低温液体储罐氧氮氩技术协议.docx

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低温液体储罐氧氮氩技术协议

低温液体储罐（立式）

技术协议

甲方：

（以下简称甲方）

乙方：

（以下简称乙方）

甲乙双方经友好协商，就甲方向乙方购买立式低温液体储罐，达成如下协议。

甲乙双方在设计、制造、交货、验收、技术培训、售后服务等方面共同信守。

一、设备名称型号及参数

1、设备名称：

低温液体储罐（立式）

2、设备型号：

50m³

3、设备数量：

1台

4、有效容积：

50m3

5、几何容积：

52.63m3

6、设计压力：

1.68Mpa

7、工作压力：

1.6Mpa

8、设计温度：

-196℃

9、贮存介质：

O2、N2、Ar

10、绝热方式：

真空粉末

二、基本要求

1、材料、设计、制造、检验与试验、安全防护除应符合GB/T18442.1~18442.6的规定外，还需遵守国家颁布的有关法律、法规和安全技术规范。

2、设计制造单位应分别按TSGR1001、TSGR0004和《锅炉压力容器制造监督管理办法》的规定，取得国家特种设备安全监督管理部门办法的相应资格证书。

3、制造单位应按型号进行形式试验，低温性能检测应由国家特种设备安全监督管理部门认可的形式试验机构进行，形式试验机构负责出具低温性能型式试验报告。

当罐体主要设计参数、主体材料、结构型式、关键制造工艺和使用条件等发生变更，且影响产品的低温性能时，应重新进行型式试验。

4、制造单位应当接受特种设备监督检验机构对其制造过程的监督检验，特种设备监督检验机构负责出具“特种设备制造监督检验证书”。

5、设计单位应对设计文件的正确性和完整性负责。

6、设计文件需包括以下文件：

⑴设计计算书（至少包括容积计算、受压元件承载能力计算、绝热性能计算、支撑结构承载能力计算、安全泄放装置的泄放能力计算等）；

⑵设计图样（至少包括总图、随罐配管流程图，必要时还应提供基础条件图）；

⑶设计说明书；

⑷制造技术条件；

⑸安装与使用维护说明书；

⑹风险评估报告。

7、设计单位应在容器设计使用年限内保存全部容器设计文件。

8、设计总图和设计计算书应盖有压力容器设计单位资格印章。

9、设计总图或罐体图上应注明下列内容：

⑴产品名称、型号及容器类型，设计、制造所依据的主要法规、标准；

⑵工作条件，包括工作压力、工作温度、介质毒性和爆炸危害程度等；

⑶设计条件，包括设计温度、设计载荷（包括压力在内的所有应当考虑的载荷）、储存介质（组分）、腐蚀裕量、焊接接头系数、自然条件等，对有应力腐蚀倾向的储存容器应当注明腐蚀介质的限定含量；

⑷设计寿命；

⑸主要受压元件材料牌号及标准；

⑹内筒体、内封头的计算厚度或设计厚度；

⑺内容器的几何容积、有效容积；

⑻额定充满率；

⑼容器自重；

⑽静态蒸发率；

⑾制造要求；

⑿无损检测要求；

⒀耐压试验和气密性试验要求；

⒁安全附件的规格和性能要求；

⒂绝热方式；

⒃预防腐蚀的要求；

⒄容器使用地及其自然条件（环境温度、地震烈度、风和雪载荷等）；

⒅产品名牌的位置。

10、制造单位应按设计文件的要求进行制造，如需要对原设计进行修改，应取得原设计单位同意修改的书面证明文件，并对改动部位作详细记录。

11、制造单位在容器制造前应制定完善的质量计划，其内容至少应包括容器或元件的制造工艺控制点、检验项目和合格指标。

12、制造单位的检验部门在制造过程中和完工后，应按本标准和同样规定进行各项检验和试验，出具检验和试验报告，并对报告的正确性和完整性负责。

13、制造单位对其制造的容器产品应在容器设计使用年限内至少保存下列技术文件备查：

⑴制造工艺图或制造工艺卡；

⑵材料证明文件及材料清单；

⑶罐体焊工施焊记录；

⑷标准中要求制造厂记录的项目；

⑸无损检测报告和底片；

⑹制造过程中及完工后的检验和试验报告；

⑺原设计图和竣工图（至少包括总图、随罐配管流程图，必要时还应提供基础条件图）；

⑻监检单位出具的“特种设备制造监督检验证书”。

14、制造单位在产品质量符合标准GB/T18442-2011和图样的要求后，应填写产品质量证明书，并经国家特种设备安全监督管理部门核准的监督检验机构的确认后交付用户。

三、主要技术指标

（一）材料

固定式真空绝热深冷压力容器用材料的基本要求应符合GB/T18442.2-2011及其中引用标准的有关规定。

1、一般要求

⑴外购件应符合相应国家标准、行业标准的规定，并应有产品合格证。

外购件经检验合格后方可使用。

⑵罐体的选材应当考虑材料的使用条件（设计温度、设计压力、介质特性和操作特点等）、材料的性能（力学性能、化学性能、物理性能和工艺性能），容器的制造工艺以及经济合理性。

⑶罐体用材料的质量、规格与标志，应当符合相应材料的国家标准或者行业标准的规定，其使用方面的要求应当符合引用标准的规定。

⑷制造单位应当对材料供货单位进行考察、评审和追踪，确保所使用的压力容器材料符合本标准及相关标准的要求。

在材料进厂时应当审核材料质量证明书和材料标志，符合本标准的规定和方可投料使用。

⑸罐体受压元件采用按国外标准生产的材料时，应符合TSGR0004的规定。

⑹当罐体材料有特殊要求时，应在设计图样或相应的技术文件中注明。

2、外购件及管件

⑴可能与深冷液体接触的接头、密封垫和管路用材料与工作介质相容。

⑵不锈钢管应当符合GB/T14976的规定，且考虑材料与介质的相容性。

⑶管件、阀门等压力管道元件应当符合相应材料的国家标准或者行业标准的规定，且考虑材料与介质的相容性。

⑷管件、阀门等压力管道元件的制造单位许可资格应当符合TSGD2001的要求与规定。

3、罐体材料

罐体用材料（钢板、铸件、钢管等）的力学性能和化学性能要求应符合TSGR0004的规定，以及GB150和设计图样引用标准的要求。

4、内容器用材料

⑴内容器用材料应符合设计图样的规定，标准常温屈服强度与标准常温抗拉强度下限值之比一般不应大于0.85；其标准常温屈服强度一般应不大于460MPa，标准常温抗拉强度上限值一般应不大于725MPa。

⑵内容器用不锈钢板应符合GB24511的规定；不锈钢锻件应符合NB/T47010的规定，锻件级别不应低于Ⅲ级；不锈钢棒应符合GB/T1220的规定。

⑶内容器用钢板的复验至少包括下列内容：

a）每张钢板的表面质量和标记；

b）每个炉号的化学成分；

c）每个批号的力学性能；

d）设计温度下的夏比（V型缺口）低温冲击试验值。

5、外壳用材料

⑴外壳用钢板应有良好的可焊性。

当选用碳素钢板和低合金钢板时，应分别符合GB/T3274和GB713的规定，且在钢板的明显部位应有清晰、牢固的标志。

标志至少包括标准代号、材料牌号及规格、炉（批）号等。

⑵外壳用低合金钢锻件和不锈钢锻件应分别符合NB/T47009、NB/T47010的规定，其级别不应低于Ⅱ级；不锈钢棒应符合GB/T1220的规定。

⑶外壳用碳素钢和低合金钢板的复验要求应符合设计图样的要求。

6、绝热材料

⑴真空粉末绝热用膨胀珍珠岩（珠光砂）应符合下列要求；

a）粒度：

0.1㎜～1.2㎜；

b）堆积密度：

30kg/m³～60kg/m³;

c）含水率：

小于等于0.3%（质量比）；

d）导热系数（在常温、温度77K～310K时的平均值）；不大于0.03W/（m·k）。

⑵采用真空粉末绝热时，可向粉末中添加阻光剂，阻光剂应有良好的化学稳定性。

储存液氧的罐体禁止使用易燃的阻光剂，如铝粉等。

⑶储存沸点不高于-182℃介质的罐体，不应采用可能与氧气或富氧气氛发生危险性反应的绝热材料。

绝热系统中参与绝热的材料应在氧含量不小于99.5%，压力为0.1MPa的条件下进行试验，试验方法是用灼热的铂金丝与试样接触，以试样不持续燃烧为合格。

⑷高真空多层绝热用铝箔应符合GB/T3198的规定。

⑸双面渡铝聚酯薄膜基材应符合GB/T16958的规定。

⑹高真空多层绝热中的绝热材料应采用导热系数小、放气率地的纤维布或纤维纸等材料。

玻璃纤维的可燃物含量应不大于0.2%（质量比）。

⑺真空夹层用分子筛吸附剂应符合GB/T13550、HG/T2690的规定。

7、焊接材料

⑴焊接材料应符合相应国家标准的规定，且应有质量证明书和清晰、牢固的标志。

⑵制造单位应建立并严格执行焊接材料验收、复验、保管、烘干、发放和回收制度。

8、内支撑材料

⑴非金属内支撑材料应尽可能采用导热系数小、使用温度在材料允许使用温度范围内、真空下表面放气率低和具有良好的低温冲击韧性的材料。

⑵采用金属内支撑材料时，支撑本身应有足够长的热桥，以满足产品的低温性能要求，同时使用温度应在材料允许使用温度范围内，且材料应具有良好的低温冲击韧性。

9、其他材料

⑴与受压元件相焊接的非受压元件应是焊接性能良好的钢材。

⑵支座与设备主题焊接的垫板应采用与主体材料牌号相同的材料。

⑶罐体用其他材料应符合设计图样的要求。

与低温受压元件相焊接的非受压元件材料，其低温韧性及焊接性能应与相焊受压元件相匹配。

（二）设计

固定式真空绝热深冷压力容器用设计的基本要求应符合GB/T18442.3-2011及其中引用标准的有关规定。

1、一般要求

⑴总体要求：

罐体在设计中应同时满足正常操作、制造、试验及运输、吊装等条件下承受各种机械载荷和热应力载荷的要求。

⑵疲劳分析的免除条件：

满足GB/T18442.3-2011中4.1.2.1～4.1.2.3任一条款下的所有条件时，可免除疲劳分析。

否则，内容器应按照JB4732进行疲劳分析设计。

⑶使用经验的应用：

当所设计的容器与已有成功使用经验的容器有可类比的形状和载荷条件，且根据经验能证明不需要做疲劳分析者，但对下列情况所产生的不利影响应予特别注意：

a）内容器采用了作整体结构，如开孔采用补强圈补强或角焊缝连接件；

b）内容器相邻部件之间有显著的厚度变化。

⑷对于内容器采用常温抗拉强度Rm≤550MPa的钢材时，下列各项循环次数的综合不超过4000次；

a）包括充装与卸出液体在内的全范围压力循环的预计（设计）循环次数。

b）对奥氏体不锈钢内容器，压力波动范围超过50%设计压力的工作压力循环的预计（设计）循环次数。

外壳的工作压力循环不必考虑。

c）包括接管在内的任意相邻两点（见注）之间金属温差波动的有效次数。

该有效次数的计算方法是金属温差波动的预计次数乘以GB/T18442.3-2001中表1所列的相应系数，再讲所得次数相加得到总次数。

d）有热膨胀系数不同的材料组成的部件（包括焊缝），当（a1-a2）△T＞0.00034时的温度波动循环次数，a1，a2是两种材料各自的平均热膨胀系数，△T为工作时温度波动范围。

⑸符合JB4732-1995中3.10.2.2条规定的全部条件。

2、载荷：

⑴内容器设计时应考虑一下载荷并考虑可能的最苛刻的组合。

⑵储液量达到额定充满率时，介质产生的液柱静压力。

液柱静压力按照介质在标准大气压下沸点时的状态进行计算。

⑶操作工况下，内容器支承处的反力应由最大介质重量、内容器重量以及必要时的地震载荷共同决定。

⑷温差载荷：

a）内容器从环境温度冷却到操作温度过程中，内容器在支承点处承受的温差载荷。

b）由于内容器、管道及外壳之间不同的热膨胀引起的管道反作用力。

并分别考虑下列工况：

1）进液冷却过程：

内容器热状态，管道系统冷状态，外壳热状态；

2）重装及卸料过程：

内容器、管道系统均是冷状态，外壳热状态；

3）储存过程：

内容器冷状态，管道系统热状态，外壳热状态；

c）容器制造过程中夹层抽真空时，由于内、外壳体不同温度载荷，应考虑下列连接处的载荷：

1）内容器在支承点处的温差载荷；

2）内、外容器之间的管道以及与内容器连接处的载荷。

⑸耐压试验时的压力载荷及在内容器支承处产生的反力。

⑹空罐承受的载荷：

a）空罐运输时内容器、夹层支承及连接处至少承受下列惯性载荷；

1）运输方向至少2g加速度；

2）向上方向至少1g加速度；

3）向下方向至少1.7g加速度；

4）与运输方向垂直的水平方向至少1g加速度。

b）吊装时的载荷按照具体起吊工况确定，如对内容器及夹层支承连接处、吊耳连接部位产生的载荷等。

c）对立式容器应考虑在制造、运输、吊装等卧置状态时，内容器及夹层支承承受的载荷。

⑺内容器承受夹层空间施加的外压载荷，其值取外壳防爆装置的排放压力，且不小于0.1MPa。

⑻操作时，压力急剧波动引起的冲击载荷。

⑼液体进入内容器时，由液体冲击引起的作用力。

⑽外壳设计应考虑下列载荷，并考虑可能的最苛刻的组合。

⑾外压载荷，其值不小于0.1MPa。

⑿内压载荷，其值取外壳防爆装置的排放压力，且不小于0.1MPa。

⒀在正常操作状态下，由内容器通过夹层支承施加给外壳的作用力。

⒁在耐压试验状态下，由内容器通过夹层支承施加给外壳的作用力。

⒂在4.2.1.4温差载荷工况下，施加给外壳、夹层支持及连接管道的作用力。

⒃附属设备如管道、扶梯及平台的重量对外壳产生的作用力。

⒄外部支座承受的最大容器重量及外部支座、支耳等对外壳的反作用力。

⒅外部连接管道对外壳的作用力。

⒆在操作过程中承受的风载、地震（两者不必同时考虑）及雪载荷。

⒇在4.2.1.6空罐承受的载荷工况下，在外壳、支承、吊耳等连接部位产生的载荷。

3、需用应力

（1）内容器在压力载荷（计算压力）作用下的整体薄膜应力不超过内容器材料在20℃时的需用应力，许用应力按GB150选取。

（2）内容器支承、管道连接等部位局部应力应符合JB4732的规定，设计应力强度按GB150中材料在20℃时的许用应力确定。

（3）外壳在内压作用下，整体薄膜应力不超过外壳材料在设计温度下的许用应力，许用应力按GB150选取。

（4）外壳在夹层支承、管道连接处的局部应力应符合JB4732的规定，设计应力强度按GB150中材料在20℃时的许用应力确定。

在外壳支座反力作用下，局部应力应符合JB4732的规定，设计应力强度按GB150中材料在50℃时的许用应力确定。

（5）夹层支承、外壳支座、吊耳等结构件，其最大当量应力或最大应力强度应不超过0.75倍的材料常温屈服强度。

（6）压力试验时内容器整体薄膜应力应满足GB/T18442-2011中5.1.1.7的要求。

4、设计压力

（1）内容器的设计压力按下列要求确定：

a）设计压力应不低于工作压力

b）承受外压的能力不小于外壳防爆装置的排放压力，且不小于0.1MPa。

（2）外壳设计压力按下列要求确定：

a）内压应不低于外壳防爆装置的设定压力；

b）外压不小于0.1MPa。

5、计算压力

内容器计算压力至少是下列压力之和：

a）设计压力；

b）0.1MPa；

c）液柱静压力，如其值低于设计压力的5%时，可以忽略不计。

6、设计温度

（1）内容器、与液体（包括试验液体）接触的组件以及与内容器相连接的受力构件等可能达到的最低金属温度，作为设计温度。

设计温度上限一般取常温。

（2）外壳及外部元件的设计温度一般取常温。

（3）在对各元件的稳定性进行校核时，不仅应考虑设计温度，还应考虑制造过程中整体加热抽空等工序可能导致的最高温度。

7、腐蚀裕量和钢材负偏差

（1）内容器为不锈钢材料时通常不考虑均匀腐蚀，但对有磨损、冲蚀情况的零件，应根据罐体的预期寿命和介质对金属材料的腐蚀速率确定腐蚀裕量。

（2）各组件受到的腐蚀程度不同时，可采用不同的腐蚀裕量。

（3）碳素钢或低合金钢制外壳，内表面通常不考虑有腐蚀。

暴露在大气环境中的外表面应考虑与所使用的环境相适应。

（4）当碳素钢、低合金钢板或不锈钢板厚度负偏差分别不大于GB/T3274、GB713或GB24511的规定，且不超过名义厚度的6%时，负偏差可忽略不计。

8、焊接接头系数

内容器的焊接接头系数为1，外壳的焊接接头系数为0.85。

9、额定充满率

（1）盛装深冷介质的容器，在初始充装状态下，充装非易爆介质的液相容积应不大于内容器几何容积的95%，充装易爆介质的液相容积应不大于内容器几何容积的90%。

（2）容器应设置便于限制充装量的装置，如溢流口装置等。

10、真空绝热性能指标

此低温液体储罐的静态蒸发率，应符合GB/T18442.3-2011表2中液氮蒸发率的有关规定。

11、夹层的真空性能设计

（1）真空夹层漏气速率应符合GB/T18442.3-2011中表3的规定。

（2）真空夹层漏放气速率应符合GB/T18442.3-2011中表4的规定。

（3）真空夹层封口真空度应符合GB/T18442.3-2011中表5的规定。

12、真空夹层中吸附剂的采用要求

（1）真空夹层中冷侧放置的深冷吸附剂应采用在深冷、真空状态下吸附性能好的吸附剂。

储存液氧介质的深冷容器应使用在富氧环境下不会发生爆炸的吸附剂。

（2）真空夹层热侧可放置适量的吸氢剂。

（3）真空夹层内放置的常温与深冷吸附剂的吸附量，一般应能满足5年真空寿命的要求。

（4）深冷作用型吸附剂应进行活化处理。

13、结构设计要求

（1）整体结构要求，应符合GB/T18442.3-2011中5.1的规定；

（2）专用结构设计，应符合GB/T18442.3-2011中5.2的规定；

（3）管路系统，应符合GB/T18442.3-2011中5.3的规定

（三）制造

此低温液体储罐的制造，应符合GB/T18442.4-2011中的要求。

四、储罐安装

根据乙方现场的实际，甲方负责设备的地基，储罐的安装与调试，并提供人员和技术指导、工具等方面的配合。

五、储罐验收

1、储罐分两次验收。

初验收在乙方进行，按照储罐出厂的检验单进行检验，各项技术指标达到要求，即视为储罐验收合格。

初验收期间，乙方免费对甲方人员进行现场培训。

2、储罐终验收在甲方现场进行，到储罐安装就位后，通知乙方派员进行机床的调试检验。

六、技术服务

1、乙方储罐设备运抵甲方后，在进行安装时，乙方应及时派员到达甲方现场进行技术服务和技术指导，以解决在设备安装过程中可能发生的技术问题，乙方须提供技术培训和服务。

2、乙方免费为甲方操作、维修人员提供技术培训，培训的内容包括控制原理、操作方法、维护方法、常见故障排除方法等相关知识，使受训人能够独立、正确的操作，并能够进行、正常的维修保养。

七、质量保证

乙方提供的设备和配套件必须是全新的、无任何缺陷的。

储罐在产品质量保证期间内设备发生故障，乙方接用户故障通知后，应在2小时内给予答复。

若派员服务，乙方48小时到达现场，提供三包服务。

质量保证期自终验收合格之日起xx年。

质保期内正常的零部件损坏制造方应免费更换。

八、其他

1、未尽事宜双方协商解决。

2、该技术协议与合同具有同等法律效力。

3、本协议一式四份，甲乙方各持两份，双方代表签字生效。

甲方：

代表：

日期：

乙方：

代表:

日期：