Особые обстоятельства: если в резервуаре произошла деформация, утечка, оседание фундамента и другие аномалии, необходимо немедленно отключить и проверить.
Контрольная классификация:
Внешний осмотр: проверка внешнего вида цистерны, изоляционного слоя, соединения трубопровода, герметичности клапана и т.д.
Внутренний осмотр: проверка коррозии внутренней стенки резервуара, трещин в сварном шве, оседания перламутрового песка (вакуумный термоизоляционный резервуар) и т.д.
Испытание на прочность: проверка несущей способности цистерны к давлению с помощью гидравлических или барометрических испытаний (обычно каждые 10 лет).
Испытание на герметичность: проверка герметичности цистерн и трубопроводов для предотвращения утечки диэлектрика.
2. Ключевые контрольные проекты
Конструкция цистерны:
Проверьте, соответствует ли материал цистерны криогенным требованиям (например, аустенитная нержавеющая сталь, алюминиевый сплав), чтобы избежать низкотемпературного хрупкого разрушения.
Проверьте качество швов, сосредоточьтесь на проверке стыковочных швов, угловых швов и крепежных швов.
Изоляционная система:
Вакуумный порошковый термоизоляционный резервуар: Проверьте вакуум (обычно 10 Па), если вакуум падает, необходимо повторно откачать вакуум или пополнить перлитный песок.
Высокий вакуумный многослойный инкрустированный термоизоляционный резервуар: Проверьте целостность обмотанного слоя, чтобы избежать ослабления адиабатических свойств.
Приложение по безопасности:
Манометры, уровнемеры, термометры: точность проверки для обеспечения точности показаний.
предохранительный клапан, фугасная пластина: проверьте, соответствует ли давление действия проектным требованиям в течение срока действия проверки.
Устройство аварийного отключения: тестирование функции удаленного управления для обеспечения быстрой изоляции при утечке.
Трубопроводы и клапаны:
Проверьте, являются ли гибкие соединения криогенных трубопроводов (например, сильфоны) нетронутыми, чтобы избежать теплового расширения и охлаждения, приводящего к разрыву.
Проверьте герметичность клапана, сосредоточьтесь на проверке основного клапана, предохранительного клапана и выпускного клапана.
Основы и поддержка:
Проверьте, оседает ли или трескается фундамент резервуара, стабильна ли опорная конструкция, чтобы предотвратить наклон резервуара.
3. Методы и инструменты тестирования
Неразрушающий контроль:
Ультразвуковое обнаружение (УТ): обнаружение утолщения стенок резервуаров или внутренних дефектов.
Обнаружение магнитного порошка (MT) или обнаружение проникновения (PT): обнаружение поверхностных трещин.
Рентгенологическое обнаружение (RT): проверка внутреннего качества сварного шва.
Испытание вакуума: измерение вакуума в адиабатическом слое с помощью вакуумметра.
Тест на герметичность: обнаружение мелких утечек с помощью гелиевого масс - спектрометрического течеискателя или мыльной воды.
Инфракрасное тепловидение: обнаружение распределения температуры поверхности резервуара, чтобы помочь определить дефекты изоляционного слоя.
II. Правила использования резервуаров для криогенных жидкостей
1. Подготовка перед операцией
Обучение персонала: Операторы должны пройти профессиональную подготовку, чтобы быть знакомы с характеристиками криогенной жидкости, аварийной обработкой и процессами работы оборудования.
Проверка оборудования:
Подтвердите давление, уровень жидкости и температуру в резервуаре в пределах нормы.
Проверьте, находится ли предохранительный аксессуар (например, предохранительный клапан, манометр) в течение срока действия проверки.
Проверьте соединение трубопровода, состояние клапана и функцию аварийного отключения.
Экологическое признание:
Обеспечить, чтобы вокруг резервуара не было легковоспламеняющихся веществ и чтобы вентиляция была хорошей (в частности, резервуары для жидкого кислорода должны быть защищены от обогащения кислородом).
Проверьте наличие противопожарных средств (например, сухопорошковых огнетушителей, спринклерных систем).
2. Операции по наполнению и выбросам
Ограничения зарядки:
Чрезмерное наполнение (как правило, не более 90% объема цистерны) строго запрещено для предотвращения чрезмерного давления, вызванного расширением жидкости.
Перед наполнением необходимо подтвердить, что тип среды соответствует типу среды конструкции цистерны (например, резервуар для жидкого кислорода не должен содержать жидкий азот).
Управление скоростью зарядки:
Медленное наполнение во избежание быстрого охлаждения, которое приводит к концентрации напряжений в цистерне или повреждению изоляционного слоя.
Операции выбросов:
При сбросе криогенной жидкости необходимо носить защитную маску и перчатки, чтобы предотвратить обморожение.
Выбросные отверстия должны направляться в безопасное место, избегая распыления жидкости на людей или оборудование.
Обработка остатков:
Перед длительным отключением необходимо сбросить остатки в резервуаре и заменить их азотом, чтобы предотвратить окисление или коррозию среды.
3. Эксплуатационный мониторинг и техническое обслуживание
Ежедневный мониторинг:
Запишите изменения давления в резервуаре, уровня жидкости, температуры и обнаружите аномалию немедленно для расследования.
Периодически проверяйте поверхность цистерны на наличие инея, обледенения (что может указывать на отказ изоляционного слоя).
Периодическое обслуживание:
Очистите или замените фильтр, чтобы предотвратить засорение трубопровода примесями.
Смазывайте подвижные части клапана, чтобы убедиться, что переключатель гибкий.
Проверьте, хорошо ли заземлены электрические системы (например, уровнемеры, сигнализаторы).
Техническое обслуживание изоляционных слоев:
Вакуумные адиабатические резервуары должны регулярно проверять вакуум и, при необходимости, добавлять перлитный песок или повторно накачивать вакуум.
Избегать ударов по поверхности цистерны и предотвращать разрушение изоляционного слоя.
4. Реагирование на чрезвычайные ситуации
Обработка утечек:
Немедленно запустите устройство аварийного отключения и изолируйте источник утечки.
Персонал был эвакуирован в безопасное место и установлен кордон.
Принимаются меры в соответствии с характеристиками среды:
Утечка СПГ: разбавляйте горючие газы водяным туманом, чтобы избежать источника огня.
Утечка жидкого кислорода: устраняет окружающие источники огня и предотвращает обогащение кислородом.
Ликвидация пожара:
Используйте сухой порошок или углекислыйгаз огнетушители, запрещается тушить воду (жидкий кислород при контакте с водой может усугубить горение).
Обморожение персонала:
Немедленно промочите место обморожения теплой водой (40 - 50°C), не разминайте и не растирайте снегом.
Общие проблемы и профилактика низкотемпературных резервуаров для жидкостей
Коррозия цистерн:
Причина: среда содержит примеси (например, ионы хлора) или влажный воздух, входящий в резервуар.
Профилактика: использование чистой среды, периодическое опорожнение конденсата в резервуаре.
Отказ изоляционного слоя:
Причина: снижение вакуума, оседание перламутрового песка или повреждение внешних сил.
Профилактика: регулярно проверять вакуум, чтобы избежать столкновения цистерн.
Защитный клапан часто запускается:
Причины: чрезмерное наполнение, повышение температуры окружающей среды или неисправность манометра.
Профилактика: строгий контроль наполнения, установка буферов давления.
Замораживание клапана:
Причина: криогенная среда приводит к внутреннему обледенению клапана.
Профилактика: Выберите криогенный специальный клапан, регулярно перемещайте клапан, чтобы предотвратить вязкость.
IV. Нормативная и нормативная база
Внутренние стандарты:
GB / T18442 "Стационарные вакуумные изоляционные сосуды под давлением с глубоким охлаждением"
TSG21 Протокол технического контроля безопасности стационарных сосудов под давлением
GB25204 Протокол технического контроля безопасности подвижных сосудов под давлением (для цистерн)
Международные стандарты:
ASMEBPVCSectionVIII (Стандарт для сосудов под давлением Американского института инженеров - механиков)
EN13458 Серия стандартов для криогенной тары (ЕС)
Резюме
Проверка и использование криогенных резервуаров для жидкостей должны быть основаны на безопасности, которая снижает риск путем регулярных испытаний, стандартизации операций и управления чрезвычайными ситуациями. Пользователи должны разработать план испытаний в сочетании с инструкциями по оборудованию, нормативными стандартами и фактическими условиями работы, а также усилить подготовку персонала для обеспечения безопасной работы резервуара на протяжении всего его жизненного цикла.