低温绝热容器真空度测试原理及试验

<正>低温绝热容器是指用于存储液氧、液氮、液氩、液化天然气等低温液体的压力容器~[1]。低温绝热技术是通过限制热传导、热对流和热辐射三种传热途径减小热量传递方法的手段。目前常用的绝热技术有普通堆积绝热、高真空绝热、真空粉末绝热、真空多层绝热~[2]。为获得良好的绝热效果,绝热层往往工作于真空环境中,其真空度的大小对绝热效果起关键作用。因此,TSG R7001—2004《压力容器定期检验规则》规定     

安全使用低温绝热钢瓶

低温绝热钢瓶又称低温液体钢瓶、焊接绝热钢瓶,用于贮存液氧、液氮、液氩等低温液体,能连续提供气态和液态存储介质,是一种新型移动式低温液体容器。低温绝热钢瓶与传统的气瓶气体贮存方式相比,有贮运效率高、运行成本低、使用方便、劳动者劳动强度低等优点。而且液氧使用成本比气态氧便宜近一半,因此低温绝热钢瓶在机械加工、医药、化工、卫生等领域得到广泛应用。     

真空粉末绝热低温液体贮罐制造过程中的监检

针对真空粉末绝热低温液体贮罐的制造特点，从图样审查、材料选用、焊接控制、制造检验等方面，讨论了如何做好此类容器的监检。     

LNG卧式低温液体储罐夹层支承载荷分析计算

LNG是液化天然气的英文缩写，无论是LNG液化工厂到装船海运还是LNG接收站到各中转站（LNG加气站或汽化站），基本都离不开低温储存设备——LNG储罐（槽）。为了保持LNG的低温，必须对储罐采取绝热措施。现在一般采用真空绝热方式，真空绝热有三种基本类型：高真空绝热、真空粉沫绝热、真空多层绝热。     

低温绝热气瓶液位高度对漏热量影响的研究

低温绝热气瓶中充装的液体因为汽化潜热很小而非常容易汽化,当外界热量进入气瓶内部时,会使气瓶内的液体开始汽化。特别是对没有供气的低温绝热气瓶,在密闭储运的情况下,低温绝热气瓶内的低温液体会汽化膨胀使气瓶内压力升高,甚至发生爆炸。针对低温绝热气瓶的传热机理,综合运用传热学、数值分析和有限元等理论,一是运用ANSYS有限元分析软件对低温绝热气瓶的传热模型进行分析,二是对比气瓶满液时漏热量的理论计算值与数值模拟值确定模型的合理性,最后考虑到气瓶体积、材料的影响,研究液位高度与低温绝热气瓶漏热量之间的关系。研究结果表明:随着液位高度的增加,低温绝热气瓶的漏热量逐渐增大;低温绝热气瓶的容积、材料也会影响液位高度对漏热量的敏感性。     

膨胀珍珠岩的真空充填技术与储罐结霜现象的分析

介绍了充填于绝热低温储罐夹层中膨胀珍珠岩的特性，膨胀珍珠岩的真空充填技术和绝热低温储罐运行一段时问后出现结霜现象的原因分析。     

低温储罐保冷隔热材料的真空充填技术

通过分析充填于绝热低温储罐夹层中膨胀珍珠岩的特性、充填中的重点技术问题，介绍了一种膨胀珍珠岩的真空充填技术。     

低温绝热气瓶液位计的维修和调试

由于液体的可压缩性很小，低温液体过量充装会导致低温绝热气瓶产生物理性爆炸。因此液位计这种监控装置可以给充装人员掌控低温液体的充装量。我院设计制造的干式调试器和进入法的湿式调试器，可以对低温绝热气瓶上的液位计（包括不同介质比重）进行维修和调试。     

井下液态二氧化碳灭火装备的研究

为有效遏制煤矿井下火灾事故,自行设计并研发灾区移动式液态二氧化碳灭火装备,该装备通过保温存储罐减小环境温度对罐内液体低温状态的影响,其自增压调控系统在排液过程中依据罐内欠压程度实现手动或自动充气的功能。采用该装备通过真空度检测、满液长时间压力与液位监测和模拟火源联机处置等3组试验,研究液态二氧化碳的有效存储、大流量输送和管路内外物理状态转变的特性及对火源的覆盖、熄灭性能。试验结果表明:存储罐真空度为1.6 Pa,48天后2 m~3规格的罐内液体有效容积不低于1.6 m~3,单罐液体放净时间约为10.5 min。此多功能小型化装备,可无人值守运行,双层粉末真空绝热结构延长了液体存储时间,管网通径扩增至DN40以加速排液,用氮气自补偿增压技术实现了100 m液体无冰堵水平输送后连续气化喷射。     

低温气瓶抽真空与维持真空度的方法

采用高真空多层绝热的低温气瓶中，夹层真空的获得与维持十分重要，对绝热效果的影响很大，在内加热和隋性气体吹扫的抽真空过程中，通过热电偶测得在低温气瓶夹层间的温度分布规律，以及对在夹层中主要起到维持真空度作用和活化好的吸附剂能够充分发挥作用，吸附夹层内的气体分子，以维持气瓶夹层的真空度。     

液氮泡沫发生器内流动特性研究

低温液氮与泡沫混合液直接接触产生氮气泡沫是一种新型的掺混形式,利用液氮高汽化比的特点,搭建液氮泡沫可视化实验装置,进行氮气-水两相流及液氮泡沫流动特性的研究。结果表明,液氮相变产生大量氮气,其与泡沫液混合产生泡沫,温度有所回升,最终趋于泡沫混合液温度;管路沿程压降较小;液氮射流破碎及流动过程可分为6个区域:低温液氮区、向上循环翻滚区、滞留区、泡沫与泡沫混合液混合区、致密泡沫区、泡沫混合液区。流体向下游流动过程中持续发泡;为防止管路结冰,需合理控制泡沫混合液与液氮流量。     

低温气瓶检验中基于使用介质的静态蒸发率测试研究

通过对比低温绝热气瓶各种使用介质(液氧、液氩、LNG、氧化亚氮和二氧化碳)与液氮之间的关系,推理出相应介质静态蒸发率检测的核心公式与应用数据,并通过对比实验进行验证,最终得出以使用介质作为试验介质测量的可行性方法和合格标准,从而达到节能减排、提高检测效率、降低检测成本的目的。     

低温绝热气瓶定期检验要求的探讨

低温绝热气瓶的定期检验是近年来新开展的检验工作。 低温绝热气瓶易产生的缺陷或失效通常有以下几种：外壳或内胆泄漏或破裂而使夹层内真空度降低或丧失,焊接接头泄漏或开裂,安全附件失效等。     

三种液体稳定剂对过氧乙酸稳定效果的实验研究

利用绝热加速量热仪对三种过氧乙酸液体稳定剂的稳定效果进行了实验分析,并与常规实验方法获得的结论进行了比较。绝热条件下加入三种液体稳定剂后,初始分解温度分别提高了1.85℃、17.52℃和14.73℃,绝热温升分别升高了3.77℃、降低了12.56℃和17.88℃,到达最大温升速率的时间分别延长了508.93min、319.92min和247.92min,稳定效果为磷酸乙酸丁酯磷酸三丁酯,对过氧乙酸的安全生产、储存和使用具有一定指导意义。     

基于Arrhenius方程的煤的绝热氧化过程研究

为研究煤自燃过程的煤氧反应特征,采用自行研制的绝热氧化试验系统对3种不同煤样进行绝热氧化试验。试验得出煤绝热氧化过程中煤氧反应并不都满足Arrhenius方程,温度的倒数(1/T)与升温速率的对数(1n(dT/dt))不完全是线性关系,存在位于低温(70℃)与高温(115℃或160℃)时期的非Arrhenius阶段。分析结果表明,煤绝热氧化低温时期出现非Arrhenius阶段是煤对氧气的物理与化学吸附造成的;高温时期出现的非Arrhenius阶段则是由于固定的氧气供给量与不断增加的需氧量的矛盾,以及煤氧有效接触面积受限导致的。     

关于固定式压力容器定期检验几点问题的探讨

《固定式压力容器安全技术监察规程》是国内关于固定式压力容器的一项主要技术法规,是压力容器定期检验的主要依据。对外压容器、固定式真空绝热压力容器以及装有安全泄放装置且需进行气密性试验容器的定期检验要点进行探讨,结果表明:当腐蚀或磨蚀超过腐蚀裕量以及不圆度超标时,外压容器应进行稳定性校核;对装有深冷介质和普冷介质的固定式真空绝热容规规定统一真空度数值有待商榷;对装有安全泄放装置且需进行气密性试验的容器,若安全泄放装置有开启记录,建议定期检验时适当提高检测要求。     

低温绝热气瓶的定期检验与返修

低温绝热气瓶其应用范围目益广泛,数量迅速增加,但对应的超过规定3年检验周期后,未得到有效的检验,部分地区已发生低温绝热气瓶爆炸。2009年9月29日江苏省特检院常州分院,取得了由国家质量监督检验检疫总局颁发的PD5,全国第一家对外进行低温绝热气瓶定期检验的资质。     

在役低温绝热压力容器定期检验重点及常发现的问题

引言 随着国民经济的高速发展,低温绝热压力容器的数量和使用范围已经达相当规模;由于其工况为低温带压、通常盛装易燃易爆、有毒或窒息性介质,一旦发生破坏将产生极其严重后果,导致人民生命财产的巨大损失。     

基于核磁共振与应力分析的液氮冷浸致裂煤岩研究

为探究液氮冷浸作用下煤岩孔隙结构的变化规律,以干燥煤岩为试验对象,分别对烟煤和无烟煤试样进行不同冷浸时间处理,通过核磁共振(NMR)试验对比分析液氮冷浸前后煤岩孔隙变化特征;并利用COMSOL软件对液氮冷浸过程进行数值模拟,在得到煤岩温度场分布的基础上进行热应力的计算与分析。结果表明:液氮冷浸作用对煤岩中的各尺寸的孔、裂隙均有不同程度的破坏作用,液氮冷浸30 min时,烟煤与无烟煤的微小孔隙体积增加幅度分别为86. 43%和20. 28%;液氮冷浸煤岩过程中,低温由煤岩表面逐渐向内部传递,煤岩内部各点产生的热应力随时间的延长逐渐增大,直至最大应力值9. 84 MPa,热应力的产生及变化是干燥煤岩主要的增透机制。     

液氮容器爆炸事故预防

液氮是一种特殊的工业制成品,具有超低温性、膨胀性、无嗅和无毒等特性。随着液氮在精密工业、医药、食品等方面的广泛应用,在冲装和储存液氮的过程中,液氮容器爆炸的事故也屡屡发生。如何预防液氮容器爆炸事故的发生,成为液氮容器使用企业必须面对的一道安全课题。