【講座主要內(nèi)容】
一、通用部分;
二、工廠制造部分;
三、儲(chǔ)罐安全;
四、安裝及后期保養(yǎng);
【講座全程實(shí)錄】
一、通用部分
1、低溫儲(chǔ)罐從容積上可以分為:大型常壓低溫儲(chǔ)槽和帶壓低溫儲(chǔ)罐。
低溫儲(chǔ)罐從容積上可以分為常壓低溫儲(chǔ)槽,設(shè)備為平底拱蓋、立式雙層壁結(jié)構(gòu),夾層填充珠光砂進(jìn)行絕熱并充氮?dú)獗Wo(hù)。設(shè)置內(nèi)、外槽呼吸閥和緊急泄放裝置,確保設(shè)備安全運(yùn)行。
常壓儲(chǔ)罐還有子母罐,內(nèi)容器在工廠制作,然后運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng),再做外容器,夾層填充珠光砂,工藝管可以根據(jù)需求設(shè)定。
帶壓低溫儲(chǔ)罐,鑒于工廠制作能力和運(yùn)輸條件的限制,低溫儲(chǔ)罐在工廠制作最大只能做到200立方,最小可以從1m3起做。LNG低溫儲(chǔ)罐常用規(guī)格為20m3,30m3,60m3,100m3,150m3。壓力容0.2MPa至更高。
2、低溫儲(chǔ)罐從結(jié)構(gòu)形式上可以分為:立式儲(chǔ)罐和臥式儲(chǔ)罐。
立式儲(chǔ)罐一般采用吊帶式結(jié)構(gòu),所有和內(nèi)容器接觸的地方都選用304不銹鋼材質(zhì),一切的結(jié)構(gòu)主要的目的是減少熱傳遞和經(jīng)濟(jì)性,減少了熱傳遞就減少內(nèi)容器低溫介質(zhì)的汽化。
臥式儲(chǔ)罐一般采用可滑動(dòng)支撐結(jié)構(gòu),用高強(qiáng)度的玻璃鋼棒支撐,強(qiáng)度高,導(dǎo)熱率小。玻璃鋼棒強(qiáng)度高,導(dǎo)熱率卻只有不銹鋼的1/10,玻璃鋼棒做支撐,做到了設(shè)備強(qiáng)度的可靠性和設(shè)備的最小漏熱量,設(shè)備具有較高的可靠性和先進(jìn)性。
3、低溫儲(chǔ)罐工作壓力的選定:從0.1MPa~更高不等。
LNG低溫儲(chǔ)罐從壓力上可以最低0.1MPa到更高不等,加氣站上面一般都選擇12公斤工作壓力,14.4公斤設(shè)計(jì)壓力儲(chǔ)罐,其實(shí)也沒有規(guī)定一定要用12公斤的儲(chǔ)罐,這個(gè)選擇大多是出于安全和放散的考慮。
氣化站一般氣化調(diào)壓出口的壓力都很低,到燃燒器那里一般只有10Kpa左右,如果你的氣化站用氣量很大,比如一天3萬方以上,作為儲(chǔ)罐廠家,當(dāng)然壓力越高越喜歡,如果氣化量達(dá)到3萬方以上,個(gè)人建議儲(chǔ)罐可以上6公斤的就行,因?yàn)椴圮囆兑阂院笠后w就在罐子里待一天,完全沒有蒸發(fā)時(shí)間,儲(chǔ)罐壓力根本升不上來就燃燒完了。所以,可以做一個(gè)壓力很低的儲(chǔ)罐來用,如果LNG液體是儲(chǔ)罐備用,槽車直接接氣化撬,那個(gè)時(shí)候可以考慮把儲(chǔ)罐壓力做高一點(diǎn)。如果貴公司有錢就要安全那就上加氣站上面的罐子給氣化站用吧,最終的結(jié)果還在于自己的選擇。
4、低溫儲(chǔ)罐工作溫度:-162。
設(shè)計(jì)-196天然氣的臨界溫度為-162度,所以在儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)的時(shí)候,工程師一般都是按照-196度液氮的溫度來設(shè)計(jì),儲(chǔ)罐第一次卸液也是用液氮用來預(yù)冷。天然氣和液氮罐差壓就一個(gè)閥門和爆破片。
之前我曾經(jīng)有一個(gè)客戶提出一個(gè)想法,想用在一個(gè)100立方的低溫儲(chǔ)罐內(nèi)布置盤管,讓儲(chǔ)罐內(nèi)充滿液氮,管程浸泡在液氮里面,然后讓卸液后的槽車氣相從管程里走一遍,以達(dá)到回收槽車氣體的目的。理論上是可以的,只是最后沒有去實(shí)踐,這個(gè)事情如果做,前提是你有很低價(jià)位的液氮,還有足夠的槽車從你這里經(jīng)過。讓槽車5公斤的壓力卸到2公斤走掉,中間還是有價(jià)值的。
5、低溫儲(chǔ)罐材料的選擇
快易冷小儲(chǔ)罐一般都是內(nèi)外不銹鋼,根據(jù)儲(chǔ)罐20年設(shè)計(jì)壽命來算的話,其實(shí)碳鋼一樣能滿足使用功能。做成不銹鋼更漂亮。
大儲(chǔ)罐,外容器在北京以南選擇Q345R材質(zhì)足矣,在內(nèi)蒙、西北,東北及更偏北的地方建議選擇16MnDR,保障容器安全還是很重要的,內(nèi)容器就不用講了,各個(gè)廠家都是304,當(dāng)然有的用的所謂的強(qiáng)化板。
6、低溫儲(chǔ)罐的全容積,有效容積
LNG儲(chǔ)罐,作為制造廠,一般默認(rèn)的60m3為全容積60m3,也可以稱作為水容積60m3,天然氣的充裝系數(shù)被定在0.9,也就是說60m3的儲(chǔ)罐你只能裝90%的空間,60m3*90%=54m3,60m3全容積的儲(chǔ)罐大致是23噸的充裝量。
如果是有效容積是60m3,那么這個(gè)儲(chǔ)罐在制造廠制造的時(shí)候就是一個(gè)60/0.9的一個(gè)水容積也就是66.66m3?,F(xiàn)在這種66.66m3的罐子很少,54m3有效容積主要是和運(yùn)輸槽車配套更經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
7、低溫儲(chǔ)罐保溫材料的選擇
儲(chǔ)罐保溫材料一般選擇是珠光砂(珍珠巖),選擇珠光砂是因?yàn)閷?dǎo)熱系數(shù)低、化學(xué)穩(wěn)定性好,珠光砂的充裝是有一定的科學(xué)性的,充的多和充的少對(duì)于保溫都有影響,各家可能有各家的充裝系數(shù)和充裝工藝。
涉及到高真空的時(shí)候才會(huì)選擇用多層纏繞。還有就是立式儲(chǔ)罐基本沒有多層纏繞,自重會(huì)讓罐頂裸露的如果固定不到位。這樣就影響了儲(chǔ)罐的保溫。
8、低溫儲(chǔ)罐工藝管口的介紹
低溫儲(chǔ)罐分上進(jìn)液下進(jìn)液口,大小DN50作用就是槽車卸液到儲(chǔ)罐的管道,上進(jìn)液通常是初次預(yù)冷的時(shí)候用,和初次進(jìn)液的時(shí)候用,其他時(shí)間好像用的并不多。出液,DN50很明白就是把液體從儲(chǔ)罐壓出來的工藝管。溢流,DN15在儲(chǔ)罐裝滿到90%的時(shí)候開著溢流閥,當(dāng)介質(zhì)流出來的時(shí)候證明已經(jīng)到了設(shè)計(jì)的充裝線,可以停止裝液了。
氣相,一般管徑DN40,作用一個(gè)是手動(dòng)減少儲(chǔ)罐壓力用,還就是安全閥裝在這個(gè)工藝管上面。再有就是壓力表液位計(jì)的取壓管,這兩個(gè)管比較小一般為φ10,儲(chǔ)罐上面還有3個(gè)口,那就是防暴器口,防止萬一內(nèi)容器泄漏時(shí)候的安全保障用,一般在儲(chǔ)罐頂部,再就是抽真空口和測(cè)真空口。
9、選擇合適的低溫儲(chǔ)罐
LNG儲(chǔ)罐建議選擇20立方、30立方、60立方或者更大立方數(shù)儲(chǔ)罐,主要還是和槽車匹配,讓卸液更方便更經(jīng)濟(jì),群里做終端的比我們有經(jīng)驗(yàn)哈。當(dāng)氣化站儲(chǔ)罐容積上100m3以上的時(shí)候,我覺得就沒必要選擇6公斤以上的,既然選擇100m3以上的大儲(chǔ)罐,肯定用液量是很快的。沒必要高壓力來用,其它用途另當(dāng)別論。
儲(chǔ)罐壓力,上面講過用量大可以選擇小壓力儲(chǔ)罐,那么有朋友可能說,我選擇2公斤的可以嗎?可以,但是價(jià)格不會(huì)有太大差異哦,2公斤的壓力一個(gè)2500mm直徑的圓,壁厚太薄,在工廠是很難制作的,建議6公斤以上。
二、工廠制造部分
1、儲(chǔ)罐內(nèi)容器壁厚的計(jì)算
儲(chǔ)罐的壁厚是怎么得來的呢,有一個(gè)計(jì)算軟件,上海中心站可以買到的,SW6,計(jì)算的時(shí)候要考慮儲(chǔ)罐工作壓力,工作溫度,大小直徑,立式臥式、輸入相應(yīng)的參數(shù)計(jì)算出壁厚,在場(chǎng)地條件允許的情況下建議選擇臥式儲(chǔ)罐。
因?yàn)榱⑹絻?chǔ)罐到了一定的高度,要考慮液柱靜壓力,經(jīng)驗(yàn)是30立方一下通??梢员荛_液柱靜壓力,儲(chǔ)罐太高可能會(huì)造成儲(chǔ)罐成本的上升,最直接的就是同等容積、壓力,立式要比臥式厚2mm壁厚,所以如果場(chǎng)地可以的情況下,可以多選擇臥式儲(chǔ)罐。這樣會(huì)減少設(shè)備投資人的投資。
2、立式臥式的結(jié)構(gòu)
上面提到,立式儲(chǔ)罐有時(shí)候會(huì)比臥式儲(chǔ)罐增加成本,其實(shí)在工廠的制造過程中,是沒有太大區(qū)別的,主要根據(jù)業(yè)主地塊選擇適合的結(jié)構(gòu)形式,有的業(yè)主說我不想讓儲(chǔ)罐立著,這樣太暴露了,那就選擇臥式的吧,所以,選擇臥式還是立式儲(chǔ)罐對(duì)于制造廠來講是沒有區(qū)別的。
立式儲(chǔ)罐在液體排放方面要比臥式儲(chǔ)罐排放的更加干凈這個(gè)是一個(gè)優(yōu)勢(shì),不好的地方是立式儲(chǔ)罐要深挖基礎(chǔ),基礎(chǔ)造價(jià)會(huì)增加,臥式儲(chǔ)罐可能地面簡(jiǎn)單硬化一下就可以放置,當(dāng)然簡(jiǎn)單硬化一下是不合規(guī)的,還是需要做基礎(chǔ)的,如果簡(jiǎn)易來用,那就無所謂了,立式儲(chǔ)罐則不可以,這是立罐不好的地方。
3、檢漏及抽空
內(nèi)容器在裝配之前,外容器在和內(nèi)容器裝配之后,都要進(jìn)行氦檢漏,為什么要用氦檢漏呢?是因?yàn)楹庾陨淼母叻€(wěn)定性,和在濃度很低的時(shí)候能被檢測(cè)出來。所以被儲(chǔ)罐廠家用來檢測(cè)射線和氣壓試不出來的漏點(diǎn),以保證儲(chǔ)罐的抽真空效果。
在每條焊縫,包括A、B類和C、D類焊縫,都用氦氣檢測(cè)完畢才能進(jìn)入抽真空的階段,先用大功率機(jī)械泵抽,然后再轉(zhuǎn)入高真空機(jī)組抽空,在發(fā)貨前再進(jìn)行補(bǔ)抽,以達(dá)到良好的真空狀態(tài)交付客戶。
4、配管油漆
上面提到的工藝管道在抽空完成以后都是需要配裝低溫截止閥和安全閥及其他閥門配件的,這里要全面采用氬弧焊焊接以保證儲(chǔ)罐工藝管線的美觀和焊接質(zhì)量。建議最好截止閥用雙閥,如果是單閥,只能讓后面的撬裝去再裝一道閥門。
配裝完畢,用專用的工裝將閥門儀表保護(hù),推入噴砂房進(jìn)行噴砂(最好用鋼砂,鋼絲切斷和鋼丸)處理,外罐表面進(jìn)行徹底的噴丸除銹處理,達(dá)到Sa2.5級(jí)標(biāo)準(zhǔn),儲(chǔ)罐表面進(jìn)行吹掃浮塵,然后上油漆,上環(huán)氧富鋅底漆2道,然后上面漆白丙烯酸聚氨酯面漆1道,漆膜厚度在150μm以上,油漆最好選用進(jìn)口油漆以保證質(zhì)量。
三、儲(chǔ)罐安全
1、安全閥的開啟關(guān)閉
儲(chǔ)罐內(nèi)膽設(shè)置了雙安全閥,在正常使用狀態(tài)下,一套處于工作狀態(tài),另一套處于備用狀態(tài),可通過一個(gè)三通閥轉(zhuǎn)換使用,通常三通閥手柄豎直兩個(gè)全開,左搬左開,右搬右開。
2、就地儀表和遠(yuǎn)傳儀表
儲(chǔ)罐上面一般配就地液位計(jì)一塊,壓力表一塊,液位計(jì)為差壓液位計(jì),通常在液位計(jì)旁邊會(huì)有一個(gè)壓力液位高度對(duì)照表,讓業(yè)主方便換算液位高度,市面上也有數(shù)字顯示的,其原理是一個(gè)道理。
有的標(biāo)準(zhǔn)氣化站或者加氣站有中控系統(tǒng),可能就需要采集儲(chǔ)罐的液位和壓力到DCS,這個(gè)無非就是在原來的液位計(jì)上面加裝一個(gè)液位變送器,在氣相上面加裝一個(gè)壓力變送器。根據(jù)業(yè)主需求儲(chǔ)罐出廠的時(shí)候可以預(yù)留3個(gè)φ10的管頭在就地儀表附近,以備業(yè)主接變送器用。
3、緊急切斷及放散
現(xiàn)在的儲(chǔ)罐出廠有的廠家出廠時(shí)配了緊急切斷氣動(dòng)閥,有的沒有配,我覺得還是根據(jù)客戶需求來配吧,如果是一個(gè)簡(jiǎn)易的氣化站,配了氣動(dòng)閥除了增加成本沒其他的意義的,如果是一個(gè)有自動(dòng)控制的站,這個(gè)氣動(dòng)閥還是有必要裝上的。
放散:一般業(yè)主為了節(jié)省燃?xì)?,都把氣相接了管路到氣化系統(tǒng),起到節(jié)約的目的,如果是想正規(guī)安全一點(diǎn),個(gè)人認(rèn)為EAG\BOG該有的還的有。
四、安裝及后期保養(yǎng)
1、低溫儲(chǔ)罐的安裝
儲(chǔ)罐到了業(yè)主現(xiàn)場(chǎng),在儲(chǔ)罐吊裝之前,安裝告知還是有必要做的,通常都是提前儲(chǔ)罐一天去安裝所在地辦理安裝告知,一般現(xiàn)在都是當(dāng)?shù)氐馁|(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局去告知(也有的是市場(chǎng)監(jiān)管局),告知必須是有安裝資質(zhì)的公司,儲(chǔ)罐廠家的制造證就可以拿去辦理安裝告知的,告知完畢就可以進(jìn)行安裝施工了。
2、儲(chǔ)罐安裝完畢使用證的取得
儲(chǔ)罐安裝完畢,現(xiàn)在根據(jù)新的國(guó)家法規(guī)單臺(tái)新出廠設(shè)備是不需要到現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收安裝的,但是有的地方還是需要驗(yàn)收及繳費(fèi)的,這個(gè)可能跟地方經(jīng)濟(jì)狀況有很大的關(guān)系,一般時(shí)候安裝施工單位出具安裝合格證明,去辦理安裝合格報(bào)告。
有了安裝合格報(bào)告,再加上業(yè)主的管理員證和操作員證,管理制度,業(yè)主的其他證件,就可以去取使用登記了。沒問題發(fā)使用證,到此算是安裝完畢。使用證不代表安檢和消防不查你。
3、儲(chǔ)罐的定檢檢驗(yàn)
安裝的新的儲(chǔ)罐前3年是不需要做任何檢測(cè)的,質(zhì)監(jiān)局一般也不會(huì)來找你,到第4年的時(shí)候,一般都是業(yè)主主動(dòng)邀約質(zhì)監(jiān)局進(jìn)場(chǎng)對(duì)自己的儲(chǔ)罐進(jìn)行定檢,合格可以繼續(xù)使用,不合格可能會(huì)讓你整改或者報(bào)廢。這個(gè)檢測(cè)質(zhì)監(jiān)局是要收取費(fèi)用的。
4、低溫儲(chǔ)罐后期的維護(hù)保養(yǎng)
在儲(chǔ)罐安裝完畢使用的過程中,要特別注意抽真空和測(cè)真空口的安全,不要有大的外力撞擊或者碰撞,經(jīng)常檢測(cè)真空度,注意儲(chǔ)罐表面清潔,在有銹蝕的地方進(jìn)行及時(shí)的修繕和補(bǔ)漆工作。
如果儲(chǔ)罐在液位不是很低的時(shí)候升壓很快,或者外容器表面有冒汗結(jié)露的現(xiàn)象,那就證明儲(chǔ)罐真空不好了,就要尋找專業(yè)的廠家對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行檢測(cè)或者補(bǔ)抽真空了。
5、低溫儲(chǔ)罐使用形式:氣化站、加氣站、存儲(chǔ)。
低溫儲(chǔ)罐一般使用在:
加氣站:儲(chǔ)罐+加液泵撬+卸車增壓+加液機(jī)(島)+控制系統(tǒng),配套使用。
氣化站:儲(chǔ)罐+卸車增壓+汽化器調(diào)壓計(jì)量加臭+EAG\BOG+放散
存儲(chǔ):儲(chǔ)備站中。
儲(chǔ)罐在所有的場(chǎng)景中就是扮演了一個(gè)存儲(chǔ)的作用。
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