低温液体贮槽使用说明.docx

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低温液体贮槽使用说明

CFL-10/1.6型低温液体贮槽

使用说明书

C407C2.000

空分设备（集团）有限责任公司

2007年10月

使用说明书

C407C2.000

空分设备（集团）

有限责任公司

CFL-10/1.6型

代替

低温液体贮槽

共14页

第1页

1前言

1.1概述

1.2流程特点说明

2技术特性

3结构简介与贮槽特点

3.1结构简介

3.2贮槽特点

4操作与维护

4.1操作

4.2维护

4.3贮槽的停用及重新起用

5运输与安装

5.1运输

5.2安装

6安全要求及注意事项

6.1安全要求

6.2注意事项

7交货围、验收规则及“三包”围

7.1交货围

7.2验收规则

7.3“三包”围

8附表

附表1阀的操作状态表

附表2立式贮槽流程图及液位曲线对照图

编制

审核

校对

批准

标记

处数

签名

日期

变更文件号

标准化

编制单位

容器公司

C407C2.000

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1前言

1.1概述

低温液体贮运设备广泛地应用于工业、农业、国防和科学研究等国民经济的各个部门，而高纯低温液体贮运设备主要用于电子工业等。

低温液体贮运设备的应用日益广泛，主要原因在于它与传统的钢瓶气相比，具有运输方便经济、节省能源、安全可靠、保证纯度，适应性大等优点.我国的低温液体贮运设备正向高质量、多品种、大容量的方向发展。

我厂的低温贮运设备经过多年的研究、制造，加之同日本、德国、美国等国家之间的合作交流，以及各国专家来厂指导，使我厂贮运设备的设计，制造水平迅速提高，能更好地满足现代化建设的需要。

我厂具有一、二、三类压力容器的设计许可证和制造许可证。

我厂拥有美国ASME授权的U、U2类压力容器的设计、制造资格。

我厂拥有一整套完善的质量保证体系，并且通过了ISO9001质保体系认证。

设备的操作者及管理人员必须认真阅读本使用说明书，熟悉设备的使用特点、操作维护方法及安全注意事项，这样才能更好地为您服务，帮助您单位取得最大的经济效益。

1.2流程简介

流程见本文件附表2

此流程从操作上考虑：

设置有槽车充排口，去汽化器接口以及接泵的液体出口，同时设置有自增压器和自力式增压调节阀（自力式增压调节阀选用法兰连接）。

液体进出口采用双阀结构，两阀之间设置了安全阀。

从安全角度考虑：

贮槽设置有双安全阀，能及时有效的保证贮槽的安全使用。

2技术特性

贮槽的三个压力等级下的技术性能参数见表1

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表1贮槽主要技术性能参数

产品代号

单位

C407C2.000

备注

产品型号

CFL-10/1.6型

最高工作压力

筒

Mpa

1.6

外筒

-0.1

“-”指外压

计算压力/设计压力

筒

1.9/1.9

外筒

-0.1

“-”指外压

气压试验压力

2.2

气密性试验压力

筒

1.9

外筒

-0.2（筒同时持压0.1MPa）

系统气密性试验压力

1.6

有效容积

几何容积

10.527

重量

空重

7486

满重（LO2）

21584

设计温度

（筒/外筒）

℃

-196/50

充满率

焊接接头系数

（筒/外筒）

1.0/0.85

腐蚀裕量

（筒/外筒）

0/1.0

材质

（筒/外筒）

0Cr18Ni9/Q235-B

容器类别

三类

贮存介质

LO2,LN2,LAr

额定排液量（气）

m3/h

600

0℃,

0.1MPa下

安全阀开启压力

MPa

1.76

3结构简介与贮槽特点

3.1结构简介

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贮槽为双层圆筒形结构，筒及其配管均用奥氏体不锈钢制造，外筒Q235-B制造，夹层充满珠光砂，并抽真空，同时设置了经过特殊处理的吸附剂，以延长贮槽的真空寿命。

贮槽设置有供操作的各种阀门，其阀门布置于贮槽底部周围。

贮槽设置有压力表，液面计，供观察槽压力、液面之用。

3.2贮槽特点

3.2.1结构紧凑，占地面积小。

3.2.2贮槽增压器组成封闭系统，在不外加任何能源的情况下即可向外供应液体或气体，保证了排出液体或气体的纯度。

3.2.3贮槽设置有供槽车充液的接头，可向汽化器、泵或槽车送液。

3.2.4贮槽的绝热材料珠光砂和吸附剂都经过特殊处理，使贮槽具有较长的真空寿命，同时贮槽设有金属热偶规管，并备有热偶真空计，需要时即可测量夹层真空度。

3.2.5贮槽底部阀门布置美观大方，便于操作与维修。

4操作与维护

4.1操作（见附表1，阀门的操作状态表）

4.1.1准备工作

贮槽在投入使用前应进行气密性试验，吹除处理及阀门仪表的检验。

4.1.1.1气密性试验

贮槽完成安装，或者筒恢复常温后，在充入低温液体前应进行系统气密性试验，试验压力为贮槽的最高工作压力，试验用气为无油干燥空气或干氮气，试验时间不得小于30分钟。

4.1.1.2吹除处理

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气密性试验合格后，需用干燥无油的空气对贮槽筒系统进行吹除处理，用以去除潮湿空气，排除气露点应不高于-60℃。

注意吹除时，凡有外接管口都应排气，以清除管阀中的机械杂质及潮湿空气。

系统在用干燥空气或干燥氮气吹除之后，还应用产品气体吹除，直至排出气体纯度达到要求为止。

4.1.1.3阀门仪表的检查

在充入低温液体前，必须认真检查阀门是否处于正确的启闭状态，仪表指示是否正确，否则应予以调整。

4.1.2充液

分首次充液和补充充液。

4.1.2.1首次充液（指筒处于热状态的充灌），其步骤如下：

a）联接充液管线；

b）对充液管进行吹除（每次充液前都应进行）。

在V2、V3末开启前，由液源排出阀向输液管放入少量液体，同时打开E2阀，对其管路进行吹除。

以清除管道中潮湿空气和机械杂质；

c）打开E1及MV阀，压力表阀，并启动液面计（全开L1，L3阀，关闭L2阀）；

d）打开V2，由上部进液，此时由于筒处于热状态。

V2阀开度要小，使管路和筒遂渐冷却至所充低温液体的温度。

待E1稳定排气时，可开大V2，加大充液速度。

e）待液面计指示有液体时，打开V3，关闭V2，改上部进液为下部进液。

f）当MV阀（已先开启）喷出液体时，说明已充满液体，应立即关闭V3，停止充液，同时打开E2，排除充液管路中的残余气液。

g）充灌结束，拆除充液管线。

4.1.2.2补充充液（指筒已有低温液体冷态下的充液）。

补充充液程序与首次充液基本相同，所不同的是，筒已有低温液体，不需要冷却筒，因此吹除管路后即可由V3阀进液。

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另外，从压力角度看，还可分为无压充液和带压充液。

无压充液——在充液过程中，E1始终开启，使筒和大气相通。

带压充液——充液过程中，E1阀关闭，槽压力高于大气压力，带

压充液时，筒压力不得高于该槽的最高工作压力。

首次充液必须采用常压充液，补充充液可以采用带压充液。

液体容积与液位高度关系可查容器上安装的曲线图，也可按以下公式计算：

液氧：

V=2.76H-0.52（H>0.57m）

液氮：

V=3.88H-0.52（H>0.4m）此换算关系仅适用于0.1MPa（A）条件下

液氩：

V=2.23H-0.52（H>0.7m）

式中：

H——液位计读数[mH20]

注意:

在不同压力等级下液体密度不同,液位曲线也会有所变动.

4.1.3增压

当排液需要稳定槽压力时，需使用增压器增压，程序如下。

a）关闭E1阀；

b）确定V4阀已经全开；

c）缓慢打开V1阀，使液体进入增压器汽化；

d）若排液速度较高,筒压力下降,可开大V1阀；

e）当不需要稳定筒压力或停止向外供液时，应关闭V1阀。

由于贮槽设置A1阀，在整个增压过程中,贮槽会自动保持压力稳定。

在第一次增压时（或需要改变槽工作压力时），应调整A1阀的启闭压力,使之达到工作要求。

A1阀的关闭压力应等于需要的工作压力。

压紧顶部调节螺栓，均为提高开启压力，反之降低开启压力。

4.1.4排液

排液有两种方式：

a）向汽化器排液

当槽压力达到要求后，即可打开V6阀向外供应液体。

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b）由液体进出口阀V3、V10排液

此种排液是利用输液软管向槽车或其它较大贮槽供液，其操作程序基本同于充灌液体，只是V3阀由进液变为排液。

一般V9为常开，只有当检修V3时，V10才关闭。

V3、V10之间设有管道安全阀S5。

c）通过备用接口V7排液。

此排液口除用于接泵之外，也可以作为其他形式的取液口。

4.1.5贮存

液体贮存分为常压贮存和带压贮存。

a）常压贮存过程中，E1阀始终开启，让自然蒸发的气体，由此阀排至大气，槽压力不致于升高。

b）带压贮存的过程中，E1阀关闭，由于自然蒸发的气体留在槽，筒压力将逐渐升高，此时除液面计、压力表投入运行外，当筒压力达到工作压力时应立即打开E1阀泄压。

当长期贮存液氧时，在贮存期间（无论何种贮存方式）应定期对液氧的碳氢化合物含量进行分析检查，以免引起意外事故，主要检查其乙炔浓度不得超过0.5ppm，否则应将槽液体排尽或者补充液氧，使贮槽中乙炔含量小于0.5ppm。

4.2维护

4.2.1绝热性能的保护

对于低温液体贮运设备重要要求之一是要有良好的绝热性能，蒸发率要小，而真空的好坏又是绝热性能的关键。

珠光砂在常温常压下的导热系数为0.052w/mK，而真空度在66.7-1.33Pa围的导热系数却是0.0026w/mK，由此可见，在其它条件相同的情况下，传热量相差20倍。

贮槽真空度一旦被破坏，就无法贮存低温液体。

因此应特别注意保护贮槽的真空度。

贮槽的外筒防爆装置和抽空阀是直接通真空夹层的，在夹层真空度没有破坏时，或不需要补充珠光砂重抽真空时，不得拆弄该装置。

抽空阀在设备出厂时作铅封，说明不准任意搬动，否则将破坏其贮槽真空度。

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低温液体贮槽的外壳属于外压容器，外壳承受着大气压力，严禁敲打和碰撞，免于外壳受到损伤。

设备也不得置于高于50℃的环境之中，影响真空度，降低绝热效果。

4.2.2真空检查及再抽真空

贮槽的真空度半年左右检查一次。

测量时，只要将金属热偶规管上的护盖拧下，插上热偶真空计的插头，即可测知夹层真空度，具体操作按真空计的使用说明书进行。

贮槽使用几年之后，真空度可能降低到66.7Pa以下，需要重抽真空，提高绝热性能。

重抽真空以前应将槽液体排尽。

并用80-100℃的干燥无油空气或氮气加温吹除直至恢复常温，接好抽真空管道，首先开泵抽出管中湿空气，然后打开真空阀抽空。

具体如何抽真空，若有必要，用户可与设备制造厂联系，双方商定重抽真空的具体工艺。

4.2.3三通阀V5的功用——筒安全装置的维护

此贮槽采用两组安全装置，每组由一个安全阀、组成。

在正常情况下，三通阀V5处于两组都通的位置。

只有在检查一安全阀时，V5阀才调至只与另一组安全装置相通。

4.2.4检查及故障处理

4.2.4.1正常检查

a）阀门是否处于正确的启闭位置；

b）压力表，液面计的测量是否准确可靠；

c）设备管道、阀门有无渗漏、堵塞现象；

d）当容器压力达到安全阀的起跳压力，而安全阀不动作时，应立即校准安全阀起跳压力，以保证贮槽的安全。

4.2.4.2定期检查

a）压力表每年校准一次；

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b）安全阀的动作每年校准一次；

c）A阀的关闭压力或开启压力每年校准一次；

d）每半年测量一次真空度；

e）热偶真空计在每次测量前均应按其说明书要求校准。

4.2.4.3故障处理

使用中可能发生的故障，发生的原因及处理方法见表2。

表2故障处理方法

故障现象

原因

处理方法

使用过程中压异常升高

a.升压调节阀（A1阀）关闭不严

阀座中有异物，取下阀门，检修、清洗

b.V1阀关不严，发生漏

对V1阀检修，或更换密封片

c.压力表指示不准确。

检修或更换压力表

液面计指示不真实

a.液位计失灵

检修液位计

b.液位计上、下管渗漏

检修堵漏

c.液位计接头处漏气

检修清除漏气

蒸发率超过设计值、顶部冒汗结霜

a.V1阀未关严、漏

检修阀门

b.真空度恶化

重抽真空

c.顶部珠光砂下沉，珠光砂未装实

补装珠光砂、重抽真空

液体或气体从阀帽或接头处漏泄

a.密封填料未压紧

紧填料压盖

b.密封圈破损

更换密封圈

c.密封面损伤

修理或更换零件

d.焊缝漏气

补焊（但应满足本文6.1.4d条要求进行）

4.3贮槽的停用及重新起用

4.3.1短期停用，一定不要将槽液体排尽，以免重新启用处理麻烦。

4.3.2若长期停用，不是因为检修需要，则应用产品气体使槽保持在0.02Mpa左右的压力。

4.3.3若检修需要，已将槽液体排尽，要重新启动时，必须进行气密性试验，（有条件时还应进行真空检漏），吹除处理，经检验合格后才能充低温液体。

5运输与安装

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5.1运输

5.1.1设备运抵车站或专用线后，从车皮上卸车作业人员，应与设备主管人员共同制定卸车作业方案。

5.1.2在任何时候都禁止对贮槽作滚动搬运。

装箱件只有在安装就位时才能拆除。

5.1.3公路运输时，设备应与汽车牢固，中等车速行驶，严禁设备与其他任何物体碰擦。

5.2安装

5.2.1贮槽运抵安装现场后，在具备安装条件时，可开箱就位，安装过程中，严禁碰撞敲打，并特别注意外筒防爆装置和真空阀，不得触碰。

5.2.2贮槽轴心线与地面垂直度误差不大于1/1000。

5.2.3将贮槽筒系统充干氮气至工作压力作气密性试验，检查阀门、管道、法兰等均无渗漏，则安装完成。

5.2.4贮槽安装尺寸见供货总图（C407C2.000），要用槽车充排液时，应考虑汽车行驶通道。

5.2.5作基础时，在贮槽及增压器，汽化器周围应设置排水沟，以排除结霜水。

5.2.6基础设计由用户（土建设计人员）根据C407C2.000总图及当地地质条件进行。

6安全要求及注意事项

6.1安全要求

低温贮槽的安全操作应从气体性质、低温、压力容器等三个方面采取措施，确保操作顺利进行。

6.1.1气体及低温液体特性

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氧、氮、氩的部份特性见表3，在操作贮槽时，应掌握相应气体的特性，以便针对不同的低温液体采用相应的安全措施。

表3氧、氮、氩的部份特性

名称

无素符号

气体比重（空气=1）

液体颜色

0.101MPa下沸点（℃）

1升液体汽化为标准状态下气体体积（升）

窒息

麻醉

火灾的危险

氧

1.11

微兰

-183

800

有

氮

0.97

无

-196

643

有

氩

1.38

无

-186

780

有

氧、氮、氩等都是无色无味无毒的气体。

氧是强的氧化剂和助然物，富氧（含量大于21%）情况下其主要危险是引起火灾、爆炸的危险，而氮、氩对人体则有窒息、麻醉的作用。

6.1.2低温贮槽的安置场所要求。

a）良好的通风条件，500升以上的贮槽宜放于室外。

b）在贮槽周围至少5米不得有通往低处（如地下室、地穴、地井、地沟等）的开口，否则地沟入口必须有挡液堤。

c）贮槽与人口密集地区（例如办公室、公共道路及公共场所）的距离不得小于7.5米。

d）贮存液氧时，本设备与可燃建筑物的距离不小于30米，与防火建筑物的距离不得小于15米，且建筑物不得有门对着设备。

e）液氧设备（包括贮槽、汽化器、减压装置等）周围至少5米严禁烟火、火源，同时避免在操作场所出现静电火花。

f）贮槽不宜安置在地下室或低洼地区，否则应考虑通风良好，发生故障时排放液体、气体的绝对安全。

g）放空的气体、事故时排放的液体应排至指定的安全地带，室的安全阀，放空阀应引向室外安全地区排放。

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6.1.3贮槽容量与液体温度的关系

低温液体的密度随其压力的升高而减小，因此贮槽的重量容量随其饱和温度的升高而减小，带压充液和带压贮存都应十分注意不得超过该饱和温度下允许的体积充量。

（即在任何工作压力下，体积充液率不允许超过95%）。

6.1.4操作维护中的安全要求

a）阀门的启闭应缓慢进行，防止太快太猛，免于出现火花。

b）带压贮存应在摸索出压力上升与时间变化的关系后进行，并且安全装置应稳妥可靠。

c）检修新换的管阀必须彻底去除油污后才能装入。

d）设备要检修焊接前，必须首先排尽槽中的液体，用无油干燥的热空气或干氮气加温吹除至常温，且设备的含氧量~21%时方可施焊。

e）进入氧气、氮气或氩气密集区的房间前，应进行充分的通风吹除。

f）不能让低温液体与皮肤接触，操作时应穿戴合适的防护用品。

g）贮槽操作中的其它安全要求，请按JB6898-1997《低温液体贮运设备使用安全规则》及有关规定执行。

6.2注意事项

6.2.1贮槽在不要求增压的所有时间均应关严增压阀，免于增压阀漏增大

蒸发损失。

6.2.2要调换贮槽贮存的介质时，必须先用干燥、无油的空气或氮气将原残

留液气吹除干净，再用新贮产品气体进行置换吹除。

6.2.3贮槽出厂时筒均充0.02MPa的干氮气，设备投入使用前不得排出其

中的气体。

6.2.4液位计及其他配用仪器设备的操作维护按各自的使用说明书的要求进

行。

7交货围、验收规则及“三包”围

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7.1交货围

7.1.1按合同要求的压力等级供应10m3的低温液体贮槽及其配套件。

7.1.2按C407C3.000ZDN3装箱清单提供设计文件资料。

7.2验收规则

按厂质量管理部门签发的产品合格证和产品质量证明书进行验收。

外购件按原制造厂合格证进行验收。

7.3“三包”围

用户在遵守本产品使用说明书条件下，产品自发货之日起18个月，因制造质量不良发生不应有损坏时，制造厂负责“包修、包换、包退”.

8.附表

附表1阀门操作状态表

阀门标号

进液操作

贮存操作

升压

操作

排液操作

备注

a管口进液

g管口进液

无压

贮存

带压

贮存

a管口排液

b管口排液

g管口排液

关

开

开*

*需要升压时开

开*

关

*上部进液时开

开*

关

开

关

*下部进液时开

关

开

一般为常开

开

常开阀

关

开

关

开

关

开

V2检修时关

V10

开

V3检修时关

关*

关

*测满时开

开*

关

*带压充贮液时关

关*

关

关*

关

*吹除及排除残液时开

开

常开阀

L1、L3阀与L2阀为液面计控制阀门,L2为常开阀,当测量液位时,先开L1,再开L3,并关L2,不测量时打开L2,关闭L1、L3

除抽真空外严禁搬弄

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