20立方二氧化碳储罐 大理二氧化碳储罐
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关 键 词：20立方二氧化碳储罐
行 业：机械 其他行业专用设备
发布时间：2022-09-01
二氧化碳储罐的设计要求
核心设备液态二氧化碳储罐，由于受井下空间及矿车自身大小的限制，储罐有效容积宜在2立方米，由此计算出该储罐的罐体直径应为1.2米，简体长度1.5米，两边椭圆封头，卧式结构。由于该装置由二氧化碳运输槽车直接充装，故该储罐的设计压力及温度均按照现行的二氧化碳槽车的要求设计。
目前我国生产的二氧化碳槽车的设计温度一般为一4O摄氏度，设计压力为2.73MPa。按照此设计条件，该储罐已达到《固定式压力容器安全监察规程》中的Ⅱ类容器条件，由于该储罐的结构的陛，无法在如此小的储罐上开设检查孔，因此设计时应注意到必须将该储罐的焊接接头系数取为1.0.所有A、B类焊缝均必须进行10x射线检测，结果应符合JB／T4730中Ⅱ级要求。考虑到该设备的设计温度已经达到了一4嚎氏度，普通的压力容器用钢板已无法满足其要求，结合经济性和实际情况，选用16MnDRt——板进行，该钢板的使用温度下限值为一40摄氏度，符合该设备的要求。由此，该设备的主要设计参数及材质均已确定完毕。
二氧化碳对16gnD——质的腐蚀较为轻微，但考虑到该设备以后使用过程中内部不可检测性，为了提高其安全性，故取2rrm腐蚀余量。因此该设备的设计厚度为9.12+2=11.12mm：：——设计厚度的基础上加上材料厚度负偏差后向上圆整至材料标准规格的厚度12ram，即为名义厚度。经过以上步骤，该设备的主体设计已完成，由于液态二氧化碳储罐的工作温度一般一4旷_一20摄氏度左右，该设备尤其要考虑应力集中对低温脆断的影响。钢材随着使用温度的降低，会由延性状态向胎陛状态转变，降低了抗冲击性能。结构不连续引起应力集中，很可能成为脆断的起源。对于接近韧一旦鬯性转变温度的钢材，仅由于残余应力就可能发生脆性破坏。
为减少结构不连续导致的局部高应力，使结构具有足够的柔性，应通过设计要求达要求：
结构应尽量简单，减少约束
避免产生过大的温度梯度
应尽量避免结构形状的突然变化，以减少局部高应力，接管端应打磨成圆角，呈圆滑过渡，容器的制作或支腿须设置垫板，不得直接焊在壳体上根据以上原则，储罐的终装配图如图所示，设计及工艺要求均综合考虑了上述情况，对于可能产生的残余应力，通过终焊后热处理进行消除后应考虑储罐的保冷措施，液态二氧化碳储罐保冷的目的在于阻止周围水汽向绝热体渗透，防止储罐外层结露甚至产生冰层。
按照此要求，参考目前国内吖常用的几种保温层材料综合分析后选用聚氨酯发泡材料作为保温材料。该材料以为主要成分，加上其它辅料组合而成，发泡聚氨酯组合料具有优异的理化性能和便捷的施工工艺性能，其导热系数仅为0.Ol6-0.030W／（in·k），在已知的保温材料中，导热系数是低的，尤其是发泡组合料是一种天然的胶粘材料魔能形成连续的保温层，保证了保温层与储罐的粘结强度高，无需任何胶粘剂和锚固。
通过以上设计，一台二氧化碳液体储在矿用平板车上，搭建外部保护架及防护在井下自由移动达到防灭火的目的。
1、操作前的准备 Preparation before operation
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1.1 操作者应按本说明书要求及有关文件进行操作。The operator shall follow the instructions and related documents to operate.
1.2正式投入使用前，用干燥的CO2气体对整个系统进行吹除置换，吹除置换所用的气体纯度不低于充装介质的纯度。Formally put into use before the use of dry CO2 gas blowing the entire system replacement, purge replacement gas purity of not less than the purity of the filling
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【主变量】【变量3】【变量2】【变量1】
技术参数 Technical Parameters
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容 器 类 别 Tank Type：Ⅱ类
介质 Medium：LCO2
设 计 压 力 Design Pressure: 2.2MPa
允许工作压力Max. Allowance working pressure: 2.27MPa
容 积 Volume ：10.5m3
材料Materials：
内胆Liner：16MnDR
外胆 ：Q345R
规格Specifications：
内胆 Liner：φ1600×8/8
外胆 ：φ2100×8/8
总重 Weight：7600kg
夹层保温材料Sandwich insulation material:
CEP60型珠光砂（含水量≤0.3%） CEP60 pearl sand (water content ≤0.3%)
内胆气压试验 Liner pressure test：
介质 Medium：氮气 Nitrogen 试验压力 test pressure：2.61MPa
内胆内管材料Liner tube materials：S30408
阀门 Valve：低温不锈钢三段式球阀 cryogenic stainless steel three stage ball valve
制造验收标准 manufacturing accept standards：
According to GB/T 18442-2011 Stationary vacuum insulated cryogenic pressure vessel
TSG 21-2016 Safety technical supervision procedures for fixed pressure vessels
关于lng储罐在选择上的小常识
目前，国内外常用的lng储罐有常压储存、子母罐带压储存及真空罐带压储存三种方式。采用哪种储存方式，主要取决于储存量的大小。
1、真空lng储罐
真空罐为双层金属罐，内罐为耐低温的不锈钢压力容器，外罐采用碳钢材料，夹层填充绝热材料，并抽真空。真空罐是在工厂制造试压完毕后整体运输到现场。
LNG总储存量在1000m3以下，一般采用多台真空罐集中储存，目前国内使用的真空罐单罐容积大为150m3。真空罐工艺流程比较简单，一般采用增压器给储罐增压，物料靠压力自流进入气化器，不使用动力设备，能耗低，因此国内外的小型LNG气化站基本上全部采用真空罐形式。
2、子母lng储罐
子母罐的内罐是多个耐低温的不锈钢压力容器，外罐是一个大碳钢容器罩在多个内罐外面，内外罐之间也是填充绝热材料，夹层通入干燥氮气，以防止湿空气进入。子母罐的内罐在工厂制造、试压后运到现场，外罐在现场安装。
储存规模在1000m3到5000m3的储配站，可以根据情况选用子母罐或常压罐储存，由于内罐运输要求，目前国内单台子罐大可以做到250m3，采用子母罐的气化工艺流程与真空罐大致相同，由于夹层需要通氮气，装置中多了一套液氮装置。
3、常压lng储罐
常压罐的结构有双金属罐，还有外罐采用预应力混凝土结构的；有地上罐，还有地下罐，20000m3以下的多为双金属罐。
常压罐的内外罐均在现场安装制造，生产周期较长。
LNG低温常压储罐的操作压力为15KPa，操作温度为-162℃，为平底双壁圆柱形。其罐体由内外两层构成，两层间为绝热结构，为保冷层。内罐用于储存液化天然气，而外壳则起保护、保冷作用。为了减少外部热量向罐内的传入，所设计的内外罐是各自分离并立的。罐项是自立式拱顶，内罐罐项必须有足够的强度及稳定性以承受由保冷材料等引起的外部压力和由内部气体产生的内部压力。
lng储罐采用珠光砂为保冷材料，并充入干燥的氮气，保证夹层微正压，绝热材料与大气隔离，避免了大气压力或温度变化的影响以及湿空气进入内、外罐间保冷层，增加了保冷材料的使用寿命，有效保证和提高了保冷材料的使用效果。在设计和制造绝热结构时，必须注意采用防潮措施。
通过技术经济比较，低温常压储罐方案的一次性投资低于子母罐的方案，但运行费用低温常压储罐方案远高于子母罐的方案。
关于lng储罐在选择上的小常识
关于lng储罐内罐材料的相关知识
熟悉lng储罐的朋友应该知道，lng储罐是双层罐体组成的，有内罐和外罐。内外罐使用的材料都是比较的材料，这样才能保证lng气体的运输存储安全。目前我国能源短缺、能源结构调整和环保压力的增加，对天然气的需求逐渐的增长。lng储罐的内罐和外罐材料也越来越受到重视。使用安全的罐体材料，是保证液化天然气气体存储和运输安全的必要条件，所以在罐体材料的选择很重要的。
在相关人员的讲解下，我们可以了解到大型lng储罐内罐用低温材料的选用是其设计与制造的关键技术之一。由于LNG储罐的工作温度为-163℃，要求内罐材料不仅要有必要的强度指标，而且还要保证塑性、韧性以及良好的可成型性和焊接性，同时价格相对较低。目前常用的是9Ni钢，又称Ni9钢，是含镍量（质量分数）为8.5%~9.5%的温钢。关于lng储罐内罐材料的相关知识
液态二氧化碳
液态二氧化碳指的是高压低温下将二氧化碳气体液化为液体形态。液态的二氧化碳是一种制冷剂，可以用来保藏食品，也可用于人工降雨。它还是一种工业原料，可用于制纯碱、尿素和汽水。
中文名 液态二氧化碳 英文名 Liquid carbon dioxide 外 观 无色透明 [1] 温 度 --37左右
液体二氧化碳，密度1.101g/cm3，（-37℃）；
二氧化碳溶于水后，水中PH值会降低，会对水中生物产生危害；
液态二氧化碳蒸发时会吸收大量的热；当它放出大量的热时，则会凝成固体二氧化碳，俗称干冰。
注意事项
操作人员必须经过培训，严格遵守操作规程。
搬运时轻装轻卸，防止钢瓶及附件破损。配备泄漏应急处理设备。
配备自吸式呼吸面具。
包装的气瓶上均有使用的年限，凡到期的气瓶必须送往有关部门进行安全检验，方能继续使用。
瓶装气体产品在运输储存、使用时都应分类堆放，严禁可燃气体与助燃气体堆放在一起，不准靠近明火和热源，应做到勿近火、勿沾油腊、勿爆晒、勿重抛、勿撞击，严禁在气瓶身上进行引弧或电弧，严禁野蛮装卸。
