液化氣體貯運(yùn)及裝備安全技術(shù)

1、液化氣體貯運(yùn)及裝備安全技術(shù) 液化氣體貯罐的安全操作在很大程度上取決于設(shè)備的可靠性。設(shè)計(jì)和制造液化氣體用設(shè)備，尤其是要在低溫條件下操作的設(shè)備，需要有專門技能。許多國家已編制了有關(guān)貯罐設(shè)計(jì)、制造和操作的專門規(guī)程。貯量很大的液化氣體使用余壓不高的平底立式圓形貯罐貯存，常壓貯罐的操作壓力主要是由液化氣體的液柱靜壓造成的。 貯存液氨廣泛使用外有保溫層的鋼制豎式單壁貯罐和壁間保溫的雙壁貯罐。貯罐內(nèi)壁用能耐低溫的鋼材制成，內(nèi)外壁間的空間填有保溫材料。雙壁貯罐外壁的作用是保護(hù)保溫層不受大氣影響，內(nèi)壁損壞時(shí)，貯罐仍能貯存液化氣體；貯罐內(nèi)外壁間的間隔為0609m，壁間填裝工業(yè)用珠光石焙燒過的火山灰(體積質(zhì)量約為0

2、043kgL)。單壁和雙壁貯罐應(yīng)考慮余壓不高(7001000mmH2O)、貯存液體表面上方的氣相空間保持真空(50mmH2O以下)、設(shè)計(jì)條件要考慮最高和最低的大氣壓、承受的最大風(fēng)力、強(qiáng)風(fēng)時(shí)在背風(fēng)一側(cè)形成真空而產(chǎn)生的補(bǔ)充負(fù)荷、雪壓負(fù)荷和其他負(fù)荷等。雙壁立式貯罐在外殼上應(yīng)設(shè)有添加干燥氮?dú)庥玫墓芙宇^、取樣閥以及當(dāng)內(nèi)壁漏氣時(shí)排出雙壁間的氣體的管接頭。液化氣體立式等溫貯罐上的注入排出用管接頭以及人孑L均應(yīng)安在貯罐下部僅高于冷卻貯罐液體液面處。入孔不少于兩個(gè)，相對配置。通過立式貯罐兩壁間隔區(qū)的管接頭應(yīng)設(shè)有補(bǔ)償器，排料管接頭應(yīng)能確保將貯罐內(nèi)液體完全放空(1mmH2O980665Pa)。就地焊接的容器通常不經(jīng)

3、過熱處理，避免產(chǎn)生應(yīng)力。這種容器應(yīng)用特種鋼材制造；復(fù)雜的部件，例如人孔的筒體，在最后焊接前應(yīng)經(jīng)過熱處理工序。每個(gè)貯罐至少應(yīng)安裝兩個(gè)安全閥，其中一個(gè)備用。安全閥應(yīng)設(shè)有轉(zhuǎn)換裝置(聯(lián)鎖裝置)，保證有一個(gè)安全閥一直與貯罐連通。內(nèi)罐和外罐都要安裝安全閥。外罐安全閥的作用是，內(nèi)罐漏氣時(shí)可以排出氣態(tài)物料。安全閥的通過能力應(yīng)按蒸發(fā)物料的最大流量計(jì)算。立式貯罐裝有真空閥，防止真空度大于50mmH2O。貯罐內(nèi)高于最高液位處應(yīng)設(shè)有噴霧裝置，在貯罐使用前用蒸發(fā)氣體的方法冷卻貯罐。液氨在等溫貯罐內(nèi)的貯存壓力一般為00014MPa，用壓縮機(jī)排出的氨蒸氣維持。為保證安全生產(chǎn)，安裝在倉庫里的一臺壓縮機(jī)用電傳動，另一臺用柴油傳

4、動。等溫貯罐的液氨人口處和出口處都安裝有遙控操縱的截流閥，一旦發(fā)生事故迅速將貯罐與其他管道切斷。貯罐設(shè)有安全閥，一旦發(fā)生事故迅速將貯罐與其他管道切斷。當(dāng)壓力升高到001MPa以上時(shí)，安全閥將氣體排入本系統(tǒng)的火炬裝置。為防止壓力下降，貯罐設(shè)有通風(fēng)閥。出現(xiàn)真空時(shí)，通風(fēng)閥開啟，貯罐與大氣連通。貯罐內(nèi)氨蒸汽壓力下降到低于標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)時(shí)，用截流閥停止往氨壓縮機(jī)中供氣態(tài)氨。貯罐內(nèi)產(chǎn)生最高壓力時(shí)，安裝在倉庫內(nèi)的壓縮機(jī)自動啟動；出現(xiàn)最低壓力時(shí)，壓縮機(jī)自動切斷。以柴油傳動的氨壓縮機(jī)是備用的。液化氣體用的管道、管件、墊板、填料函和其他材料等，應(yīng)考慮到貯存物料的特殊物化性能和腐蝕性能。在任何情況下，可燃?xì)怏w和有毒氣體(

5、氨、氯、天然氣等)用的管道和管件都應(yīng)符合可燃?xì)怏w、有毒氣體和液化氣體用管道的安裝和安全操作規(guī)程，根據(jù)規(guī)程要求，液化氣體不允許使用鑄鐵管件和鑄鐵異形管件，所有的管件和接頭均應(yīng)使用鋼制品。在氨介質(zhì)中不允許使用銅制和銅合金制的管件和接頭。管道上的法蘭接頭應(yīng)盡量減少，最好使用焊接管道。接觸氨的鍍鋅零件應(yīng)刷上油漆，鋅在氨的水溶液中會融化。接觸液氨和液氯的墊板材料可用石棉橡膠板，這種材料在操作溫度下具有較高的彈性。不宜使用橡膠墊板。不管用什么方法貯存液化氣體，溫度恒定是安全使用貯罐的重要因素。當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，高壓液化氣體貯罐內(nèi)溫度和壓力可能劇烈波動，因環(huán)境熱流所形成的蒸氣會在貯槽內(nèi)部分冷凝，必須保持穩(wěn)定

6、槽內(nèi)壓力。液化氣體用的容器、貯罐和管道均應(yīng)安設(shè)可靠的保溫層，以免受環(huán)境的影響。低溫液化氣體貯罐的保溫系統(tǒng)與其他低溫物料用貯槽的保溫系統(tǒng)，基本上沒有區(qū)別。液氨在-333下貯存，在許多方面，與丙烷的貯存條件相似，后者在-455-427下為液態(tài)產(chǎn)品。液化氣體貯罐保溫層應(yīng)根據(jù)液化氣體的操作壓力、貯存溫度以及周圍空氣在冬季和夏季的溫度等條件進(jìn)行計(jì)算；所有保溫表面的保溫層質(zhì)量應(yīng)當(dāng)可靠地保證貯罐(特別是等溫貯罐)和全部設(shè)備的正常操作條件。貯罐和其他設(shè)備的外表面保溫層以及管道的保溫層均應(yīng)是不透水、不燃燒，應(yīng)當(dāng)安裝密閉罩，防止雨水滲入。密閉罩可用皺紋鋁板制成，帶有頂蓋，可防止大氣腐蝕作用。立式雙壁等溫貯罐的罐壁

7、和罐蓋可用內(nèi)壁有一部分襯礦渣棉彈性橡膠板，兩壁間空間填充粒狀珠光石，貯罐底部用砌在壁間的珠光石磚保溫等。使用單壁貯罐時(shí)，貯罐露在外面的表面要敷設(shè)可靠的防水層，防止水分滲入。泡沫玻璃磚可起防水作用，其連接處應(yīng)當(dāng)密閉。采用類似材料時(shí)，在保溫層和容器間不允許結(jié)冰，即保溫層的外保護(hù)層必須可靠密閉。為減少外部傳熱，防止太陽輻射，液化氣體設(shè)備應(yīng)漆成淺色色調(diào)，或者包一層反射力很強(qiáng)的拋光鋁板。貯罐底座和管道支架的材料和結(jié)構(gòu)應(yīng)按液化氣體大量流出或泄出時(shí)冷卻及因貯存的液化氣體冷卻而使基礎(chǔ)結(jié)冰的情況選擇。底座的敷設(shè)厚度和對土壤的負(fù)荷應(yīng)避免出現(xiàn)液化氣體流出或泄出時(shí)，土壤凍結(jié)膨脹而出現(xiàn)不允許的下降、傾斜和損壞。球形貯罐

8、可使用鋼柱支架或不用支架安放在底座上。不用支架時(shí)，其底座應(yīng)是空心結(jié)構(gòu)，內(nèi)部有通道，整個(gè)支撐是環(huán)狀的。在可壓縮性強(qiáng)的土壤上設(shè)計(jì)和建設(shè)立式或其他大型貯罐，應(yīng)仔細(xì)測定貯罐附近是否會下沉，采取相應(yīng)措施。設(shè)置在地面上的液化氣體常壓貯罐應(yīng)加以防護(hù)，在充水和凍結(jié)時(shí)受土壤膨脹作用的影響。在充水地區(qū)，貯罐基礎(chǔ)和土壤之間應(yīng)敷設(shè)保溫層和加熱元件，克服土壤發(fā)生膨脹的現(xiàn)象。貯罐必須控制加熱和調(diào)節(jié)溫度。美國約有25左右的液氨等溫貯罐都設(shè)置有這種加熱系統(tǒng)。使用固定在樁子上的貯罐時(shí)，下部鋼筋混凝土板和土壤之間應(yīng)設(shè)有供空氣循環(huán)的空間，可以防止土壤結(jié)冰。樁子埋人深度應(yīng)超過凍土層深度。也可使用整體澆注混凝土底座，這種底座有必要的強(qiáng)

9、度，不怕凍結(jié)。液化氣體貯槽，尤其是接近常壓的貯罐，不能排除形成真空的可能。系統(tǒng)中形成真空裝置不能防止罐壁免受擠壓作用。當(dāng)貯罐迅速而不均勻冷卻時(shí)，罐壁金屬中會產(chǎn)生很大的應(yīng)力。貯罐在加料前應(yīng)該用氮?dú)獯祾撸脤⒁A存的氣態(tài)物料將氮?dú)庵脫Q出來，貯罐應(yīng)冷卻到操作溫度再注入液化氣體。液化氣體通過專用噴霧裝置噴人貯罐，使貯罐冷卻。設(shè)備中的氣體量和氣體分布情況應(yīng)確保氣體全部蒸發(fā)，確保貯罐金屬筒體的溫度均勻下降。噴射的氣體量應(yīng)逐漸增加，嚴(yán)格調(diào)節(jié)氣體的流量，控制容器中的壓力。當(dāng)出現(xiàn)液位時(shí)，貯罐的冷卻過程即告終止。在冷凝過程中嚴(yán)格控制局部過冷現(xiàn)象，液化氣體不能以氣流形式送人罐內(nèi)，應(yīng)在貯罐內(nèi)噴成霧狀。有時(shí)當(dāng)貯罐冷卻時(shí)

10、，為了防止罐壁受液化氣體的作用，罐內(nèi)安有鋼板。接近常壓的大型貯罐(貯存1000020210t液化氣體)的冷卻過程一般需要好幾天。在加料開始階段，通過冷卻系統(tǒng)開車，檢查冷卻系統(tǒng)的效率，在冷卻系統(tǒng)正常起作用的情況下，方可將液化氣體加入貯罐直到安全的液位。在常壓液氨貯罐中不能噴水吸收氣態(tài)氨，在這種情況下會造成負(fù)壓，真空閥也來不及動作，貯罐就在大氣壓作用下被壓壞。液化氣體貯罐的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)注意控制貯罐內(nèi)的液位和壓力。每個(gè)貯罐都應(yīng)裝設(shè)兩個(gè)獨(dú)立的液位計(jì)(精確度不低于025)和兩個(gè)壓力計(jì)(精確度02505)。裝卸液化氣體用的管道上安裝快速自動關(guān)閉裝置(斷流器)?？捎酶?biāo)(用軟線與指示器連接)測定等溫貯罐內(nèi)液

11、體的液位。但液位計(jì)的零件受機(jī)械作用容易損壞，記錄裝置可采用差動發(fā)送器。差動發(fā)送器和二次儀表配套可以測量液柱的靜壓。液氨貯罐和容器均裝有各種液位計(jì)浮標(biāo)液位計(jì)、放射性液位計(jì)等。一般不使用計(jì)量玻璃管測量液化氣體的液位。常壓液化烴類氣體貯罐中安裝最高液位和事故液位信號的繼電器。液位發(fā)送器是防爆式的。溫度發(fā)送器的敏感元件是在液體中浮動的部分包括一系列測量各層液體溫度的溫度計(jì)。溫度發(fā)送器的線路和出口都是防爆式的。安裝在貯罐上部和下部器外支柱上的氣動浮標(biāo)液位計(jì)，分別反映貯罐上部和下部液位的信號。當(dāng)貯罐內(nèi)液位下降到距底部標(biāo)高500mm和300mm時(shí)，下部液位計(jì)發(fā)出信號。當(dāng)貯罐內(nèi)液位上升到距上部按計(jì)算規(guī)定的加料液位500mm時(shí)，上部液位計(jì)發(fā)出信號。貯罐內(nèi)不同高度的物料溫度和罐壁溫度可根據(jù)安裝在貯罐側(cè)面的電阻溫度計(jì)的讀數(shù)來測定。控制室內(nèi)安裝遙控和調(diào)節(jié)裝置，貯罐壓力計(jì)和液位計(jì)(附讀數(shù)記錄)，液化氣體進(jìn)出量的測定儀表以及蒸氣冷卻站、聯(lián)鎖保護(hù)裝