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【深度解析】设计液氩储罐不得不知的三大关键问题

来源:www.szdwcg.com 日期: 2020-6-1 9:35:15

随着液氩在医疗、能源等行业使用的日益增多,液氩低温储罐作为储存低温深冷液体的主要设备,其研发与应用量也随之迅猛增加。虽说液氩储罐设计有与其它压力容器有相似之处,但也有许多不同的地方。为保障液氩储罐的质量和使用安全,本文先就以15m3液氩储罐为例,就其设计时应注意的几个问题进行简单阐述。

 

液氩储罐采用夹套结枃,液氩储罐内胆中盛装是低温深冷液体,对于内胆我们采用耐低温的奥氏体不锈钢材料,对于夹套容器,夹层间为真空


(一)15m3液氩储罐的基本结构设计计算

液氩储罐采用夹套结枃,液氩储罐内胆中盛装是低温深冷液体,对于内胆我们采用耐低温的奥氏体不锈钢材料,对于夹套容器,夹层间为真空,我们在按GB150计算时,不仅应考虑设备内胆所受内压作用的影响及按GB184423-2011考虑耐压试验的计算与取值,还要考虑真空引起的外压失稳对内胆和外壳的作用,在进行计算时我们采用GB150.2-201中关于压力容器设计的计算方法,对于外压失稳对筒体加加强圈是压力容器设计常用的一个方法,这样做可以在节省材料用量减少重量情况下使内胆和外壳的筒体不失稳,从而保障设备的使用。为了制作方便,加强绝热效果对内胆采用内加强圈的方法也是制作低温储罐普遍采用的一种方法。

(二)15m3液氩储罐的管路设计

由于15m3液氩储罐内盛装的是低温深冷介质,首先在设计相关管路时我们应考虑低温引起的热胀冷缩对设备管路的影响,由于15m3液氩储罐为立式储罐,为安装操作方便其管路阀门多设置在储罐外底封头下部,内胆接管引出后需经过真空粉末保温层从外壳引出,故设计中可设置弯管结构以保障接管热胀冷缩的补偿和液相管路的液封(气封液)。再者对于低温储罐,当储罐内的低温深冷液体排出时,储罐内的气相空间增大,储罐内压力会逐渐降低,我们应对储罐内增压。对于低温储罐内增压我们可以用低温泵增压,也可以利用增压汽化器自增压。

(三)15m3液氩低温储罐的漏热计算

由于低温储罐内低温深冷介质与环境的温差,漏热在所难免。在设计时对漏热进行控制可以保障设备实际运行的有效安全。所以设计中我们应进行漏热的热力计算。进行漏热计算也是低温储罐设计共同具有的一个特点,对15m3液氩储罐漏热计算应包括绝热层部分漏热计算,支撑内胆部分漏热计算,环向支承支撑部分漏热计算,管路部分漏热计算等,由总漏热量我们可计算出相应的静态蒸发率,按GB18442.3—2011的要求,15m3液氩低温储罐的静态蒸发率应满足≤0.37%kg/d。【具体可参考《百度百科:详解液氩储罐的基本形式》的相关内容】

 

总而言之,为了保障液氩储罐长期安全有效运行,在储罐设计中,我们定要注意储罐基本结构设计计算、储罐管路设计、储罐漏热计算和安全阀泄放量的计算。只有任何一个设计环节的质量都有所保障,才可成功生产出高质量、高安全的储罐产品。


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