低溫液體貯槽使用說明教材

1、CFL-10/1.6型低溫液體貯槽使用說明書C407C2.000S四川空分設(shè)備（集團）有限責(zé)任公司2007年10月四川空分設(shè)備（集團） 有限責(zé)任公司使用說明書C407C2.000CFL-10/1.6 型 低溫液體貯槽代替共14頁第1頁目錄1前言1.1 概述1.2 流程特點說明2 技術(shù)特性3 結(jié)構(gòu)簡介與貯槽特點3.1結(jié)構(gòu)簡介3.2貯槽特點4 操作與維護4.1操作4.2維護4.3貯槽的停用及重新起用5 運輸與安裝5.1運輸5.2安裝6 安全要求及注意事項6.1安全要求6.2注意事項7 交貨范圍、驗收規(guī)則及“三包”范圍 7.1交貨范圍7.2驗收規(guī)則7.3 三包”范圍8 附表附表1閥的操作狀態(tài)表附表2

2、立式貯槽流程圖及液位曲線對照圖編制審核校對批準(zhǔn)標(biāo)記處數(shù)簽名日期變更文件號標(biāo)準(zhǔn)化編制單位容器公司1前言1.1概述低溫液體貯運設(shè)備廣泛地應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學(xué)研究等國民經(jīng) 濟的各個部門，而高純低溫液體貯運設(shè)備主要用于電子工業(yè)等。低溫液 體貯運設(shè)備的應(yīng)用日益廣泛，主要原因在于它與傳統(tǒng)的鋼瓶氣相比，具 有運輸方便經(jīng)濟、節(jié)省能源、安全可靠、保證純度，適應(yīng)性大等優(yōu)點.我國的低溫液體貯運設(shè)備正向高質(zhì)量、多品種、大容量的方向發(fā)展。我廠的低溫貯運設(shè)備經(jīng)過多年的研究、制造，加之同日本、德國、美國 等國家之間的合作交流，以及各國專家來廠指導(dǎo)，使我廠貯運設(shè)備的設(shè) 計，制造水平迅速提高，能更好地滿足現(xiàn)代化建設(shè)的需

3、要。我廠具有一、二、三類壓力容器的設(shè)計許可證和制造許可證。我廠擁有美國ASME授權(quán)的U、U2類壓力容器的設(shè)計、制造資格。我廠擁有一整套完善的質(zhì)量保證體系，并且通過了IS09001質(zhì)保體系認(rèn)證。設(shè)備的操作者及管理人員必須認(rèn)真閱讀本使用說明書，熟悉設(shè)備的使用 特點、操作維護方法及安全注意事項，這樣才能更好地為您服務(wù)，幫助 您單位取得最大的經(jīng)濟效益。1.2流程簡介流程見本文件附表2此流程從操作上考慮：設(shè)置有槽車充排口，去汽化器接口以及接泵的液 體出口，同時設(shè)置有自增壓器和自力式增壓調(diào)節(jié)閥（自力式增壓調(diào)節(jié)閥 選用法蘭連接）。液體進出口采用雙閥結(jié)構(gòu)，兩閥之間設(shè)置了安全閥。從 安全角度考慮：貯槽設(shè)置有雙安

4、全閥，能及時有效的保證貯槽的安全使 用。2 技術(shù)特性貯槽的三個壓力等級下的技術(shù)性能參數(shù)見表1共14頁 第3頁表1貯槽主要技術(shù)性能參數(shù)產(chǎn)品代號單位C407C2.000備注產(chǎn)品型號CFL-10/1.6 型最高工作 壓力內(nèi)筒Mpa1.6:外筒-0.1-”指外壓:計算壓力/ 設(shè)計壓力內(nèi)筒1.9/1.9外筒-0.1-”指外壓氣壓試驗壓力2.2氣密性試 驗壓力內(nèi)筒1.9外筒-0.2（內(nèi)筒同時持壓0.1MPa）系統(tǒng)氣密性試驗壓 力1.6有效容積3 m10幾何容積10.527重量空重kg7486滿重(L021584設(shè)計溫度 （內(nèi)筒/外筒）C-196/50充滿率%95焊接接頭系數(shù) （內(nèi)筒/外筒）1.0/0.85

5、腐蝕裕量 （內(nèi)筒/外筒）mm0/1.0材質(zhì)（內(nèi)筒/外筒）0Cr18Ni9/Q235-B容器類別三類貯存介質(zhì)LQ,L N2,LAr額定排液量（氣）m/h6000C ,0.1MPa 下安全閥開啟壓力MPa1.763 結(jié)構(gòu)簡介與貯槽特點3.1結(jié)構(gòu)簡介共14頁第4頁貯槽為雙層圓筒形結(jié)構(gòu)，內(nèi)筒及其配管均用奧氏體不銹鋼制造，外筒 Q235-B制造，夾層充滿珠光砂，并抽真空，同時設(shè)置了經(jīng)過特殊處理的吸 附劑，以延長貯槽的真空壽命。貯槽設(shè)置有供操作的各種閥門，其閥門布置于貯槽底部周圍。貯槽設(shè)置有壓力表，液面計，供觀察槽內(nèi)壓力、液面之用。3.2貯槽特點3.2.1結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。3.2.2貯槽增壓器組成封閉

6、系統(tǒng)，在不外加任何能源的情況下即可向外供應(yīng)液 體或氣體，保證了排出液體或氣體的純度。3.2.3貯槽設(shè)置有供槽車充液的接頭，可向汽化器、泵或槽車送液。3.2.4貯槽的絕熱材料珠光砂和吸附劑都經(jīng)過特殊處理，使貯槽具有較長的真 空壽命，同時貯槽設(shè)有金屬熱偶規(guī)管，并備有熱偶真空計，需要時即可測量夾 層真空度。3.2.5貯槽底部閥門布置美觀大方，便于操作與維修。4操作與維護4.1操作（見附表1,閥門的操作狀態(tài)表）4.1.1準(zhǔn)備工作貯槽在投入使用前應(yīng)進行氣密性試驗，吹除處理及閥門儀表的檢驗。4.1.1.1氣密性試驗貯槽完成安裝，或者內(nèi)筒恢復(fù)常溫后，在充入低溫液體前應(yīng)進行系統(tǒng) 氣密性試驗，試驗壓力為貯槽的最

7、高工作壓力，試驗用氣為無油干燥 空氣或干氮氣，試驗時間不得小于 30分鐘。4.1.1.2 吹除處理共14頁第5頁氣密性試驗合格后，需用干燥無油的空氣對貯槽內(nèi)筒系統(tǒng)進行吹除 處理，用以去除潮濕空氣，排除氣露點應(yīng)不高于-60 C。注意吹除時， 凡有外接管口都應(yīng)排氣，以清除管閥中的機械雜質(zhì)及潮濕空氣。系統(tǒng)在用干燥空氣或干燥氮氣吹除之后，還應(yīng)用產(chǎn)品氣體吹除，直 至排出氣體純度達到要求為止。4.1.1.3閥門儀表的檢查在充入低溫液體前，必須認(rèn)真檢查閥門是否處于正確的啟閉狀態(tài)，儀表指 示是否正確，否則應(yīng)予以調(diào)整。4.1.2 充液分首次充液和補充充液。4.1.2.1 首次充液（指內(nèi)筒處于熱狀態(tài)的充灌），其步

8、驟如下：a）聯(lián)接充液管線；b）對充液管進行吹除（每次充液前都應(yīng)進行）。在V2、V3末開啟前，由液源排出閥向輸液管內(nèi)放入少量液體，同時打開E2閥，對其管路進行吹除。以清除管道中潮濕空氣和機械雜質(zhì)；c）打開E1及MV閥，壓力表閥，并啟動液面計（全開 L1, L3閥， 關(guān)閉L2閥）;d） 打開V2,由上部進液，此時由于內(nèi)筒處于熱狀態(tài)。V2閥開度要小，使管路和內(nèi)筒遂漸冷卻至所充低溫液體的溫度。待E1穩(wěn)定排氣時，可開大V2,加大充液速度。e）待液面計指示有液體時，打開 V3,關(guān)閉V2,改上部進液為下部進 液。f）當(dāng)MV閥（已先開啟）噴出液體時，說明已充滿液體，應(yīng)立即關(guān)閉V3,停止充液，同時打開E2,排除

9、充液管路中的殘余氣液。g）充灌結(jié)束，拆除充液管線。4.1.2.2 補充充液（指內(nèi)筒已有低溫液體冷態(tài)下的充液）。補充充液程序與首次充液基本相同，所不同的是，內(nèi)筒已有低溫液 體，不需要冷卻內(nèi)筒，因此吹除管路后即可由V3閥進液。另外，從壓力角度看，還可分為無壓充液和帶壓充液。無壓充液在充液過程中，E1始終開啟，使內(nèi)筒和大氣相通。帶壓充液充液過程中，E1閥關(guān)閉，槽內(nèi)壓力高于大氣壓力，帶壓充液時，內(nèi)筒壓力不得高于該槽的最高工作壓力。首次充液必須采用常壓充液，補充充液可以采用帶壓充液。液體容積與液位高度關(guān)系可查容器上安裝的曲線圖，也可按以下公 式計算：液氧：V=2.76H-0.52 (H0.57m) 液氮

10、：V=3.88H-0.52 (H0.4m) 此換算關(guān)系僅適用于0.1MPa(A)條件下液氬：V=2.23H-0.52 (H0.7m)/式中：H 液位計讀數(shù)mH0注意：在不同壓力等級下液體密度不同，液位曲線也會有所變動.4.1.3 增壓當(dāng)排液需要穩(wěn)定槽內(nèi)壓力時，需使用增壓器增壓，程序如下。a) 關(guān)閉E1閥；b) 確定V4閥已經(jīng)全開；c) 緩慢打開V1閥，使液體進入增壓器汽化；d) 若排液速度較高，內(nèi)筒壓力下降，可開大V1閥；e) 當(dāng)不需要穩(wěn)定內(nèi)筒壓力或停止向外供液時，應(yīng)關(guān)閉V1閥。由于貯槽設(shè)置A1閥，在整個增壓過程中，貯槽會自動保持壓力穩(wěn)定。 在第一次增壓時(或需要改變槽內(nèi)工作壓力時)，應(yīng)調(diào)整A

11、1閥的啟閉 壓力,使之達到工作要求。A1閥的關(guān)閉壓力應(yīng)等于需要的工作壓力。 壓緊頂部調(diào)節(jié)螺栓，均為提高開啟壓力，反之降低開啟壓力。4.1.4 排液排液有兩種方式：a) 向汽化器排液當(dāng)槽內(nèi)壓力達到要求后，即可打開 V6閥向外供應(yīng)液體。共14頁第7頁b）由液體進出口閥V3、V10排液此種排液是利用輸液軟管向槽車或其它較大貯槽供液， 其操作程 序基本同于充灌液體，只是V3閥由進液變?yōu)榕乓骸Ｒ话鉜9為常 開，只有當(dāng)檢修V3時，V10才關(guān)閉。V3 V10之間設(shè)有管道安全 閥S5。c）通過備用接口 V7排液。此排液口除用于接泵之外，也可以作為 其他形式的取液口。4.1.5 貯存液體貯存分為常壓貯存和帶壓貯

12、存。a）常壓貯存過程中，E1閥始終開啟，讓自然蒸發(fā)的氣體，由此閥排 至大氣，槽內(nèi)壓力不致于升高。b）帶壓貯存的過程中，E1閥關(guān)閉，由于自然蒸發(fā)的氣體留在槽內(nèi)， 內(nèi)筒壓力將逐漸升高，此時除液面計、壓力表投入運行外，當(dāng)內(nèi) 筒壓力達到工作壓力時應(yīng)立即打開 E1閥泄壓。當(dāng)長期貯存液氧時，在貯存期間（無論何種貯存方式）應(yīng)定期對液 氧的碳?xì)浠衔锖窟M行分析檢查，以免引起意外事故，主要檢查 其乙炔濃度不得超過0.5ppm,否則應(yīng)將槽內(nèi)液體排盡或者補充液氧， 使貯槽中乙炔含量小于0.5ppm。4.2維護4.2.1絕熱性能的保護對于低溫液體貯運設(shè)備重要要求之一是要有良好的絕熱性能，蒸發(fā) 率要小，而真空的好壞又

13、是絕熱性能的關(guān)鍵。珠光砂在常溫常壓下 的導(dǎo)熱系數(shù)為0.052w/mK，而真空度在66.7-1.33Pa范圍內(nèi)的導(dǎo)熱系 數(shù)卻是0.0026 w/mK，由此可見，在其它條件相同的情況下，傳熱量 相差20倍。貯槽真空度一旦被破壞，就無法貯存低溫液體。因此應(yīng)特別注意保護貯槽 的真空度。貯槽的外筒防爆裝置和抽空閥是直接通真空夾層的，在夾層真 空度沒有破壞時，或不需要補充珠光砂重抽真空時，不得拆弄該裝置。抽 空閥在設(shè)備出廠時作鉛封，說明不準(zhǔn)任意搬動，否則將破壞其貯槽真空度。低溫液體貯槽的外殼屬于外壓容器，外殼承受著大氣壓力，嚴(yán)禁敲 打和碰撞，免于外殼受到損傷。設(shè)備也不得置于高于50C的環(huán)境之中，影響真空度

14、，降低絕熱效果。4.2.2 真空檢查及再抽真空貯槽的真空度半年左右檢查一次。測量時，只要將金屬熱偶規(guī)管上的護蓋 擰下，插上熱偶真空計的插頭，即可測知夾層真空度，具體操作按真空計 的使用說明書進行。貯槽使用幾年之后，真空度可能降低到66.7Pa以下，需要重抽真空， 提高絕熱性能。重抽真空以前應(yīng)將槽內(nèi)液體排盡。并用80-100 C的干燥無油空氣或氮氣加溫吹除直至恢復(fù)常溫，接好抽真空管道，首 先開泵抽出管中濕空氣，然后打開真空閥抽空。具體如何抽真空，若有必要，用戶可與設(shè)備制造廠聯(lián)系，雙方商定重抽真 空的具體工藝。4.2.3 三通閥V5的功用一一內(nèi)筒安全裝置的維護此貯槽采用兩組安全裝置，每組由一個安全

15、閥、組成。在正常情況 下，三通閥 V5處于兩組都通的位置。只有在檢查一安全閥時，V5閥才調(diào)至只與另一組安全裝置相通。4.2.4 檢查及故障處理4.2.4.1 正常檢查a）閥門是否處于正確的啟閉位置；b）壓力表，液面計的測量是否準(zhǔn)確可靠；c）設(shè)備管道、閥門有無滲漏、堵塞現(xiàn)象；d）當(dāng)容器壓力達到安全閥的起跳壓力，而安全閥不動作時，應(yīng)立即 校準(zhǔn)安全閥起跳壓力，以保證貯槽的安全。4.2.4.2 定期檢查a）壓力表每年校準(zhǔn)一次;C407C2.000共14頁第9頁b）安全閥的動作每年校準(zhǔn) 次；c）A閥的關(guān)閉壓力或開啟壓力每年校準(zhǔn) 次；d）每半年測量一次真空度；e）熱偶真空計在每次測量前均應(yīng)按其說明書要求校

16、準(zhǔn)。424.3 故障處理使用中可能發(fā)生的故障，發(fā)生的原因及處理方法見表2。表2故障處理方法故障現(xiàn)象原因處理方法使用過程中內(nèi) 壓異常升咼a.升壓調(diào)節(jié)閥（A1閥）關(guān)閉不嚴(yán)閥座中有異物，取下閥 門，檢修、清洗b. V1閥關(guān)不嚴(yán)，發(fā)生內(nèi)漏對V1閥檢修，或更換 密封片c.壓力表指示不準(zhǔn)確。檢修或更換壓力表液面計指示不 真實a.液位計失靈檢修液位計b.液位計上、下管滲漏檢修堵漏c.液位計接頭處漏氣檢修清除漏氣蒸發(fā)率超過設(shè) 計值、頂部冒汗 結(jié)霜a. V1閥未關(guān)嚴(yán)、內(nèi)漏檢修閥門b.真空度惡化重抽真空c.頂部珠光砂下沉，珠光砂未裝實補裝珠光砂、重抽真空:液體或氣體從 閥帽或接頭處 漏泄a.密封填料未壓緊緊填料壓

17、蓋b.密圭寸圈破損更換密圭寸圈c.密封面損傷修理或更換零件d.焊縫漏氣補焊（但應(yīng)滿足本文6.1.4d條要求進行）4.3貯槽的停用及重新起用4.3.1短期內(nèi)停用，一定不要將槽內(nèi)液體排盡，以免重新啟用處理麻煩。4.3.2若長期停用，不是因為檢修需要，則應(yīng)用產(chǎn)品氣體使內(nèi)槽保持在 0.02Mpa 左右的壓力。4.3.3若檢修需要，已將槽內(nèi)液體排盡，要重新啟動時，必須進行氣密性試驗， （有條件時還應(yīng)進行真空檢漏），吹除處理，經(jīng)檢驗合格后才能充低溫液 體。5運輸與安裝5.1運輸5.1.1設(shè)備運抵車站或?qū)Ｓ镁€后，從車皮上卸車作業(yè)人員，應(yīng)與設(shè)備主管人員 共同制定卸車作業(yè)方案。5.1.2在任何時候都禁止對貯槽作

18、滾動搬運。裝箱件只有在安裝就位時才能拆 除。5.1.3公路運輸時，設(shè)備應(yīng)與汽車?yán)喂?，中等車速行駛，?yán)禁設(shè)備與其他任何 物體碰擦。5.2安裝5.2.1貯槽運抵安裝現(xiàn)場后，在具備安裝條件時，可開箱就位，安裝過程中， 嚴(yán)禁碰撞敲打，并特別注意外筒防爆裝置和真空閥，不得觸碰。5.2.2貯槽軸心線與地面垂直度誤差不大于1/1000。5.2.3將貯槽內(nèi)筒系統(tǒng)充干氮氣至工作壓力作氣密性試驗，檢查閥門、管道、 法蘭等均無滲漏，則安裝完成。5.2.4貯槽安裝尺寸見供貨總圖(C407C2.000)，要用槽車充排液時，應(yīng)考慮汽 車行駛通道。5.2.5作基礎(chǔ)時，在貯槽及增壓器，汽化器周圍應(yīng)設(shè)置排水溝，以排除結(jié)霜水。5

19、.2.6基礎(chǔ)設(shè)計由用戶(土建設(shè)計人員)根據(jù) C407C2.000總圖及當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件 進行。6安全要求及注意事項6.1安全要求低溫貯槽的安全操作應(yīng)從氣體性質(zhì)、低溫、壓力容器等三個方面采取措 施，確保操作順利進行。6.1.1氣體及低溫液體特性C407C2.000共14頁第11頁氧、氮、氬的部份特性見表3,在操作貯槽時，應(yīng)掌握相應(yīng)氣體的特性， 以便針對不同的低溫液體采用相應(yīng)的安全措施。表3氧、氮、氬的部份特性名 稱無 素 符 號氣體比 重（空氣=1）液體顏色0.101MPa下沸點C)1升液體汽 化為標(biāo)準(zhǔn)狀 態(tài)下氣體體積（升）窒 息麻 醉火災(zāi) 的危 險氧021.11微蘭-183800有有氮N20.97

20、無-196643有有氬Ar1.38無-186780有有氧、氮、氬等都是無色無味無毒的氣體。氧是強的氧化劑和助然物，富氧（含量大于21%情況下其主要危險是引起火災(zāi)、爆炸的危險，而氮、 氬對人體則有窒息、麻醉的作用。6.1.2低溫貯槽的安置場所要求。a）良好的通風(fēng)條件，500升以上的貯槽宜放于室外。b）在貯槽周圍至少5米內(nèi)不得有通往低處（如地下室、地穴、地井、 地溝等）的開口，否則地溝入口必須有擋液堤。C）貯槽與人口密集地區(qū)（例如辦公室、公共道路及公共場所）的距離 不得小于7.5米。d）貯存液氧時，本設(shè)備與可燃建筑物的距離不小于30米，與防火建筑物的距離不得小于15米，且建筑物不得有門對著設(shè)備。e

21、）液氧設(shè)備（包括貯槽、汽化器、減壓裝置等）周圍至少5米內(nèi)嚴(yán)禁煙火、火源，同時避免在操作場所出現(xiàn)靜電火花。f）貯槽不宜安置在地下室或低洼地區(qū)，否則應(yīng)考慮通風(fēng)良好，發(fā)生故 障時排放液體、氣體的絕對安全。g）放空的氣體、事故時排放的液體應(yīng)排至指定的安全地帶，室內(nèi)的安 全閥，放空閥應(yīng)引向室外安全地區(qū)排放。6.1.3貯槽容量與液體溫度的關(guān)系低溫液體的密度隨其壓力的升高而減小，因此貯槽的重量容量隨其飽和 溫度的升高而減小，帶壓充液和帶壓貯存都應(yīng)十分注意不得超過該飽和 溫度下允許的體積充量。（即在任何工作壓力下，體積充液率不允許超過 95%）。6.1.4操作維護中的安全要求a）閥門的啟閉應(yīng)緩慢進行，防止太快

22、太猛，免于出現(xiàn)火花。b）帶壓貯存應(yīng)在摸索出壓力上升與時間變化的關(guān)系后進行，并且安全裝 置應(yīng)穩(wěn)妥可靠。c）檢修新?lián)Q的管閥必須徹底去除油污后才能裝入。d）設(shè)備要檢修焊接前，必須首先排盡槽中的液體，用無油干燥的熱空氣 或干氮氣加溫吹除至常溫，且設(shè)備的含氧量 21%時方可施焊。e）進入氧氣、氮氣或氬氣密集區(qū)的房間前，應(yīng)進行充分的通風(fēng)吹除。f）不能讓低溫液體與皮膚接觸，操作時應(yīng)穿戴合適的防護用品。g）貯槽操作中的其它安全要求，請按JB6898-1997低溫液體貯運設(shè)備使用安全規(guī)則及有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。6.2注意事項6.2.1貯槽在不要求增壓的所有時間均應(yīng)關(guān)嚴(yán)增壓閥，免于增壓閥內(nèi)漏增大 蒸發(fā)損失。6.2.2要調(diào)換貯槽貯存的介質(zhì)時，必須