低溫液體儲(chǔ)槽的點(diǎn)檢年檢及維修

1、低溫液體儲(chǔ)槽的點(diǎn)檢、年檢及維修一、低溫液體儲(chǔ)槽的結(jié)構(gòu)、型式近幾年低溫液體市場(chǎng)日益紅火，液氧、 液氬、液氮銷量大幅增加， 所以制氧機(jī)副產(chǎn)品這一塊創(chuàng)利 十分可觀， 成為鋼鐵企業(yè)非鋼產(chǎn)品收入重要部分 。以我廠為例： 2002 年副產(chǎn)品銷售收入達(dá) 2000 萬(wàn)元。低溫液體的生產(chǎn)、貯存、運(yùn)輸離不開絕熱保溫貯槽，他們被大量的安裝、使用在制氧廠。 絕熱保溫貯槽分為真空粉末絕熱型和常壓粉末絕熱型， 粉末絕熱， 利用低熱導(dǎo)率的粉末、 纖維或 泡沫材料來(lái)減少熱量傳入。分兩種形式：一種是在大氣壓下應(yīng)用普通粉末絕熱（堆積絕熱），絕 熱層較厚，并充入干燥氮?dú)饩S持正壓，以防止水分進(jìn)入和冷凝，最低可時(shí)適用于液氮溫度以上；

2、另一種真空粉末絕熱， 即對(duì)填裝粉末的空間抽真空， 減少了氣體傳熱， 同時(shí)粉末顆粒也削弱輻射 傳熱，使絕熱效果更好。真空粉末貯槽為雙層圓筒結(jié)構(gòu)、 內(nèi)筒及其配管均用奧氏不銹鋼制造， 外殼用炭鋼制造， 夾層充滿 膨脹珍珠巖（又稱珠光砂）同時(shí)設(shè)置了經(jīng)過特殊處理的吸附劑，并抽成高真空度（0.56Pa）,容量為 200m3 以下。工作壓力較高（四車間鋼包底吹氬兩個(gè)儲(chǔ)槽工作壓力為 2.0 Mpa） ，槽外有 氣化器，既可使槽內(nèi)升壓便于充車，又可直接送出壓力氣。按用途可分為固定式和運(yùn)輸式兩種， 固定式主要用于低溫液體的貯存， 它安裝在低溫液體的生產(chǎn)地、 使用點(diǎn)或供應(yīng)站； 運(yùn)輸式將低溫 液體從生產(chǎn)地或供應(yīng)站運(yùn)往

3、使用點(diǎn)，常有陸運(yùn)、水運(yùn)等形式，他們分別稱為槽車、拖車及槽船。 常壓粉末貯槽為平底雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)膽由不銹鋼制造，外殼由碳鋼制造， 內(nèi)膽裝介質(zhì)， 內(nèi)膽與外殼 間的夾層形成一個(gè)保冷空間， 內(nèi)膽外殼均為平底結(jié)構(gòu)， 罐頂為球缺形。 內(nèi)膽與外殼底部間用泡沫 玻璃磚絕熱， 夾層用珠光砂絕熱， 外殼設(shè)有旋轉(zhuǎn)盤梯， 槽頂有操作平臺(tái)和安全護(hù)欄。 容量為 200m3 以上，國(guó)內(nèi)最大做到 2000m3，與國(guó)外相比差距甚遠(yuǎn)。工作壓力較低， 34KPas40Kpa左右，充 裝靠液體泵或液位差， 也可作為氧氣調(diào)峰供氣用， 當(dāng)制氧機(jī)短暫停車或氧壓低時(shí)投用， 經(jīng)泵加壓 后通過汽化器汽化送入管網(wǎng)。我廠低溫液體儲(chǔ)槽情況：二車間，一個(gè)

4、 5 m3 液氧儲(chǔ)槽，一個(gè) 5 m3 液氮儲(chǔ)槽，一個(gè) 30 m3 液氬 儲(chǔ)槽；三車間，一個(gè) 15 m3 液氬儲(chǔ)槽，另一個(gè) 15 m3 儲(chǔ)槽既可裝液氧又可裝液氮；四車間，兩 個(gè) 15 m3 液氬儲(chǔ)槽， 一個(gè) 30 m3 液氬儲(chǔ)槽 （也可存液氮） ，兩個(gè) 50 m3 液氧儲(chǔ)槽， 另有兩個(gè) 10 m3 液氬儲(chǔ)槽為鋼包底吹氬供氬氣；槽車有四臺(tái)，分別為4 m3、11 m3、18 m3、20 m3。以上均為真空粉末絕熱型（ 20 m3 槽車為真空多層玻璃纖維布絕熱型）。五車間為粉末絕熱子母罐型，所謂 子母罐就是儲(chǔ)存低溫介質(zhì)的多只容器， 集中存放于一個(gè)大罐內(nèi)， 夾層充滿珠光砂絕熱保溫。 它們 包括三個(gè) 20

5、0 m3 平底常壓儲(chǔ)槽分別儲(chǔ)存液氧、液氬、液氮，另有三個(gè)25 m3、 0.8MPa 儲(chǔ)槽分別儲(chǔ)存液氧、液氬、液氮，升壓通過大槽外汽化器。二、低溫液體儲(chǔ)槽的點(diǎn)檢： 貯槽處于工作狀態(tài)時(shí)，存在著泄漏、超壓、爆炸等潛在危險(xiǎn)，若不及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理發(fā)生這些事故前 的隱患， 就會(huì)發(fā)展成嚴(yán)重事故。 因此制定完善的點(diǎn)檢制度并認(rèn)真執(zhí)行， 對(duì)確保貯槽安全運(yùn)行非常 重要。貯槽日常點(diǎn)檢主要包括以下內(nèi)容：1 、閥門、管路是否泄露，殼體是否結(jié)霜、出汗。2、所有閥門是否處于正常啟閉狀態(tài)。3、 儀表（液位計(jì)、壓力表）工作是否正常，DCS 顯示參數(shù)與現(xiàn)場(chǎng)一次表是否一致。4、儲(chǔ)槽壓力是否正常，當(dāng)壓力接近或等于最高壓力時(shí)，需打開放空閥泄

6、壓。5、液體充滿率是否超過 95%。6、 對(duì)于常壓粉末絕熱儲(chǔ)槽，密封氣是否正常。（50mmH2O ）7、液氧儲(chǔ)槽附近嚴(yán)禁放置易燃、易爆物品及一切雜物。8、液氧儲(chǔ)槽附近嚴(yán)禁煙火。9、 每周至少化驗(yàn)一次儲(chǔ)槽液氧中乙炔和總烴含量，其中乙炔含量不得超過0.1 X10-6（v/v） ，超過時(shí)必須及時(shí)排放液氧進(jìn)行置換處理。10、液氧儲(chǔ)槽接地是否良好。11、如果不長(zhǎng)期停用，要保證罐內(nèi)有一定量的液體，以免重新冷卻置換罐而用去很長(zhǎng)時(shí)間。12、支腿是否損壞，基礎(chǔ)是否下沉、傾斜、開裂，緊固螺栓完好情況，罐體有無(wú)變形。13、定期檢查儲(chǔ)槽的真空度。三、低溫液體儲(chǔ)槽的年檢：檢驗(yàn)內(nèi)容：1、原始資料審查、對(duì)產(chǎn)品的岀廠技術(shù)文件

7、審查，包括內(nèi)筒、外筒的材質(zhì)證書和復(fù)驗(yàn)報(bào)告，不銹鋼焊接工藝評(píng)定報(bào)告，焊縫探傷報(bào)告(含焊接返修部位的探傷報(bào)告)，水壓試驗(yàn)報(bào)告，氣壓(密)試驗(yàn)報(bào)告，氦 泄露試驗(yàn)報(bào)告，蒸發(fā)率試驗(yàn)報(bào)告和真空度測(cè)試報(bào)告等資料。、審查貯槽運(yùn)行記錄， 詢問設(shè)備的管理、操作人員。在運(yùn)行過程中壓力有無(wú)明顯 變化。安全閥是否起跳，蒸發(fā)量是否變大等。2、外部檢查 除按一般壓力容器的要求進(jìn)行外部檢查，還應(yīng)主要檢查以下內(nèi)容： (l )各種閥門開閉是否正常；、壓力表、液位計(jì)等安全附件是否按規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)，其使用是否在校驗(yàn)期限內(nèi)；、容器、管道和管閥連接處是否有泄露；、貯槽的外表面(特別是外筒的頂部、底部外表面)是否有冒汗” 結(jié)霜”、支腿的損壞

8、，基礎(chǔ)下沉、傾斜、開裂，緊固螺栓的完好情況。3、壁厚測(cè)試在外筒外側(cè)選48點(diǎn)進(jìn)行壁厚測(cè)試， 確定最小壁厚 H;同時(shí)從外筒外側(cè)測(cè)量外筒的直徑D2，根據(jù)原始資料審查的記錄的內(nèi)簡(jiǎn)直徑D1，按公式(D2 H D1)/ 2 v 300mm4、內(nèi)窺鏡內(nèi)筒內(nèi)表面檢查 檢查內(nèi)筒內(nèi)表面的腐蝕情況。對(duì)可疑部位進(jìn)行重點(diǎn)檢查。5、表面探傷( MT 或 PT )對(duì)所有外筒接管角焊縫的外表面進(jìn)行表面探傷，不能做磁粉探傷(MT )的部位進(jìn)行滲透探傷( PT )。6、真空度的測(cè)試在冷態(tài)下，測(cè)試的真空度達(dá)到16Pa或安全閥起跳頻繁、內(nèi)筒異常升壓時(shí)，需重新抽真空。7、氣壓試驗(yàn)對(duì)儲(chǔ)槽內(nèi)筒進(jìn)行氣壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力為 1.2倍的工作壓力。

9、具體步驟按容規(guī)有關(guān)條款進(jìn)行。 對(duì)內(nèi)筒進(jìn)行氣壓試驗(yàn)， 一方面校核其強(qiáng)度， 另一方面檢驗(yàn)內(nèi)筒的密封性能， 通過壓力表的顯示情 況來(lái)確定內(nèi)筒是否存在泄漏。 以上檢驗(yàn)方案是針對(duì)在不開蓋或是通過對(duì)原始資料的審查、外部檢驗(yàn)和真空度測(cè)試后認(rèn)為沒有必要開蓋的情況下制訂的。因?yàn)檫@種容器的設(shè)計(jì)壽命一般為15 年，貯存介質(zhì)對(duì)內(nèi)筒體基本上沒有腐蝕，又有要求較高的NDT 作保證，在正常使用狀況下，設(shè)備投入使用 5 10 年一般不會(huì)有較大的問題岀現(xiàn)。但是， 如果設(shè)備在運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)有影響設(shè)備正常運(yùn)行的重大問題必須開蓋的， 或若重新抽真空還達(dá)不到要求， 說明有泄露情況， 需要開蓋檢修的， 必須開蓋檢修。在檢驗(yàn)方案中除了上述

10、 5 項(xiàng)內(nèi)容外還應(yīng)增加如下內(nèi)容：(I) 對(duì)內(nèi)筒環(huán)、縱焊縫進(jìn)行超聲波探傷 (UT )和對(duì)內(nèi)筒環(huán)、縱焊縫的內(nèi)表面進(jìn)行滲透探傷(PT) o 主要針對(duì)內(nèi)筒對(duì)接焊縫返修部位和T字焊縫處進(jìn)行。UT和PT探傷比例按對(duì)接焊縫長(zhǎng)度 20 %的比例抽查；當(dāng)上述探傷仍然查不岀問題的原因時(shí)，對(duì)接焊縫UT和PT的探傷比例增加至 100%; 對(duì)母材本身進(jìn)行 20%以上的UT和PT抽查，特別是原始資料的審查后，檢驗(yàn)員認(rèn)為的重點(diǎn) 懷疑部位；另外，檢驗(yàn)員可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)的實(shí)際情況增加探傷比例。（2）對(duì)外筒的對(duì)接焊縫進(jìn)行 20的超聲波探傷（ UT ），外筒對(duì)接焊縫的外表面進(jìn)行20的磁粉探傷（ MT ）；應(yīng)包括外筒的所有 T 字焊縫

11、部位和原始資料記錄中外筒焊縫存在缺陷的部位。（3）按前文所述的制造要求進(jìn)行內(nèi)筒水壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力為1.25 倍的設(shè)計(jì)壓力；內(nèi)筒氣密試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力為設(shè)計(jì)壓力；夾套氣壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力為0.2MPa，保壓4h;氦檢漏試驗(yàn)；真空度測(cè)試和蒸發(fā)率測(cè)試。自耗量測(cè)定：貯罐技術(shù)特性要求：日蒸發(fā)率 0.5，這又是一重要指標(biāo)，日蒸發(fā)率過高將降低工 作效率，浪費(fèi)原料，也可判斷內(nèi)筒是否出現(xiàn)泄漏。具體檢測(cè)方法如下：內(nèi)膽加人50以上低溫液體，打開放氣閥，除壓力表問、液位計(jì)間開啟外，其它閥門關(guān)閉，熱平衡48h，然后在放氣閥管口裝上轉(zhuǎn)子流量計(jì)，每小時(shí)測(cè)一次流量， 經(jīng)過數(shù)小時(shí)， 得到穩(wěn)定氣體流量值， 并用下式計(jì)算日 蒸發(fā)率 QQ

12、= Q1/c X/VX100% < 0.%式中： Q1 穩(wěn)定氣體流量值 m3 hc 準(zhǔn)狀態(tài)下的氣液體積比，液氧c= 800t 穩(wěn)定氣體時(shí)間；V 一一 被測(cè)貯罐有效容積四、低溫液體儲(chǔ)槽的維修 常見問題分析及處理：儲(chǔ)槽夾層真空度的保持，是儲(chǔ)槽絕熱性能的保證，更是儲(chǔ)槽正常運(yùn)行的 根本保證。 在儲(chǔ)槽投入使用后， 常見的問題往往是與真空度保持程度有關(guān)的。 儲(chǔ)槽外面有明顯 的大面積“冒汗”、 “結(jié)霜”。 可能是由于儲(chǔ)槽夾層的管路泄露、 珠光砂未填實(shí)或其他原因?qū)е?夾層真空度破壞而產(chǎn)生的。這需要進(jìn)行檢查修復(fù)，或檢漏，或補(bǔ)充珠光砂，可重抽真空。、儲(chǔ) 槽內(nèi)筒壓力異常升高，安全閥起跳?？赡苁怯捎谝韵氯N原因

13、產(chǎn)生的：a.儲(chǔ)槽夾層真空度被破壞；b.內(nèi)筒增壓閥失靈，需要對(duì)增壓閥進(jìn)行修理或更換；c.接口下部泄露泄露部位處在不銹鋼與碳鋼外殼焊接處， 或銅管與不銹鋼內(nèi)筒連接處， 即異種焊接接頭處， 主要是在異種焊接接頭處形成電 化學(xué)腐蝕。（ 3）蒸發(fā)量變大，真空度變小?？赡苁侵楣馍胺艢獾木壒省Ｖ楣馍霸谔畛鋾r(shí)有一定 的粒度、溫度要求的。當(dāng)珠光砂的粒度、溫度不適當(dāng)時(shí)，運(yùn)行一段時(shí)間后，珠光砂就會(huì)釋放水蒸 氣，使真空度降低，蒸發(fā)量變大。（4）貯槽外筒頂部 “冒汗”。可能是由于珠光砂聚集在下部造成的。由于投入使用一段時(shí)間后，珠光砂下沉，在容器頂部形成空間，局部的絕熱效果明顯下降，導(dǎo)致容器跑冷。在這種情況下，如果蒸發(fā)量

14、很大，可以將夾套外筒頂部挖開，補(bǔ)加珠光砂。 真空貯槽修復(fù)技術(shù)（補(bǔ)加珠光砂、試壓、抽真空）介紹：1 、首先選一臺(tái)可靠的高性能真空泵很關(guān)鍵，我們選用的是2X-70 型二級(jí)旋片式真空泵，抽速70升/秒，可獲得真空度 10-3托（0.133Pa），使用效果不錯(cuò)，為了縮短抽氣時(shí)間，可選用串聯(lián)泵， 即再增加一個(gè)羅茨后級(jí)泵。2、真空度測(cè)量的準(zhǔn)確性是抽真空能否成功的關(guān)鍵。一般真空貯槽上都隨機(jī)安裝有真空規(guī)管，用熱偶真空計(jì)可隨時(shí)直接測(cè)量真空度， 但因真空規(guī)管極易受污染， 造成測(cè)量值誤差很大， 曾用熱偶 真空計(jì)測(cè)量多臺(tái)真空貯槽， 大部分測(cè)量值偏差很大， 已沒有參考價(jià)值， 筆者推薦選用便攜式旋轉(zhuǎn) 表氏真空儀，它是根據(jù)

15、玻意耳-馬洛特理想氣體恒溫壓縮定律設(shè)計(jì)造成的，因此它的標(biāo)度是根據(jù)儀器計(jì)算即得，測(cè)量讀數(shù)具有 “絕度精確 ”意義，使用方便、靈活、測(cè)量幅度大。3、根據(jù)貯槽抽真空接口型式，做好相匹配連接裝置，真空閥式比較簡(jiǎn)單，直接法蘭連接，然后 開關(guān)閥即可；堵板式比較復(fù)雜，需做一套復(fù)雜的連接裝置；包括哈夫、帶螺絲頭的推拉桿，內(nèi)襯 密封墊，保證不泄漏。4、抽真空步驟：、連接好抽真空度接頭，用接有壓力表的連接管緩慢充入低壓干燥氮?dú)猓▽?制氧機(jī)裝置氮?dú)庾詈茫?，待夾層壓力為大氣壓時(shí)，停止充氣。、打開防爆膜，檢查夾層珠光砂 充裝情況，若珠光砂下陷較嚴(yán)重，應(yīng)補(bǔ)充，充填的基本要求是均勻與充實(shí)，這樣才能保證絕熱效果。、防爆膜定做

16、一個(gè)盲板卡緊，夾層充壓至0.2MPa，做氣密性試驗(yàn)，12小時(shí)不泄漏為合格。、夾層珠光砂進(jìn)行干燥處理（因?yàn)橹楣馍笆且环N吸濕性很強(qiáng)的材料）：從抽真空接口處通入干燥無(wú)水的氮?dú)饣蚩諝猓辣ぬ幜鲗?。、充入干燥氮?dú)饣駽02氣置換，這是因?yàn)榻^熱材料中吸附了大量的不凝性氣體（如 H2 等），這些氣體在真空下又不斷地釋放出來(lái)，從而使絕熱空間 的真空度下降，絕熱性能下降，采用 CO2 或 N2 可將這些氣體置換岀來(lái)，主要是開始抽真空時(shí) 處于粘滯流態(tài)下的 CO2或N2分子極易以碰撞的方式將不凝氣體席卷岀來(lái)。、連接好真空泵， 即可啟動(dòng)抽真空，同時(shí)內(nèi)膽加溫，這是因?yàn)榻^熱材料大多為多孔介質(zhì)，吸氣性強(qiáng)，而且抽氣阻力大，為此采用加熱岀氣是絕熱體抽真空的重要一環(huán)。加溫干燥還能使絕熱材料中的濕度減小， 而絕熱材料中所吸附的水分是很難抽岀的，因此加熱去氣是加快抽氣的重要工藝。當(dāng)真空度為0.56Pa 時(shí)，即可停泵抽真空結(jié)束。5、抽真空時(shí)，需注意以下幾方面：、連接處連接要嚴(yán)密，抹好真空脂，不得有絲毫泄漏。（真空脂對(duì)嚴(yán)密性的保證很重要）。、真空泵要連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，不得間斷，若中間因事故、停電等原因 停泵，要馬上與貯槽真空層斷開，否則真空泵油將倒流入夾層，造成污染事故。、真空泵運(yùn)行 時(shí)，要注意冷卻水是否中斷，泵油升溫不超過40 C。、天冷 時(shí)抽真空應(yīng)移在室內(nèi)進(jìn)行，否則因室外溫度太低，影響抽真空效果。、要注意真空泵的維護(hù)