低溫儲運裝備發(fā)展概況與公司產(chǎn)品介紹

張家港中集圣達因低溫裝備有限公司低溫儲運裝備發(fā)展概況及公司產(chǎn)品介紹羅曉鐘2010年3月公司培訓講義一、低溫儲運裝備發(fā)展概況公司培訓講義

（一）低溫貯運裝備的發(fā)展歷史

1、1883年，波蘭的克拉克大學第一個完成了空氣的液化，從此以后，開始了低溫液體貯罐的研制。2、1887年，法國的物理學家達爾遜巴爾發(fā)明了雙層結(jié)構(gòu)的玻璃容器，并抽真空，由于沒有解決輻射傳熱的問題，所以沒有得到實用。3、1898年，英國物理學家杜瓦最早成功完成了氫氣的液化，其貯罐就是在達爾遜巴爾發(fā)明的保溫瓶基礎(chǔ)上，為克服其輻射熱傳入而在內(nèi)筒的外表面鍍銀，將輻射熱減少至最小，制成了高真空的杜瓦瓶。

4、1918年法國的克勞特發(fā)明了金屬杜瓦瓶，作為安全貯藏輸送的工具代替了玻璃杜瓦瓶。當時的金屬杜瓦瓶是由銅或銅合金加于研磨或鍍金或鍍銀的內(nèi)外球形構(gòu)成，為保持真空，在夾層內(nèi)裝一個活性碳的吸收器。公司培訓講義5、在1931年左右，日本試制金屬杜瓦瓶，1933年正式生產(chǎn)。6、1928年，西德林德公司制造了運送液氧的牢固的移動式貯槽，貯槽的容積為3m3，內(nèi)槽用黃銅板制成，絕熱材料為爐渣絨，外槽用鋼板作保護，這也是當今低溫液體貯槽的最早結(jié)構(gòu)。7、1940年以后，歐美國家不斷改進這種低溫液體貯槽的結(jié)構(gòu)，到1950年，確立了液化氣體安全貯槽、輸送、氣化與供給系統(tǒng)。這也就為現(xiàn)代低溫液運設(shè)備奠定了良好的基礎(chǔ)。8、在我國，從五十年代起，就開始了低溫絕熱技術(shù)和低溫液體設(shè)備的研制工作，最早生產(chǎn)的15L液氧容器，是采用高真空絕熱，球形雙層壁結(jié)構(gòu)，內(nèi)外筒體均采用紫銅板制成，頸管采用德銀管制成。這種形式現(xiàn)已被高真空多層絕熱結(jié)構(gòu)所取代。

公司培訓講義9、隨著低溫絕熱技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，新型絕熱材料如珠光砂、硅膠、氣凝膠等相繼試制成功，一種性能優(yōu)良的真空粉末絕熱技術(shù)在生產(chǎn)中被廣泛采用。最先應(yīng)用這種絕熱形式的是容積為18.5立方米的臥式液氮貯槽。該貯槽的內(nèi)筒體采用不銹鋼板制成，外筒體采用普通碳素鋼板制成。絕熱材料為80~120目的硅膠粉末，夾層真空度為1×10-2托（1.33Pa）。10、特別是近三十年隨低溫技術(shù)的發(fā)展，我國現(xiàn)已能自行設(shè)計制造容量從200L到350m3的各種類型真空粉末絕熱和高真空多層纏繞貯槽。包括液氧、液氮、液氬、液態(tài)乙烯和液體二氧化碳在內(nèi)的多品種，多規(guī)格的液體貯運設(shè)備系列。隨著我們工業(yè)的發(fā)展，空分等液化裝置的大型化，帶動低溫常壓貯罐的發(fā)展。目前我公司能設(shè)計和建造容積從200~10000m3的低溫常壓貯罐，低溫貯罐裝備容積的大型化是現(xiàn)在的發(fā)展趨勢。公司培訓講義（二）低溫容器貯存低溫液體是為了適應(yīng)下列幾方面的需要1、集中生產(chǎn)的低溫液體產(chǎn)品供分散的用戶使用。如氣體液化工廠生產(chǎn)的LO2、LN2、LAr、LNG、LPG等介質(zhì)的貯存。設(shè)在消費中心的低溫液體（或氣化后供氣的）供應(yīng)站也屬這種情況；2、短時間生產(chǎn)的或一次購進的低溫液體供較長時間使用。如醫(yī)院及一般的實驗室購進的LO2、LN2等；3、較長時間生產(chǎn)的低溫液體供短時間集中使用。如進行大型低溫試驗及進行火箭發(fā)射所需要的大量液氮、液氧、液氦、液氫；4、協(xié)調(diào)不同運輸工具間的不和諧性。如設(shè)在海陸運輸交接點的LNG轉(zhuǎn)運站。公司培訓講義二、公司產(chǎn)品介紹

1.主要低溫介質(zhì)的基本物-化數(shù)據(jù)與特性

2.介質(zhì)的主要應(yīng)用領(lǐng)域

3.公司產(chǎn)品介紹

4.深冷液體儲運設(shè)備的優(yōu)越性

公司培訓講義公司培訓講義

1.主要低溫介質(zhì)的基本物-化數(shù)據(jù)與特性

1.1介質(zhì)來源：1）、GO2、GN2、GAr及LO2、LN2、LAr均從空分裝置（制氧機）以空氣為原料經(jīng)過低溫精餾分離而獲得的，但氣體與液體的貯存、運輸方式則迥然不同。2）、CO2：化工裝置中產(chǎn)生的二氧化碳，發(fā)酵石灰燒結(jié)，以及天然氣分離中的附屬產(chǎn)品，地下貯存的CO2開采氣等。3）、NG：主要為油田。

4）、C2H4：主要從煉油廠和石化廠所生產(chǎn)的氣體分離出來氧、氮、氬、LNG、LCO2、LC2H4等介質(zhì)物-化數(shù)據(jù)詳見”壓力容器介質(zhì)手冊”公司培訓講義1.2特性：

1)、氧的基本特性

氧為無色無味氣體，空氣中氧含量約為20.95％，為強氧化劑。氧不能燃燒，但是助燃物，空氣中氧含量＞21稱為富氧，在有可燃物時，應(yīng)特別注意防火防爆。液體為微蘭色。

2)、氮的基本特性

氮為無色無味氣體，空氣中氮含量約為78.09％，氮一般情況下為表現(xiàn)為惰性，氮氣對人有窒息和麻醉作用，液氮為無色。

3)、氬的基本特性

氬為無色無味氣體，空氣中氬含量約為0.93％，氬為一種典型的惰性氣體，氬氣對人有窒息和麻醉作用，液氬為無色。

公司司培培訓訓講講義義4)、二二氧氧化化碳碳的的基基本本特特性性二二氧氧化化碳碳為為無無色色、、無無臭臭、、無無毒毒而而稍稍有有酸酸味味的的氣氣體體；；在在臨臨界界壓壓力力后后，，可可在在31℃以上上溫溫度度下下液液化化為為無無色色液液體體。。5)、天天然然氣氣的的基基本本特特性性LNG為一一種種混混合合氣氣體體：：主主要要成成份份為為甲甲烷烷（（85-95％）），化化學學名名稱稱為為CH4,還有有少少量量的的乙乙烷烷C2H6、H2S丙烷烷C3H8以及及氮氮N2等其其他他成成份份組組成成。。由由于于天天然然氣氣主主要要有有甲甲烷烷組組成成故故其其物物理理性性質(zhì)質(zhì)類類似似甲甲烷烷，，但但隨隨天天然然氣氣成成分分不不同同而而會會有有所所變變化化。。對對于于液液化化的的天天然然氣氣，，可可作作為為甲甲烷烷來來考考慮慮。。甲甲烷烷是是一一種種無無色色無無臭臭、、易易燃燃易易爆爆氣氣體體。。6)、乙乙烯烯的的基基本本特特性性乙乙烯烯是是一一種種無無色色無無臭臭、、稍稍有有甜甜香香為為的的、、易易燃燃易易爆爆氣氣體體。。乙乙烯烯屬屬于于低低毒毒性性物物質(zhì)質(zhì)，，具具有有較較強強的的麻麻醉醉作作用用，，對對眼眼和和呼呼吸吸系系統(tǒng)統(tǒng)粘粘膜膜有有輕輕微微的的刺刺激激作作用用。。公司司培培訓訓講講義義名稱化學式分子量密度（標況）臨界溫度（℃）臨界壓力（MPa）沸點（0.1MPa）0.1MPa，1m3液體可汽化為0.1MPa，0℃氣體體積溫度（℃）液體密度kg/m3氣體密度（kg/m3）氧O2321.4289-118.375.079-182.9811404.5800氮N2281.2506-147.053.394-195.88104.69643氬Ar401.7840-122.454.862-185.8614106.95780二氧化碳CO2441.97731.047.387-56.51.01692.74513.4甲烷CH4160.7167-82.604.6395-82.34261.8591乙烯C2H4281.26109.215.038-103.71567.40.983450公司司培培訓訓講講義義1.2介質(zhì)質(zhì)的的毒毒性性程程度度及及爆爆炸炸危危險險程程度度介質(zhì)質(zhì)的的毒毒性性程程度度及及爆爆炸炸危危險險程程度度，，是是指指生生產(chǎn)產(chǎn)過過程程中中因因事事故故致致使使介介質(zhì)質(zhì)與與人人體體大大量量接接觸觸、、發(fā)發(fā)生生爆爆炸炸，，或或因因泄泄露露引引起起職職業(yè)業(yè)性性危危害害的的程程度度。。HG20660《《壓力力容容器器中中化化學學介介質(zhì)質(zhì)毒毒性性危危害害和和爆爆炸炸危危險險程程度度分分類類》給出出了了具具體體化化學學介介質(zhì)質(zhì)的的分分類類，，若若無無規(guī)規(guī)定定時時，，根根據(jù)據(jù)《容規(guī)規(guī)》，按按下下列列原原則則確確定定介介質(zhì)質(zhì)的的毒毒性性危危害害程程度度：：極度度危危害害（（I級））最最高高容容許許濃濃度度∠∠0.1mg/m3;高度度危危害害（（II級））最最高高容容許許濃濃度度0.1mg/m3～∠∠1.0mg/m3;中度度危危害害（（III級））最最高高容容許許濃濃度度1.0mg/m3～∠∠10.0mg/m3;輕度度危危害害（（IV級））最最高高容容許許濃濃度度大大于于10.0mg/m3易燃燃介介質(zhì)質(zhì)是是指指其其氣氣體體或或液液體體蒸蒸氣氣、、薄薄霧霧與與空空氣氣混混合合形形成成爆爆炸炸混混合合物物，，且且其其爆爆炸炸下下限限小小于于10%，或或爆爆炸炸上上限限與與爆爆炸炸下下限限的的差差值值大大于于或或等等于于20%的介介質(zhì)質(zhì)公司司培培訓訓講講義義介質(zhì)質(zhì)的的主主要要應(yīng)應(yīng)用用領(lǐng)領(lǐng)域域氮氣氣（（惰惰性性））：：深深冷冷、、食食品品冷冷凍凍、、化化工工、、焊焊接接等等氬氣氣（（惰惰性性））：：焊焊接接、、煉煉鋼鋼、、照照明明等等二氧氧化化碳碳：：碳碳酸酸飲飲料料、、焊焊接接、、鋼鋼鐵鐵、、化化工工、、食食品品冷冷凍凍、、干干冰冰等等液化化天天然然氣氣（（能能源源））：：許許多多城城市市管管道道供供氣氣、、汽汽車車燃燃料料、、城城市市高高峰峰負負荷荷和和事事故故調(diào)調(diào)峰峰等等公司司培培訓訓講講義義3、公公司司產(chǎn)產(chǎn)品品介紹紹(氧、氮、氬低溫罐流程程及結(jié)構(gòu)簡介））公司培訓講講義3.1低溫液體貯罐罐系列（真空空粉末絕熱、、高真空多層層纏繞絕熱））：容積2~350m3工作壓力大大于0.2MPa介質(zhì)LO2、LN2、LAr、LNG、LCO2、LC2H4、LH2型式立式式、臥式應(yīng)變強化低溫溫貯罐：內(nèi)容容器在加工完完畢后承受計計算并加以控控制的內(nèi)壓（（強化壓力）），在強化操操作過程中由由于其屈服點點升高，容器器發(fā)生受控的的塑性變形，，得到更高的的新的允許強強度。因此根根據(jù)公式計算算可以減薄鋼鋼板厚度，降降低制造成本本。3.2低溫液體運輸輸車系列（真真空粉末絕熱熱、高真空多多層纏繞絕熱熱）3.2.1LNG低溫液體運輸輸車（高真空空多層纏繞絕絕熱）容積15~52.6m3工作壓力0.2~0.8MPa公司培訓講講義3.2.2其它低溫液體體運輸車(真空粉末絕熱熱、高真空多多層纏繞絕熱熱)介質(zhì)：LO2、LN2、LAr、LC2H4容積：6~34m3工作壓力：0.2~1.6MPa3.2.3二氧化碳低溫溫液體運輸車車(真空粉末絕熱熱、聚氨脂發(fā)發(fā)泡絕熱)容積：10~27m3工作壓力：2.2MPa3.3低溫液體罐式式集裝箱系列列（高真空多多層纏繞絕熱熱）3.3.1LNG低溫液體罐式式集裝箱規(guī)格：20英尺、40英尺、43英尺容積：14.5~44m3工作壓力：0.7MPa3.3.2其它低溫液體體罐式集裝箱箱規(guī)格：20英尺、40英尺、43英尺公司培訓講講義介質(zhì)：LO2、LN2、LAr、LCO2容積：5~20m3工作壓力：0.2~2.2MPa3.4工程系列產(chǎn)品品3.4.1大型低溫常壓壓液體儲罐（（粉末堆積絕絕熱）介質(zhì)：LO2、LN2、LAr、LC2H4、LNG容積：200~10000m3工作壓力：10~50KPa3.4.2大型低溫液體體子母罐（粉粉末堆積絕熱熱）介質(zhì)：LO2、LN2、LAr、LCO2、LNG容積：600~2500m3工作壓力：0.2~1.6MPa公司培訓講講義3.5成套裝備系列列產(chǎn)品3.5.1汽車用液化天天然氣瓶（高高真空多層纏纏繞絕熱）介質(zhì)：LNG規(guī)格：275L、300L、335L、375L、450L工作壓力：≤≤1.6MPa3.5.2工業(yè)氣體焊接接絕熱氣瓶（（高真空多層層纏繞絕熱））介質(zhì)：LO2、LN2、LAr、LCO2規(guī)格：175L、210L、410L、450L、495L工作壓力：≤≤2.88MPa公司培訓講講義3.6LNG氣化站3.7LNG汽車加氣站3.8L-CNG汽車加氣站公司培訓講講義4.低溫液體儲運運技術(shù)的優(yōu)越越性為區(qū)別于普通通低溫，液氧氧、液氮等應(yīng)應(yīng)該叫“深冷冷液體”更恰恰當。前面我們已經(jīng)經(jīng)提到“氣體液化成液液體，其體積積可減少至原原來的1/400～1/800。這對氣體的的有效儲存、、運輸?shù)榷紩順O大的的方便性和經(jīng)經(jīng)濟性?！保?，同時安全性性也大大提高高。氧、氮、氬等等工業(yè)氣體廣廣泛應(yīng)用在國國民經(jīng)濟的各各行各業(yè)。不不可能也沒有有必要在使用用上述工業(yè)氣氣體的所有場場所建立空氣氣分離設(shè)備。。因此，在使使用上就存在在工業(yè)氣體的的儲存和運輸輸問題。氣體與液體的的儲存、運輸輸差別：氣體儲運空分裝置（O2等）--氣柜--壓縮機壓縮--鋼瓶--鋼瓶運輸—使用點鋼瓶壓力12～15MPa,以常規(guī)40L/15MPa鋼瓶為例:鋼瓶自重56.3kg/只裝氧量(40L)5m3x1.4289=7.1445kg氣體/總重比：7.1445/(56.3+7.1445)=11.26%液體運輸空分裝置（LO2等）--低溫液體儲罐罐--槽車--低溫液體儲罐罐—汽化器—使用點槽車壓力≤1.6MPa,以公司24.46m3/0.3MPa液氧半掛車為為例:罐體總量:7600kg,裝運介質(zhì)重量量:24.46X0.92X1140=25654kg介質(zhì)/總重比:25654/(7600+25654)=77.14%公司培訓講義從上面的氣體體與液體的儲儲存和運輸?shù)牡牟町惙治?可以看出低溫溫儲運設(shè)備方方面的以下優(yōu)優(yōu)越性:1.）安全性好低溫液體的儲儲存、運輸壓壓力比氣體的的儲存、運輸輸壓力低很多多。鋼瓶的充裝和和運輸是在高高壓情況下進進行的。而低低溫液體的儲儲存、運輸是是在比較低的的壓力下進行行的。高壓氣體本身身所儲存的內(nèi)內(nèi)能很大。儲儲存高壓氣體體的設(shè)備爆炸炸所釋放的能能量以及爆炸炸所帶來的沖沖擊波的破壞壞與液體儲罐罐爆炸所釋放放的能量和產(chǎn)產(chǎn)生的破壞完完全是兩回事事；氣體儲罐一般般是單層結(jié)構(gòu)構(gòu)，儲罐材料料是碳素鋼或或低合金鋼，，材料韌性一一般比奧氏體體不銹鋼差。。低溫液體儲儲罐/槽車一般是雙雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)內(nèi)罐材料是奧奧氏體不銹鋼鋼，外罐材料料是碳素鋼或或低合金鋼。。公司培訓講講義氣體儲罐發(fā)生生爆炸的事故故已有不少報報道。氣體儲儲罐發(fā)生爆炸炸后，碳鋼殼殼體因材料韌韌性相對較差差，可能會分分裂成大小不不等的眾多碎碎塊。而低溫溫液體儲罐，，到目前為止止，除所了解解到的平底拱拱頂?shù)拇笮统３阂貉鮾薰蓿蛱繗浠衔锞鄯e發(fā)發(fā)生過爆炸外外，還沒有聽聽到有發(fā)生爆爆炸的報道。。2.）經(jīng)濟濟性好好由于低低溫液液體的的氣液液體積積比大大。儲儲存相相同質(zhì)質(zhì)量的的氣體體的儲儲罐與與低溫溫液體體儲罐罐相比比較，，低溫溫液體體儲罐罐的儲儲存氣氣體量量大，，設(shè)備備占地地面積積小。。如立立式5m3/0.8MPa的液氧氧儲罐罐的儲儲氧量量相當當于120m3/3.0MPa的氣體體儲罐罐儲氧氧量，，而占占地面面僅為為氣體體儲罐罐的確確1/4左右。。公司培培訓講講義義同樣道道理，，采用用一臺臺11m3的液氧氧罐車車，相相當于于至少少運輸輸1760個常規(guī)規(guī)的40升的高高壓鋼鋼瓶。。1760個常規(guī)規(guī)的40升的高高壓鋼鋼瓶的的重量量（含含充裝裝的氧氧氣））為111,660kg,相當于于需要要30噸車（（每車車最多多300瓶）6輛左右右。與氣體體產(chǎn)品品設(shè)備備相比比，低低溫液液體儲儲運設(shè)設(shè)備的的經(jīng)濟濟性不不言而而喻。。3.）氣體體質(zhì)量量好從空分分裝置置出來來的氣氣體/液體