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(guó)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0. 6o. 9m壁間填裝工業(yè)用珠光石焙燒過的火山灰

2、 （體積質(zhì)量約為 0. 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（50mmH2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?jī)H高于冷卻貯罐液體液面 處。入孔不少于兩個(gè)，相對(duì)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(1mmH2&

3、#169;9. 80665Pa)。就地焊接的容器通常不經(jīng)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 0. 0014MPa用 壓縮

4、機(jī)排出的氨蒸氣維持。為保證安全生產(chǎn)，安裝在倉(cāng)庫(kù)里的一臺(tái) 壓縮機(jī)用電傳動(dòng)，另一臺(tái)用柴油傳動(dòng)。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0. 01MPa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(cāng)庫(kù)內(nèi)的壓縮機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)；出 現(xiàn)最低壓力時(shí)，壓縮機(jī)自動(dòng)切斷。以柴油傳動(dòng)的氨壓縮機(jī)是備用的。 液化氣體用的管道、管件

5、、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 （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(huì)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

6、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(dòng)，因環(huán)境熱流所形成的蒸氣會(huì)在貯槽內(nèi)部分冷凝，必須保 持穩(wěn)定槽內(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-33 . 3°C下貯存，在許多 方面，與丙烷的貯存條件相似，后者在-45 . 5-42 . 7C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

7、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

8、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(duì)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(cè)定貯 罐附近是否會(huì)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(guó)

9、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)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(huì)產(chǎn)生很大的應(yīng)力。貯罐在加料前 應(yīng)該用氮?dú)獯祾?，用將要貯存的氣態(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

10、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)，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1000020000t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(huì)造成負(fù)壓，真空閥也來不及動(dòng)作，貯罐就在大氣

11、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(dòng)關(guān)閉裝置 （斷流器 ） ?？捎酶?biāo) （用軟線與指示器連接 ） 測(cè)定等溫貯罐內(nèi)液體的液位。 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(dòng)發(fā)送器。 差動(dòng)發(fā)送器和二次儀表配套可以測(cè)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(cè)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(hào)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(dòng)的部分包括一系列測(cè)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(dòng)浮標(biāo)液位計(jì)，分別反映貯罐上部 和下部液位的信號(hào)。當(dāng)貯罐內(nèi)液位下降到距底部標(biāo)高 500mn和300mm 時(shí)，下部液位計(jì)發(fā)出信號(hào)。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寸，上部液位計(jì)發(fā)出信號(hào)。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(cè) 定?？刂剖覂?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(cè)定儀表以及蒸氣冷卻站、聯(lián)鎖保