GB∕T 18442.6-2019 固定式真空絕熱深冷壓力容器 第6部分:安全防護_第1頁
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文檔簡介

中華人民共和國國家標準代替GB/T18442.6—2011固定式真空絕熱深冷壓力容器第6部分:安全防護p—2019-12-31發(fā)布2019-12-31實施國家市場監(jiān)督管理總局國家標準化管理委員會發(fā)布前言 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 24安全附件、儀表和裝卸附件 2附錄A(規(guī)范性附錄)罐體安全泄放量和超壓泄放裝置排放能力計算 8Ⅰ前言GB/T18442《固定式真空絕熱深冷壓力容器》分為以下7個部分:—第1部分:總則;—第2部分:材料;—第3部分:設(shè)計;—第4部分:制造;—第5部分:檢驗與試驗;—第6部分:安全防護;—第7部分:內(nèi)容器應(yīng)變強化技術(shù)規(guī)定。本部分為GB/T18442的第6部分。本部分按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本部分代替GB/T18442.6—2011《固定式真空絕熱深冷壓力容器第6部分:安全防護》,與GB/T18442.6—2011相比,除編輯性修改外主要技術(shù)變化如下:—修改了一般要求,增加了帶電氣控制元件的防爆要求、安全閥、儀表和裝卸附件與管路的連接要求;—修改了內(nèi)容器超壓泄放裝置的設(shè)置要求,修改了超壓泄放裝置典型設(shè)置示意圖;—修改了超壓泄放裝置的設(shè)計要求;—增加了內(nèi)容器超壓泄放裝置的安裝要求、外殼防爆裝置的型式及其設(shè)置位置要求;—修改了緊急切斷閥的設(shè)置要求、導(dǎo)靜電接地裝置的接地電阻值、液位測量裝置和壓力測量裝置要求、裝卸附件要求;—增加了溫度測量裝置、真空度測量裝置和帶傳感器或電氣控制元件的測量裝置的相關(guān)要求;—刪除了裝卸軟管及其相關(guān)要求;—附錄A中增加了對于儲存非易燃、易爆介質(zhì)的罐體安全泄放量計算方法的規(guī)定,修改了式(A.5)。本部分中罐體安全泄放量和超壓泄放裝置排放能力的計算參考了ISO21013-3:2016《深冷容器深冷工況用超壓泄放裝置第3部分:尺寸與排放能力的確定》。本部分由全國鍋爐壓力容器標準化技術(shù)委員會(SAC/TC262)提出并歸口。本部分起草單位:上海華理安全裝備有限公司、上海市氣體工業(yè)協(xié)會、張家港中集圣達因低溫裝備有限公司、液化空氣(中國)投資有限公司、查特深冷工程系統(tǒng)(常州)有限公司、中國特種設(shè)備檢測研究院、華東理工大學(xué)、沈陽特種設(shè)備檢測研究院、上海華誼集團裝備工程有限公司。本部分主要起草人:史委菲、周偉明、吳全龍、高潔、陳勤儉、勝俊華、陳文鋒、陳朝輝、惠虎、劉繹、魏勇彪。本部分所代替標準的歷次版本發(fā)布情況為:—GB/T18442.6—2011;1固定式真空絕熱深冷壓力容器第6部分:安全防護GB/T18442的本部分規(guī)定了固定式真空絕熱深冷壓力容器(以下簡稱“深冷容器”)使用的安全附件、儀表、裝卸附件的選用原則、設(shè)置要求以及罐體安全泄放量和超壓泄放裝置排放能力的計算。本部分適用于同時滿足以下條件的深冷容器:a)內(nèi)容器工作壓力不小于0.1MPa;b)幾何容積不小于1m3;c)絕熱方式為真空粉末絕熱、真空復(fù)合絕熱或高真空多層絕熱;d)儲存介質(zhì)為標準沸點不低于-196℃的冷凍液化氣體。本部分不適用于下列范圍的深冷容器:a)內(nèi)容器和外殼材料為有色金屬或非金屬的;b)球形結(jié)構(gòu)的;c)堆積絕熱方式的;d)移動式的;e)儲存標準沸點低于-196℃冷凍液化氣體介質(zhì)的;f)儲存介質(zhì)按GB12268規(guī)定為毒性氣體的;g)國防軍事裝備等有特殊要求的。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T150(所有部分)壓力容器GB/T567.1爆破片安全裝置第1部分:基本要求GB/T567.2爆破片安全裝置第2部分:應(yīng)用、選擇與安裝GB/T567.3爆破片安全裝置第3部分:分類及安裝尺寸GB/T567.4爆破片安全裝置第4部分:型式試驗GB/T18442.1固定式真空絕熱深冷壓力容器第1部分:總則GB/T18442.3固定式真空絕熱深冷壓力容器第3部分:設(shè)計GB/T18442.5固定式真空絕熱深冷壓力容器第5部分:檢驗與試驗GB/T24918低溫介質(zhì)用緊急切斷閥GB/T29026低溫介質(zhì)用彈簽直接載荷式安全閥JB/T6804抗震壓力表TSG21固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程23術(shù)語和定義GB/T150、GB/T18442.1、GB/T18442.3、GB/T18442.5界定的術(shù)語和定義適用于本文件。4安全附件、儀表和裝卸附件4.1一般要求4.1.1安全附件、儀表和裝卸附件的設(shè)置,除應(yīng)符合TSG21和本部分的規(guī)定外,還應(yīng)滿足設(shè)計文件的要求。4.1.2安全附件包括超壓泄放裝置(安全閥、爆破片裝置)、外殼防爆裝置、緊急切斷裝置以及導(dǎo)靜電裝置等。4.1.3儀表包括壓力測量裝置、液位測量裝置、真空度測量裝置等。4.1.4裝卸附件包括裝卸閥門、裝卸接頭等。4.1.5選用的安全附件、儀表和裝卸附件應(yīng)與儲存介質(zhì)相適應(yīng)。4.1.6安全附件和裝卸附件的制造許可和型式試驗應(yīng)符合相應(yīng)安全技術(shù)規(guī)范的要求。4.1.7安全附件、儀表和裝卸附件應(yīng)符合相應(yīng)安全技術(shù)規(guī)范和產(chǎn)品標準的規(guī)定,且有產(chǎn)品質(zhì)量證明書或產(chǎn)品質(zhì)量合格證。4.1.8儲存易燃、易爆介質(zhì)的深冷容器,采用帶電氣控制元件的安全附件、儀表和裝卸附件時,應(yīng)符合電氣元件防爆設(shè)計的相關(guān)標準的要求。4.1.9安全閥、壓力表安裝前,應(yīng)進行校驗和檢定,合格后應(yīng)重新鉛封。4.1.10安全附件、儀表與管路之間的連接可采用焊接連接、法蘭連接或螺紋連接等方式。4.1.11裝卸附件與管路之間的連接應(yīng)盡量采用焊接連接或法蘭連接。4.2內(nèi)容器超壓泄放裝置4.2.1內(nèi)容器超壓泄放裝置的設(shè)置要求4.2.1.1內(nèi)容器應(yīng)至少設(shè)置兩組相互獨立的超壓泄放裝置,任何情況下應(yīng)保證至少有一組超壓泄放裝置與內(nèi)容器保持連通。為滿足安全泄放的要求,每一組超壓泄放裝置應(yīng)設(shè)置一個全啟式彈簽安全閥作為主泄放裝置,且并聯(lián)一個全啟式彈簽安全閥或爆破片作為輔助泄放裝置。充裝易燃、易爆介質(zhì)的內(nèi)容器,輔助泄放裝置應(yīng)選用安全閥。4.2.1.2內(nèi)容器按圖1或圖2設(shè)置超壓泄放裝置時,應(yīng)滿足下列要求:a)主安全閥的整定壓力應(yīng)不大于內(nèi)容器設(shè)計壓力,回座壓力應(yīng)不低于整定壓力的0.90倍;b)輔助泄放裝置的動作壓力應(yīng)不小于主安全閥的整定壓力,且不大于內(nèi)容器設(shè)計壓力的1.1倍;c)主安全閥的排放能力應(yīng)保證內(nèi)容器在非火災(zāi)條件下的壓力不超過其設(shè)計壓力的1.1倍,每組超壓泄放裝置的總排放能力應(yīng)保證內(nèi)容器在火災(zāi)條件下的壓力不超過其設(shè)計壓力的1.21倍;d)每一個安全閥或爆破片裝置的排放能力均應(yīng)滿足按非火災(zāi)條件考慮時內(nèi)容器的安全泄放要求,每一組超壓泄放裝置的排放能力均應(yīng)滿足按火災(zāi)條件考慮時內(nèi)容器的安全泄放要求。3說明:圖1安全閥與安全閥組合設(shè)置示意說明:圖2安全閥與爆破片組合設(shè)置示意4.2.1.3內(nèi)容器超壓泄放裝置的設(shè)計應(yīng)符合下列要求:a)安全閥應(yīng)符合GB/T29026的規(guī)定;b)爆破片裝置應(yīng)符合GB/T567.1、GB/T567.2、GB/T567.3、GB/T567.4的規(guī)定;c)超壓泄放裝置的入口管設(shè)計應(yīng)符合GB/T18442.3的規(guī)定;d)儲存易燃、易爆介質(zhì)時,超壓泄放裝置的出口應(yīng)裝設(shè)泄放管,將排放介質(zhì)引至安全地點;e)選用的爆破片在爆破時不應(yīng)產(chǎn)生碎片、脫落和火花,宜采用反拱刻槽型爆破片;f)氣體的排放應(yīng)暢通無阻,泄壓排出的氣體不應(yīng)直接沖擊容器和主要受力結(jié)構(gòu)件;g)能承受容器內(nèi)部的壓力、可能出現(xiàn)的超壓及包括液體沖擊力在內(nèi)的動載荷;h)出口處應(yīng)防止雨水和雜物的積聚,并防止任何異物的進入;i)應(yīng)考慮超壓泄放裝置的入口壓降和出口背壓的影響。4.2.1.4內(nèi)容器超壓泄放裝置的安裝應(yīng)符合下列要求:a)安全閥安裝時應(yīng)鉛直安裝;b)超壓泄放裝置與罐體之間不宜安裝截止閥門。為便于超壓泄放裝置的校驗、維修與更換,經(jīng)使用單位主管壓力容器安全技術(shù)負責(zé)人批準,且采取可靠的防范措施,方可在超壓泄放裝置與罐體之間安裝截止閥門。在深冷容器正常使用和運行期間,截止閥門應(yīng)保證處于全開狀態(tài)(加鉛封或鎖定且其結(jié)構(gòu)和通徑應(yīng)不影響超壓泄放裝置的安全泄放。4.2.1.5內(nèi)容器超壓泄放裝置應(yīng)有清晰、永久的標記,標記內(nèi)容應(yīng)至少包括:4a)超壓泄放裝置動作壓力;b)額定的排氣能力或最小泄放面積;c)制造許可證編號及標志;d)制造單位名稱或標識商標。4.2.2內(nèi)容器安全泄放量4.2.2.1內(nèi)容器超壓泄放裝置的排放能力應(yīng)不小于內(nèi)容器需要的安全泄放量。內(nèi)容器需要的安全泄放量及超壓泄放裝置的排放能力計算方法按附錄A的規(guī)定。4.2.2.2進行內(nèi)容器需要的安全泄放量計算時,至少應(yīng)考慮到下列工況及可能的組合:a)絕熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完好且處于正常的真空狀態(tài)下,外部為環(huán)境溫度,內(nèi)容器的溫度為泄放壓力下所儲存介質(zhì)的飽和溫度;b)絕熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完好且處于正常的真空狀態(tài)下,外部為環(huán)境溫度,內(nèi)容器的溫度為泄放壓力下所儲存介質(zhì)的飽和溫度,且增壓系統(tǒng)處于全開工作狀態(tài);c)絕熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完好,但夾層已喪失真空的狀態(tài)下,外部溫度為環(huán)境溫度,內(nèi)容器的溫度為泄放壓力下所儲存介質(zhì)的飽和溫度;d)深冷容器的絕熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完好或部分完好,但夾層真空已喪失,且外部遭遇火災(zāi)或遭遇922K及以上高溫;e)深冷容器的絕熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完全損壞,且夾套外部遭遇火災(zāi)或遭遇922K及以上高溫;f)連接高壓源與內(nèi)容器的管路中的其他閥的流通能力;g)泵的可能組合的循環(huán)使用的影響;h)以可能的最大流量對工作溫度下的儲罐加注帶液閃蒸氣體。4.2.2.3設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)實際條件判明可能發(fā)生的各種工況,包括4.2.2.2列出的a)~h)的工況及可能的組合工況。4.2.2.4附錄A未規(guī)定針對4.2.2.2中的工況f)、g)和h)的計算方法,設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)實際條件判明是否存在這些工況。存在這些工況時應(yīng)按熱力學(xué)基本理論的方法,充分估計這些工況可能產(chǎn)生的最大影響。4.2.2.5內(nèi)容器超壓泄放裝置的排放能力應(yīng)滿足4.2.2.2中的a)~d)、f)、g)、h)中可能有幾種工況同時發(fā)生時的安全泄放要求,但也應(yīng)充分研究發(fā)生4.2.2.2中極端工況e)的可能。4.3外殼防爆裝置4.3.1外殼防爆裝置的設(shè)置要求4.3.1.1外殼應(yīng)設(shè)置防爆裝置,其泄放壓力應(yīng)不大于0.05MPa,其排放能力足以使夾層的壓力限制在不超過0.1MPa。4.3.1.2防爆裝置應(yīng)能耐大氣腐蝕,材料應(yīng)與環(huán)境溫度相適應(yīng)。4.3.1.3防爆裝置應(yīng)能防止絕熱材料的堵塞。防爆裝置應(yīng)盡可能設(shè)置在外殼頂部位置。4.3.1.4外殼防爆裝置可采用自緊式防爆裝置或焊接式爆破片裝置。自緊式防爆裝置的蓋板應(yīng)有相應(yīng)的保護措施。采用焊接式爆破片裝置時,與外殼本體連接也應(yīng)采用焊接型式,并應(yīng)有防雨、防塵等保護措施。4.3.2外殼防爆裝置的排放面積外殼防爆裝置的排放面積一般不小于內(nèi)容器幾何容積(m3)與340mm2/m3的乘積,但不必超過54.4緊急切斷裝置4.4.1緊急切斷裝置的設(shè)置要求4.4.1.1儲存易燃、易爆介質(zhì)的深冷容器,應(yīng)按如下要求設(shè)置緊急切斷裝置,但確認在工程系統(tǒng)中已設(shè)置緊急切斷裝置或類似的能防大量泄漏的其他緊急閉止裝置時除外:a)應(yīng)在液相進出管線上盡量靠近罐體的位置設(shè)置緊急切斷裝置。b)緊急切斷裝置一般由緊急切斷閥、遠程控制系統(tǒng)以及易熔合金塞組成。緊急切斷裝置應(yīng)動作靈活、性能可靠、便于檢修,且不應(yīng)兼作他用。c)緊急切斷閥應(yīng)符合GB/T24918的規(guī)定,且閥體不應(yīng)采用鑄鐵或非金屬材料制造,緊急切斷閥的上閥桿不應(yīng)安裝手輪。4.4.1.2在遭遇火災(zāi)或充裝、排液過程中發(fā)生意外泄漏時,緊急切斷裝置應(yīng)能自動關(guān)閉,且該裝置應(yīng)能進行遠程控制。4.4.1.3當(dāng)遠程控制系統(tǒng)采用氣動控制系統(tǒng)時,所用氣體宜采用外置式壓縮空氣源,且滿足下列要求:a)壓縮空氣應(yīng)無油且潔凈、干燥;b)壓縮空氣的壓力應(yīng)與緊急切斷閥的操作壓力相匹配,且保持穩(wěn)定;c)氣動控制系統(tǒng)的管路一般采用不銹鋼材料。4.4.1.4設(shè)有遠程控制接口,便于遠程控制系統(tǒng)關(guān)閉操作的裝置,應(yīng)設(shè)置在工程系統(tǒng)中人員易于到達的位置。4.4.1.5緊急切斷閥與罐體液相口、氣相口、增壓器口的連接可以采用法蘭或焊接的連接方式。4.4.2緊急切斷裝置的性能要求4.4.2.1易熔塞應(yīng)選用易熔合金材料,并應(yīng)能在70℃±5℃時熔融。4.4.2.2緊急切斷裝置應(yīng)經(jīng)耐壓試驗和氣密性試驗檢驗合格。4.5導(dǎo)靜電接地裝置4.5.1儲存易爆介質(zhì)的深冷容器,其罐體、管道、閥門和支座等連接處的導(dǎo)電性應(yīng)良好,并設(shè)置可靠的導(dǎo)靜電連接端子。4.5.2罐體金屬與接地導(dǎo)線末端之間的電阻值應(yīng)不大于5Ω。4.6液位測量裝置4.6.1深冷容器應(yīng)設(shè)置一個或多個液位測量裝置,如機械指針式液位計(以下簡稱“液位計”)、數(shù)字式液位顯示儀器等,用于罐體液位測量和充裝量的輔助測量。4.6.2液位測量裝置的選用和設(shè)置應(yīng)符合以下要求:a)應(yīng)根據(jù)充裝介質(zhì)、設(shè)計壓力和設(shè)計溫度等設(shè)計參數(shù)正確選用;b)指示應(yīng)靈敏準確,安裝結(jié)構(gòu)牢固;c)精度等級不低于2.5級;d)對易燃、易爆介質(zhì),應(yīng)采用防爆型液位測量裝置,且有防止泄漏的保護裝置;e)應(yīng)設(shè)置在便于觀察和操作的位置,其允許的最高安全液位應(yīng)做出明顯的標志;f)液位計應(yīng)附有罐內(nèi)介質(zhì)密度的上限和下限、液位指示刻度與容積的對照表。4.7壓力測量裝置4.7.1深冷容器應(yīng)設(shè)置一個或多個壓力測量裝置,如機械指針式壓力表(以下簡稱“壓力表”)或數(shù)字式6壓力顯示儀器,用以顯示罐體內(nèi)的工作壓力。4.7.2壓力測量裝置的選用和設(shè)置應(yīng)符合以下要求:a)應(yīng)與罐體內(nèi)的介質(zhì)相適應(yīng),且滿足使用工況要求;b)應(yīng)符合相應(yīng)國家標準或行業(yè)標準規(guī)定的規(guī)定;c)壓力表應(yīng)符合JB/T6804的規(guī)定,且表盤直徑不小于100mm、精度等級不低于1.6級、表盤刻度極限值應(yīng)為工作壓力的1.5倍~3.0倍;d)安裝位置應(yīng)便于操作人員觀察和清洗,且應(yīng)避免受到輻射熱、凍結(jié)或震動等不利因素的影響;e)安裝結(jié)構(gòu)應(yīng)牢固可靠,防止其脫落;f)壓力測量裝置與罐體之間應(yīng)裝設(shè)針形閥或其他切斷閥門。針形閥或切斷閥門上應(yīng)有開啟標記和鎖緊裝置,并且不得連接其他用途的配件或接管。4.7.3壓力測量裝置檢定應(yīng)符合以下要求:a)壓力測量裝置應(yīng)按照國家計量部門的有關(guān)規(guī)定進行定期檢定;b)壓力測量裝置安裝前應(yīng)進行檢定,檢定合格后應(yīng)加鉛封鎖定;c)壓力表應(yīng)在刻度盤上畫出指示工作壓力的紅線,并注明下次檢定日期。4.8溫度測量裝置4.8.1深冷容器應(yīng)按照設(shè)計文件的要求設(shè)置溫度測量裝置,如機械指針式溫度計或數(shù)字式溫度顯示儀器等。4.8.2溫度測量裝置的測量范圍應(yīng)與充裝介質(zhì)的工作溫度相適應(yīng)。4.8.3溫度測量裝置應(yīng)按照國家計量部門的有關(guān)規(guī)定進行定期檢定。4.9真空度測量裝置4.9.1真空度測量裝置一般由真空隔離閥和真空規(guī)管組成,并與配套的真空計組合使用。罐體真空夾層應(yīng)至少設(shè)置一套真空度測量裝置。4.9.2真空度測量裝置的選用和設(shè)置應(yīng)滿足以下要求:a)真空度測量裝置的整體漏氣速率和漏放氣速率,應(yīng)優(yōu)于真空夾層的漏氣速率和漏放氣速率;b)真空規(guī)管以及配套的真空計的測量范圍應(yīng)滿足產(chǎn)品制造、使用和定期檢驗的測量要求;c)用于充裝液氧或易燃、易爆介質(zhì)的深冷容器,真空規(guī)管應(yīng)滿足防爆要求;d)真空度測量裝置的安裝結(jié)構(gòu)應(yīng)牢固可靠、便于測量,并且設(shè)置安全保護裝置。4.10帶傳感器或電氣控制元件的測量裝置4.10.1帶傳感器或電氣控制元件的測量裝置,是為滿足罐體內(nèi)溫度、壓力、液位等參數(shù)的實時測量,用相應(yīng)的傳感器采集信號并轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)顯示,必要時能實現(xiàn)遠程傳輸功能的測量裝置。4.10.2測量裝置的測量范圍以及精度等級應(yīng)滿足設(shè)計文件的要求。4.10.3測量裝置的安裝結(jié)構(gòu)應(yīng)牢固、可靠,其連接導(dǎo)線、導(dǎo)管等不應(yīng)與相鄰零部件干涉。4.10.4選用帶有電氣控制元件的機械指針或數(shù)字式儀表,應(yīng)選用符合電氣元件防護設(shè)計標準規(guī)定的產(chǎn)品,其中充裝易燃、易爆介質(zhì)的深冷容器,還應(yīng)選用符合電氣元件防爆設(shè)計標準規(guī)定的產(chǎn)品。4.11.1閥門材料應(yīng)與介質(zhì)相容,閥體不得選用鑄鐵或非金屬材料制造。4.11.2裝卸閥門的公稱壓力應(yīng)不低于管路的設(shè)計壓力,其耐壓試驗和氣密性試驗壓力應(yīng)滿足以下要求:a)耐壓試驗壓力為閥門公稱壓力的1.5倍;b)氣密性試驗壓力為閥門公稱壓力,閥門應(yīng)在全開和全閉工作狀態(tài)下進行氣密性試驗合格。4.11.3手動閥門應(yīng)在閥門承受氣密性試驗壓力下能夠全開、全閉操作自如,且不應(yīng)有異常阻力、空轉(zhuǎn)等。4.11.4裝卸接頭應(yīng)符合下列要求:a)應(yīng)符合相應(yīng)的產(chǎn)品標準或設(shè)計圖樣的規(guī)定,且應(yīng)有產(chǎn)品質(zhì)量證明文件;b)表面應(yīng)無油污、雜物等;c)應(yīng)能夠防止介質(zhì)錯裝;d)應(yīng)在產(chǎn)品的明顯部位進行標識。78附錄A(規(guī)范性附錄)罐體安全泄放量和超壓泄放裝置排放能力計算A.1從熱壁(外殼)傳入冷壁(內(nèi)容器)的總熱流量的計算A.1.1.1絕熱系統(tǒng)(夾層和絕熱材料)完好且處于正常的真空狀態(tài)下,外部為環(huán)境溫度,內(nèi)容器的溫度為所儲存的介質(zhì)在泄放壓力下的飽和溫度,需考慮的從熱壁傳入冷壁的熱流量的計算方法如下:a)在正常的真空狀態(tài)下,通過絕熱材料傳入的熱流量按式(A.1)計算:式中:Hi,v—在正常真空狀態(tài)下,通過絕熱材料傳入的熱流量,單位為瓦(W);i,v—在正常真空狀態(tài)下,夾層絕熱材料總的傳熱系數(shù),單位為瓦每平方米開爾文2·Kλi,v—在正常真空狀態(tài)下,絕熱材料在溫度范圍Ta與Td之間的平均熱導(dǎo)率,單位為瓦每米開爾文[Wm·Kti—絕熱材料的名義厚度,單位為米(mAi,m—絕熱層內(nèi)外表面積的算術(shù)平均值,單位為平方米(m2Ta—非火災(zāi)情況下絕熱容器外部最高環(huán)境溫度,單位為開爾文(K);Td—對應(yīng)于儲存深冷介質(zhì)的內(nèi)容器或傳熱構(gòu)件冷端表面溫度,單位為開爾文(K對于亞臨界流體,Td是介質(zhì)在泄放壓力下的飽和溫度,單位為開爾文(K)。ISO21013-3,臨界或超臨界流體物性參數(shù)可參考參考文獻[3]。b)通過內(nèi)容器的吊帶或其他金屬支撐構(gòu)件傳入的熱流量按式(A.2)計算:HsHs,t—Ns,t式中:Hs,t—通過內(nèi)容器的吊帶或其他金屬支撐構(gòu)件傳入的熱流量,單位為瓦(WNs,t—內(nèi)容器吊帶或其他金屬支撐構(gòu)件的數(shù)量;λs,t—內(nèi)容器吊帶或其他金屬支撐構(gòu)件材料在溫度Ta與Td之間平均熱導(dǎo)率,單位為瓦每米開爾文[Wm·KAs,t—內(nèi)容器金屬吊帶或其他金屬支撐構(gòu)件的截面積,單位為平方米(m2s,t—內(nèi)容器吊帶或其他金屬支撐構(gòu)件材料的長度,單位為米(m)。c)通過為約束內(nèi)容器發(fā)生縱(軸)向位移而設(shè)置的限位構(gòu)件傳入的熱流量按式(A.3)計算:Hb,l—十—十—式中:Hb,l—通過為約束內(nèi)容器發(fā)生縱向位移而設(shè)置的限位構(gòu)件傳入的熱流量,單位為瓦(WNb,l—內(nèi)容器縱向限位構(gòu)件數(shù)量;t,l—縱向限位構(gòu)件的總熱阻,單位為開爾文每瓦(K/WLb,l—內(nèi)容器縱向非金屬限位構(gòu)件的長度,單位為米(mLt,l—內(nèi)容器縱向金屬限位構(gòu)件的長度,單位為米(m);λb—用于制作內(nèi)容器縱向非金屬限位構(gòu)件的熱導(dǎo)率,單位為瓦每米開爾文[Wm·Kλ—用于制作內(nèi)容器縱向金屬限位構(gòu)件的熱導(dǎo)率,單位為瓦每米開爾文[Wm·KAb,l—內(nèi)容器縱向非金屬限位構(gòu)件的截面積,單位為平方米(m2At,l—內(nèi)容器縱向金屬限位構(gòu)件的截面積,單位為平方米(m2)。d)通過為約束內(nèi)容器發(fā)生徑向位移而設(shè)置的徑向限位構(gòu)件傳入的熱流量按式(A.4)計算:式中:Hb,t—通過為約束內(nèi)容器發(fā)生徑向位移而設(shè)置的徑向限位構(gòu)件傳入的熱流量,單位為瓦(WNb,t—內(nèi)容器徑向限位構(gòu)件數(shù)量;t,t—徑向限位構(gòu)件的總熱阻,單位為開爾文每瓦(K/WLb,t—內(nèi)容器徑向非金屬限位構(gòu)件的長度,單位為米(mLt,t—內(nèi)容器徑向金屬限位構(gòu)件的長度,單位為米(m);Ab,t—內(nèi)容器徑向非金屬限位構(gòu)件的截面積,單位為平方米(m2At,t—內(nèi)容器徑向金屬限位構(gòu)件的截面積,單位為平方米(m2)。e)通過真空夾層的管道傳入的熱流量按式(A.5)計算:n十十1λa-λcλtTa-Td式中:Htube—通過真空夾層的管道傳入的熱流量,單位為瓦(W);λt—通過真空夾層的管道的材料在溫度Ta與Td之間平均熱導(dǎo)率,單位為瓦每米開爾λc—真空夾層的管道材料在冷端(深冷介質(zhì)在泄放壓力下的飽和溫度)的熱導(dǎo)率,單位為瓦每米開爾文[Wm·Kλ—真空夾層的管道材料在熱端的熱導(dǎo)率,單位為瓦每米開爾文[Wm·KAtube,i—穿過真空夾層的內(nèi)容器第i管的橫截面積,i=1,2,…,n,單位為平方米(m2Agas,i—穿過真空夾層的內(nèi)容器第i管的流通截面積,i=1,2,…,n,單位為平方米(m2Li—第i管在真空夾層內(nèi)的長度,單位為米(mλ—所儲存介質(zhì)的氣體熱導(dǎo)率,單位為瓦每米開爾文[Wm·K。A.1.1.2絕熱系統(tǒng)完好且處于正常的真空狀態(tài)下,外部為環(huán)境溫度,內(nèi)容器的溫度為泄放壓力下所儲存的介質(zhì)的飽和溫度,由熱壁傳入冷壁的總熱流量按式(A.6)計算:H1—Hi,v十Hs,t十Htube十Hb,l十Hb,t……(A.6)9式中:H1—在非火災(zāi)和絕熱層完好且處于正常的真空狀態(tài)下,由熱壁傳入冷壁的總熱流量,單位為瓦(W)。A.1.1.3絕熱系統(tǒng)完好且處于正常的真空狀態(tài)下,外部為環(huán)境溫度,內(nèi)容器的溫度為泄放壓力下所儲存的介質(zhì)的飽和溫度,且增壓系統(tǒng)處于全開工作狀態(tài)下,熱壁通過絕熱系統(tǒng)、構(gòu)件和增壓器輸入內(nèi)容器的總熱流量按式(A.7)計算:H2—H1十HP,B,C…………(A.7)HP,B,C—uP,B,CXAP,B,CX(Ta-Td)式中:H2—熱壁通過絕熱系統(tǒng)、構(gòu)件和增壓器輸入內(nèi)容器的總熱流量,單位為瓦(W);HP,B,C—增壓器產(chǎn)生的熱流量,單位為瓦(W);uP,B,C—增壓器總的對流傳熱系數(shù),單位為瓦每平方米開爾文[W/(m2·K)];AP,B,C—增壓器總的外部傳熱面積,單位為平方米(m2)。A.1.1.4絕熱系統(tǒng)完好,但夾層已喪失真空的狀態(tài)下,外部溫度為環(huán)境溫度,內(nèi)容器的溫度為泄放壓力下所儲存介質(zhì)的飽和溫度,從熱壁傳入內(nèi)容器的總熱流量按式(A.8)計算:H3—Hi,l十Hs,t十Htube十Hb,l十Hb,t…………(A.8)Hi,l—ui,lXAi,mX(Ta-Td)ui,l—式中:H3—絕熱系統(tǒng)完好,但夾層已喪失真空,外部溫度為環(huán)境溫度,內(nèi)容器的溫度為泄放壓力下所儲存介質(zhì)的飽和溫度,從熱壁傳入內(nèi)容器的總熱流量,單位為瓦(W);Hi,l—夾層喪失真空的狀態(tài)下,通過絕熱材料輸入的漏熱量,單位為瓦(W);i,l—在大氣壓力下和環(huán)境溫度下,絕熱材料總的傳熱系數(shù),單位為瓦每平方米開爾文[W/(m2·K)];λi,l—夾層已喪失真空,在大氣壓力下絕熱材料充滿或吸附空氣或介質(zhì)氣體,在溫度Ta與Td之間的平均熱導(dǎo)率,單位為瓦每米開爾文[W/(m·K)];ti—絕熱材料的名義厚度,單位為米(m);Ai,m—絕熱層內(nèi)外表面積的算術(shù)平均值,單位為平方米(m2)。A.1.2.1本條規(guī)定了深冷容器在通風(fēng)條件良好、敞開空間著火的火災(zāi)工況(與外部油池火災(zāi)類似)安全泄放量的計算方法。對于儲存非易燃、易爆介質(zhì)的深冷容器遭受非池火工況時,設(shè)計者可根據(jù)火源距離、火焰強度、罐體輻射表面積、大氣和外殼的熱量吸收系數(shù)等因素確定安全泄放量計算方法。對于深冷容器遭受噴射火、部分密閉或全部密閉空間內(nèi)火災(zāi)等嚴重火災(zāi)工況時安全泄放量的計算,設(shè)計者應(yīng)另行考慮。A.1.2.2真空絕熱容器的絕熱系統(tǒng)完好或部分完好,但夾層真空已喪失,且外部遭遇火災(zāi)或遭遇922K高溫的情況下,由熱壁傳入內(nèi)容器的總熱流量按式(A.9)計算:H4—2.6X(922-Td)ui,fXA.82…………(A.9)式中:H4—真空絕熱容器的絕熱系統(tǒng)完整,但夾層真空已喪失,且外部遭遇火災(zāi)或遭遇922K高溫的情況下,由熱壁傳入內(nèi)容器的總熱流量,單位為瓦(W);ui,f—在火災(zāi)條件下(外部溫度為922K和大氣壓下)絕熱層總的傳熱系數(shù),單位為瓦每平方米開爾文[W/(m2·K)];λi,f—真空絕熱深冷容器外部遭遇火災(zāi)或遭遇922K的高溫,夾層真空已喪失,在大氣壓力下,絕熱材料充滿介質(zhì)氣體或空氣,但仍能有效地阻止熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射;絕熱材料在Td與922K之間的平均熱導(dǎo)率,取兩者(氣體或空氣)之中的較大值,單位為瓦每米開爾文[W/(m·K)];ti—絕熱材料的名義厚度,單位為米(m);Ar—內(nèi)容器與外殼面積的平均值,單位為平方米(m2);半球形封頭的臥式容器:Ar=πDoL;橢圓形封頭的臥式容器:Ar=πDo(L+0.3Do);立式容器:Ar=πDoh1;L—外殼總長減去罐體中軸線處兩端夾層厚度的平均值,單位為米(m);D—內(nèi)容器與外殼直徑的平均值,單位為米(m);h1—設(shè)計最大液位高度,單位為米(m)。A.1.2.3真空絕熱深冷容器夾套外部遭遇火災(zāi)或遭遇922K高溫,且絕熱系統(tǒng)已完全損壞的情況下,由熱壁傳入內(nèi)容器的總熱流量按式(A.10)計算:H5—7.1X104XA.82…………(A.10)式中:H5—真空絕熱深冷容器夾套外部遭遇火災(zāi)或遭遇922K高溫,且絕熱系統(tǒng)已完全損壞的情況下,由熱壁傳入內(nèi)容器的總熱流量,單位為瓦(W);Ar—內(nèi)容器外表面積,單位為平方米(m2)。A.2內(nèi)容器的安全泄放量(質(zhì)量流量)的計算A.2.1當(dāng)內(nèi)容器的超壓泄放裝置的泄放壓力pd小于介質(zhì)臨界壓力的40%時,上述各種狀態(tài)下的內(nèi)容器的安全泄放量按式(A.11)計算:.11)式中:Ws,i—當(dāng)內(nèi)容器的超壓泄放裝置的泄放壓力pd小于介質(zhì)臨界壓力的40%時,內(nèi)容器的安全泄放量,單位為千克每小時(kg/h);Hi—由熱壁傳入冷壁的總熱流量,對應(yīng)于i=1,2,3,4,5,分別由式(A.6)、式(A.7)、式(A.8)、式(A.9)、式(A.10)計算,單位為瓦(W);q—在泄放壓力下液體介質(zhì)的汽化潛熱,單位為千焦每千克(kJ/kg)。s,i—3.6X.12)A.2.2當(dāng)超壓泄放裝置的氣體泄放壓力pd小于介質(zhì)的臨界壓力,但大于或等于臨界壓力的40%,即0.4pcrit≤pd<pcrit時s,i—3.6X.12)式中:W,i—當(dāng)超壓泄放裝置的氣體泄放壓力pd小于介質(zhì)的臨界壓力,但大于或等于臨界壓力的40%,即0.4pcrit≤pd<pcrit時,內(nèi)容器的安全泄放量,單位為千克每小時(kg/h);心g—泄放壓力下,飽和氣體介質(zhì)的比容積,單位為立方米每千克(m3/kg);心e—泄放壓力下,飽和液體介質(zhì)的比容積,單位為立方米每千克(m3/kg);Hi—由熱壁(夾套)傳入冷壁(內(nèi)容器)的總熱流量,對應(yīng)于i=1,2,3,4,5,分別由式(A.6)、式(A.7)、式(A.8)、式(A.9)、式(A.10)計算,單位為瓦(W);q—在泄放壓力下液體介質(zhì)的汽化潛熱,單位為千焦每千克(kJ/kg)。A.2.3當(dāng)超壓泄放裝置的氣體泄放壓力高于介質(zhì)的臨界壓力時,亦需對式(A.11)中的內(nèi)容器安全泄放量計算公式進行修正,即應(yīng)按式(A.13)計算:Wi—3.i.13)式中:Wi—當(dāng)超壓泄放裝置的氣體泄放壓力高于介質(zhì)的臨界壓力時,內(nèi)容器的安全泄放量,單位為千克每小時(kg/h);Hi—由熱壁(夾套)傳入冷壁(內(nèi)容器)的總熱流量,對應(yīng)于i=1,2,3,4,5,分別由式(A.6)、式(A.7)、式(A.8)、式(A.9)、式(A.10)計算,單位為瓦(W);qI—泄放壓力pdqI—泄放壓力pd心—臨界或超臨界介質(zhì)在泄放壓力pd和操作溫度范圍內(nèi)任一溫度下的比容積,單位為立方米每千克(m3/kg);h—臨界或超臨界液體在泄放壓力pd下和操作溫度范圍內(nèi)任一溫度下的烙值,單位為千焦每開爾文(kJ/K)。A.3質(zhì)量流量與標準狀態(tài)體積流量的換算將泄放氣體的質(zhì)量流量Ws,i換算成標準狀態(tài)空氣體積流量,按式(A.14)計算:Qi—.14)式中:Qi—按泄放氣體的質(zhì)量流量Ws,i換算成的標準狀態(tài)空氣體積流量,單位為立方米每小時(m3/h);Ws,i—當(dāng)內(nèi)容器的超壓泄放裝置的泄放壓力pd小于40%的介質(zhì)臨界壓力時,上述各種狀態(tài)下的真空絕熱壓力容器的安全泄放量,單位為千克每小時(kg/h);C—氣體特性系數(shù),查表A.1或按下式計算:kkk—氣體絕熱指數(shù),k=Cp/Cv;Cp—標準狀態(tài)下氣體比定壓熱容,單位為千焦每千克攝氏度[kJ/(kg·℃)];Cv—標準狀態(tài)下氣體比定容熱容,單位為千焦每千克攝氏度[kJ/(kg·℃)];Z—泄放壓力下飽和氣體的壓縮系數(shù);T—泄放裝置進口側(cè)的氣體溫度,單位為開爾文(K);M—氣體的摩爾質(zhì)量,單位為千克每千摩爾(kg/kmol)。A.4氣體排放管長度對超壓泄放裝置入口的氣體壓力和溫度的影響當(dāng)從內(nèi)容器到泄放裝置入口

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