GBT 18442.6固定式真空绝热深冷压力容器安全防护.pdf

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1、 中华人民共和国国家标准中华人民共和国国家标准 GB/T 18442.6-201 代替 GB/T 18442.6-2011 固定式真空绝热深冷压力容器 第 6 部分:安全防护 Static Vacuum Insulated Cryogenic Pressure Vessel -Part 6:Safety Device Requirements (征求意见稿-2018.2) -发布 -实施 发 布 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 ICS 23.020.40 J 76 GB/T 18442.6- - I 目 次 前 言 . II 1 范围 .

2、 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 安全附件、仪表和装卸附件 . 1 附录 A(规范性附录) 罐体安全泄放量及超压泄放装置排放能力的计算 . 8 GB/T 18442.6- - II 前 言 GB/T 18442固定式真空绝热深冷压力容器分为以下七个部分: 第 1 部分:通用要求; 第 2 部分:材料; 第 3 部分:设计; 第 4 部分:制造; 第 5 部分:检验与试验; 第 6 部分:安全防护; 第 7 部分:内容器应变强化技术规定。 本部分为 GB/T 18442 的第 6 部分:安全防护。本部分按照 GB/T 1.1-2009标准化工作导则给 出的规则起草。

3、本部分参考了ISO 21013-2016 深冷容器 深冷工况用超压泄放装置 第3部分:尺寸与排放能力 的确定(英文版)。 本部分代替 GB/T 18442.62011 固定式真空绝热深冷压力容器 第 6 部分: 安全防护 。 与 GB/T 18442.62011 相比,主要技术变化如下: 细化了一般要求,增加了仪表、需要型式试验的安全附件要求、爆破片装置制造单位许可证 级别要求、带电气控制元件的安全附件等的防爆要求、安全阀和压力表组装前的要求; 明确了内容器超压泄放装置的设置方法,修改了超压泄放装置典型设置示意图; 修改了超压泄放装置的设计要求; 增加了内容器超压泄放装置的安装要求、外壳防爆装

4、置的型式及其设置位置要求; 修改了紧急切断阀的设置要求、导静电接地装置的接地电阻值、液位计和压力表要求、装卸 附件要求; 增加了差压变送器、压力变送器和真空度检测装置的相关要求; 取消了装卸软管; 附录 A 中增加了对于储存非易燃、易爆介质的容器安全泄放量计算方法的规定。 本部分由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC262)提出并归口。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本部分起草单位:XXXXX 本部分主要起草人:XXXXX 本部分所代替标准的历次版本发布情况为: GB/T 18442.62011; GB 184422001。 GB/T

5、 18442.6- - 1 固定式真空绝热深冷压力容器 第 6 部分:安全防护 1 范围 本部分规定了固定式真空绝热深冷压力容器(以下简称深冷容器)安全附件、仪表、装卸附件的 选用原则、设置和设计计算的基本要求。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 150.1-2011 压力容器 第 1 部分:通用要求 GB/T 567.1 爆破片安全装置 第 1 部分:基本要求 GB/T 567.2 爆破片安全装置 第 2 部分:应用、选择与安装 GB/T

6、 567.3 爆破片安全装置 第 3 部分:分类及安装尺寸 GB/T 12241 安全阀 一般要求 GB/T 12243 弹簧直接载荷式安全阀 GB/T 18442.1 固定式真空绝热深冷压力容器 第 1 部分:总则 GB/T 18442.2 固定式真空绝热深冷压力容器 第 2 部分:材料 GB/T 18442.3 固定式真空绝热深冷压力容器 第 3 部分:设计 GB/T 18442.4 固定式真空绝热深冷压力容器 第 4 部分:制造 GB/T 18442.5 固定式真空绝热深冷压力容器 第 5 部分:检验与试验 GB/T 24918 低温介质用紧急切断阀 GB/T 29026 低温介质用弹簧

7、直接载荷式安全阀 GB/T 24925 低温阀门技术条件 3 术语和定义 GB/T 150.1、GB/T 18442.118442.5确立的术语和定义适用于本文件。 4 安全附件、仪表和装卸附件 4.1 一般要求 4.1.1 安全附件、仪表和装卸附件的设置,除应符合本标准的规定外,还应满足设计文件的要求。 4.1.2 安全附件包括:超压泄放装置(安全阀、爆破片装置)、外壳防爆装置、紧急切断装置以及 导静电装置等。 4.1.3 仪表包括:压力测量装置、液位测量装置、真空度测量装置等。 4.1.4 装卸附件包括:装卸阀门、充装接头等。 4.1.5 选用的安全附件、仪表和装卸附件应与储存介质相适应。

8、 GB/T 18442.6- - 2 4.1.6 安全阀、爆破片装置、紧急切断阀等需要型式试验的安全附件,应经国家质检总局核准的 型式试验机构进行型式试验并且取得型式试验证明文件。 4.1.7 安全阀、爆破片装置的制造单位应持有相应的特种设备制造许可证。对于爆破片装置制造 单位,应取得“A 级制造许可证”。 4.1.8 安全附件、仪表和装卸附件应符合相应标准的规定,且有产品质量证明书或产品质量合格 证。 4.1.9 储存易燃、易爆介质的压力容器,采用带电气控制元件的安全附件、仪表和装卸附件时, 应符合电气元件防爆设计的相关标准的要求。 4.1.10 安全阀、压力表与罐体组装前,应进行调试和检定

9、,合格后应重新铅封。 4.1.11 安全附件、仪表与管路之间的连接可采用焊接连接、法兰连接或螺纹连接等方式。 4.1.12 装卸附件与管路之间的连接应尽量采用焊接连接或法兰连接。 4.2 内容器超压泄放装置 4.2.1 超压泄放装置设置应满足下列要求: a) 内容器至少应设置两个相互独立的超压泄放装置,并应保证任何时间至少有两个超压泄放装 置与内容器保持连通; b) 储存易燃、易爆介质时,不应选用爆破片装置; c) 安全阀的整定压力应不大于内容器的设计压力,且其回座压力应不小于整定压力的 0.9 倍; 爆破片装置的设计爆破压力应不大于内容器设计压力的 1.1 倍,且最低标定爆破压力应不小 于内

10、容器工作压力的 1.1 倍; d) 应保证单个超压泄放装置的泄压能力能满足同时按非火灾条件及火灾条件考虑时的内容器安 全泄放要求,且应能有效限制内容器的压力不超过其设计压力的 1.21 倍; e) 根据使用工况确定安全泄放装置的设置型式,图 1 图 3 中给出了三种典型的超压泄放装置 设置示意图。 图 1 双安全阀设置示意 1.切换阀 2.安全阀 12 GB/T 18442.6- - 3 4.2.2 超压泄放装置的设计应符合下列要求: a) 安全阀应符合 GB/T 29026 的规定; b) 爆破片装置应符合 GB/T 567.1GB/T 567.3 的规定; c) 超压泄放装置的入口管设计应

11、符合 GB/T 18442.3 的规定; d) 储存易燃、易爆介质时,超压泄放装置的出口应装设导管,将排放介质引至安全地点; e) 选用的爆破片在爆破时不应产生碎片、脱落和火花,宜采用 S31603 材料的反拱刻槽型爆破 片; f) 气体的排放应畅通无阻,泄压排出的气体不可以直接冲击容器和主要受力结构件; g) 能承受容器内部的压力、可能出现的超压及包括液体冲击力在内的动载荷; h) 出口处应防止雨水和杂物的积聚,并防止任何异物的进入; i) 应考虑超压泄放装置的入口压降和出口背压的影响。 4.2.3 超压泄放装置的安装应符合下列要求: a) 安全阀安装时应铅直安装; b) 超压泄放装置与罐体

12、之间不宜安装截止阀门,为便于超压泄放装置的校验、维修与更换,经 使用单位主管压力容器安全技术负责人批准,且采取可靠的防范措施,方可在超压泄放装置 与罐体之间安装截止阀门。在深冷容器正常使用和运行期间,截止阀门必须保证处于全开状 态(加铅封或者锁定) ,且其结构和通径应不得妨碍超压泄放装置的安全泄放。 4.2.4 超压泄放装置应有清晰、永久的标记,标记内容应至少包括: a) 超压泄放装置动作压力; 图 3 安全阀与爆破片组合设置示意 1.切换阀 2.安全阀 3.爆破片装置 1 2 3 图 2 安全阀与安全阀组合设置示意 1.切换阀 2.安全阀 3.安全阀 1 2 3 GB/T 18442.6-

13、- 4 b) 额定的排气能力或最小净泄放面积; c) 制造许可证编号及标志; d) 制造单位名称或标识商标。 4.2.5 内容器安全泄放量应符合下列要求: 4.2.5.1 内容器超压泄放装置的排放能力不得小于内容器需要的安全泄放量,内容器需要的安全泄 放量及超压泄放装置的排放能力计算方法按附录 A。 4.2.5.2 进行内容器需要的安全泄放量计算时,至少应考虑到下列工况及可能的组合: a) 绝热系统结构完好且处于正常的真空状态下,外部为环境温度,内容器的温度为泄放压力下 所储存的介质的饱和温度; b) 绝热系统结构完好且处于正常的真空状态下,外部为环境温度,内容器的温度为泄放压力下 所储存的介

14、质的饱和温度,且增压系统处于全开工作状态; c) 绝热系统结构完好,但夹层已丧失真空状态下,外部温度为环境温度,内容器的温度为泄放 压力下所储存介质的饱和温度; d) 深冷容器的绝热系统结构完好或部分完好, 但夹层真空已丧失, 且外部遭遇火灾或遭遇 922K 高温; e) 深冷容器的绝热系统结构完全损坏,且夹套外部遭遇火灾或遭遇 922K 高温; f) 连接高压源与内容器的管路中的其它阀失效; g) 泵的可能组合的循环使用的影响; h) 以可能的最大流量对工作温度下的储罐加注带液闪蒸气体。 4.2.5.3 设计人员应根据实际条件判明可能发生的各种工况,包括本标准 4.2.5.2 条列出的 a)

15、至 h)的工况及可能的组合工况。 4.2.5.4 附录 A 未规定针对 4.2.5.2 条中的工况 f)、g)和 h)的计算方法,设计人员应根据实际 条件判明是否存在这些工况。存在这些工况时应按热力学基本理论的方法,充分估计这些工况可 能产生的最大影响。 4.2.5.5 内容器超压泄放装置的排放能力应满足 4.2.5.2 条中的 a)至 d)、f)、g)、h)中可能 有几种工况同时发生的安全泄放要求,但也应充分研究发生 4.2.5.2 条中极端工况 e)的可能。 4.3 外壳防爆装置 4.3.1 外壳防爆装置的设置要求 4.3.1.1 外壳应设置防爆装置,其泄放压力应不大于 0.05MPa,其

16、排放能力足以使夹层的压力限制 在不超过 0.1MPa。 4.3.1.2 防爆装置应能耐大气腐蚀,材料应与环境温度相适应。 4.3.1.3 防爆装置应能防止绝热材料的堵塞。防爆装置应尽可能设置在外壳顶部位置。 4.3.1.4 外壳防爆装置可采用自紧式防爆装置或焊接式爆破片装置。自紧式防爆装置的盖板应有相 应的保护措施。采用焊接式爆破片装置时,与外壳本体连接也要采取焊接型式,并应有防雨防尘等保 护措施。 4.3.2 外壳防爆装置的排放面积 外壳防爆装置的排放面积一般不小于内容器几何容积(m3)与 340mm2/m3的乘积,但不超过 5000mm2。 GB/T 18442.6- - 5 4.4 紧急

17、切断装置 4.4.1 紧急切断装置的设置要求 4.4.1.1 储存易爆介质的罐体,应按如下要求设置紧急切断装置,但确认在工程系统中已设置紧急 切断装置或类似的能防大量泄漏的其它紧急闭止装置时除外。 a) 应在液相进出管线上尽量靠近容器的位置设置紧急切断装置; b) 紧急切断装置一般由紧急切断阀、 远程控制系统以及易熔合金塞组成。 紧急切断装置应动作灵 活、性能可靠、便于检修,且不应兼作它用; c) 紧急切断阀应符合 GB/T 24918 的规定,且阀体不应采用铸铁或非金属材料制造。 4.4.1.2 在遭遇火灾或充装、排液过程中发生意外泄漏时,紧急切断装置应能自动关闭,且该装置 应能进行远程控制

18、操作。 4.4.1.3 当远程控制系统采用气动控制系统时,所用气体宜采用外置式压缩空气源,且满足下列要 求: a) 压缩空气应无油且洁净、干燥; b) 压缩空气的压力应与紧急切断阀的操作压力相匹配,且保持稳定; c) 气动控制系统的管路应采用 PVC 或不锈钢材料。 4.4.1.4 设有远程控制接口,便于远程控制系统关闭操作的装置应设置在工程系统中人员易于到 达的位置。 4.4.2 紧急切断装置的性能要求 4.4.2.1 易熔塞的易熔合金熔融温度为 705。 4.4.2.2 制成后应经耐压试验和气密性试验,并检验合格。 4.5 导静电接地装置 4.5.1 储存易爆介质的深冷容器,其罐体、管道、

19、阀门和支座等连接处的导电性应良好,并设置 可靠的导静电连接端子。 4.5.2 罐体金属与接地导线末端之间的电阻值应不大于 5。 4.6 仪表 4.6.1 一般规定 4.6.1.1 深冷容器应至少安装液位计、压力表和真空规管各 1 只。 4.6.1.2 仪表应与储存介质相容,并根据设计压力和设计温度正确选用。 4.6.1.3 直接与内容器相连通的仪表不应采用易碎、易损材料制造。 4.6.1.4 仪表应灵敏、可靠,并有足够的精度和牢固的结构。 4.6.1.5 带传感器的检测装置应考虑防护要求,当储存易燃、易爆介质时,还应满足相应防爆等级 的要求。 4.6.2 液位测量装置 4.6.2.1 液位计

20、4.6.2.1.1 液位计应灵活准确、结构牢固,精度等级应不低于 2.5 级。 4.6.2.1.2 不应使用玻璃板(管)液位计或其他易碎材料制液位计。 GB/T 18442.6- - 6 4.6.2.1.3 对易爆介质,应采用防爆型液位计,且有防止泄漏的保护装置。 4.6.2.1.4 液位计应安装在便于观察的位置, 液位计最高和最低安全液位, 应当作出明显的标志。 4.6.2.1.5 设计单位应提供液位指示刻度与容积的对应关系数据 (能直接显示深冷容器内介质容 积的液位计除外)。 4.6.2.2 差压变送器 4.6.2.2.1 对于易爆介质,应采用防爆型的差压变送器,并符合相应的规范要求。 4

21、.6.2.2.2 差压变送器的测量精度等级应不低于 0.2 级。 4.6.2.2.3 差压变送器应有液位数显功能。 4.6.3 压力测量装置 4.6.3.1 压力表 4.6.3.1.1 压力表的测量范围为 1.5 倍3.0 倍的工作压力。 设计压力小于 1.6MPa 的压力容器使 用的压力表精度等级不低于 2.5 级,设计压力大于 1.6MPa 的压力容器使用的压力表精度等级不低 于 1.6 级,压力表的表盘直径不小于 100mm。 4.6.3.1.2 压力表应设置在便于操作人员观察和清洗的位置,且应避免受到振动、冻结等不利因 素的影响。 4.6.3.1.3 压力表和罐体之间应装设三通旋塞或针

22、形阀, 三通旋塞或针形阀上应有启闭标记和锁 紧装置。 4.6.3.1.4 压力表的校验应符合国家计量部门的有关规定,在刻度盘上应有工作压力的标记。压力 表校验后应加铅封,并注明下次校验日期。 4.6.3.2 压力变送器 4.6.3.2.1 对易燃、易爆介质,应采用防爆型的压力变送器,并符合防爆危险区域划分的对应的 防爆型式、级别、温度组别。 4.6.3.2.2 压力变送器的测量精度等级应不低于 0.2 级。 4.6.3.2.3 压力变送器应有数显功能。 4.6.4 真空度检测装置 4.6.4.1 夹层真空度测量装置一般由真空规管和真空计组成。为实现检修,可在容器与真空规管 之间安装真空隔离阀。

23、真空度测量装置的漏气速率应优于夹层漏气速率。 4.6.4.2 夹层真空度测量装置的测量范围应当满足产品制造检验和定期检验的测量范围要求。 真 空规管和真空计的选型应满足 GB/T 18443.1 的规定。 4.6.4.3 对于易燃、易爆介质,应采用防爆型的真空度测量装置,并符合相应的规范要求。 4.6.4.4 真空度测量装置应设置保护装置。 4.7 装卸附件 4.7.1 装卸阀门除了应满足 GB/T 24925 规定,还要符合下列要求: a) 应与介质相容,其阀体材料不应选用铸铁或者非金属材料; b) 阀体的耐压试验压力为阀体公称压力的 1.5 倍,阀门的气密性试验压力为阀体公称压力; c)

24、应在全开和全闭的工况下进行气密性试验; GB/T 18442.6- - 7 d) 手动阀门在承受气密性试验压力和工作温度的工况下应能开闭自如、 无泄漏, 且无异常阻力、 空转等现象。 4.7.2 充装接头应符合下列要求: a) 应符合相应的产品标准或设计图样的规定,且应有产品质量证明文件; b) 表面应无油污、杂物等; c) 应能够防止介质错装; d) 应在产品的明显部位进行标识。 GB/T 18442.6- - 8 附录 A (规范性附录) 罐体安全泄放量及超压泄放装置排放能力的计算 A.1 从热壁(外壳)传入冷壁(内容器)的总热流量的计算 A.1.1 非火灾情况 A.1.1.1 绝热系统(

25、夹套和绝热材料)完好且处于正常的真空状态下,外部为环境温度,内容器的温 度为泄放压力下所储存的介质的饱和温度,需考虑的从热壁传入冷壁的热流量的计算方法如下: a) 在正常的真空状态下,通过绝热材料传入的热流量按式(A.1)计算: i.vi.vi.mad = ()HUATT (A.1) 式中: i.v H在正常的真空状态下,通过绝热材料传入的热流量,单位为瓦(W); i.v U在正常真空状态下, 夹层绝热材料总的传热系数, 单位为瓦每平方米开尔文 (W/mK) ; 式中: i.v 在正常真空状态下,绝热材料在温度范围 a T与 d T之间的平均热导率,单位为瓦 每米开尔文(W/mK) ; i t

26、 绝热材料的名义厚度,单位为米(m) ; i.m A 绝热层内外表面积的算术平均值,单位为平方米(m) ; a T 非火灾情况下绝热容器外部最高环境温度,单位为开尔文(K) ; d T 对应于某一深冷介质的容器或传热构件冷端表面温度,单位为开尔文(K) ; 对于亚临界流体, d T是介质在泄放压力下的饱和温度,单位为开尔文(K) ; 对于临界或超临界流体,见注说明。 注: 关于临界或超临界状态下介质的温度、 比容积、 焓及q值的确定和计算可参考标准ISO 21013-3 Cryogenic vessels Pressure-relief accessories for cryogenic se

27、rvice Part 3: Sizing and capacity determination , 临界或超临界流体物性参数可参考National Institute of Science and Technology Tables of Fluid Properties12(美国科学与技术学会出版的流体特性表。 ) b) 通过内容器的吊带或其它金属支撑构件传入的热流量按式(A.2)计算: s.ts.tad s.ts.t s.t (-)AT T HN L (A.2) 式中: s.t H通过内容器的吊带或其它金属支撑构件传入的热流量,单位为瓦(W) ; s.t N内容器吊带或其它金属支撑构件的数

28、量; s.t 内容器吊带或其它金属支撑构件材料在温度 a T与 d T之间平均热导率, 单位为瓦每米开尔文(W/mK) ; s.t A内容器金属吊带或其它金属支撑构件的截面积,单位为平方米(m) ; i.v i.v i = U t GB/T 18442.6- - 9 s.t L 内容器吊带或其它金属支撑构件材料的长度,单位为米(m) ; a T非火灾情况下绝热容器外部最高环境温度,单位为开尔文(K) ; d T对应于某一深冷介质的容器或传热构件冷端表面温度,单位为开尔文(K) ; 对于亚临界流体, d T是介质在泄放压力下的饱和温度,单位为开尔文(K) ; 对于临界或超临界流体, d T的确定

29、见注说明。 c) 通过为约束内容器发生纵(轴)向位移而设置的限位构件传入的热流量按式(A.3)计算: (A.3) 式中: b.l H 通过为约束内容器发生纵向位移而设置的限位构件传入的热流量,单位为瓦(W) ; b.l N 内容器纵向限位构件数量; t.l R 纵向限位构件的总热阻,单位为开尔文每瓦(K/W) ; 式中: b.l L 内容器纵向非金属限位构件的长度,单位为米(m) ; t.l L 内容器纵向金属限位构件的长度,单位为米(m) ; b 用于制作内容器纵向非金属限位构件的热导率,单位为瓦每米开尔文(W/mK) tu 用于制作内容器纵向金属限位构件的热导率,单位为瓦每米开尔文(W/m

30、K) ; b.l A 内容器纵向非金属限位构件的截面积,单位为平方米(m 2) ; t.l A 内容器纵向金属限位构件的截面积,单位为平方米(m 2) ; a T 非火灾情况下绝热容器外部最高环境温度,单位为开尔文(K) ; d T 对应于某一深冷介质的容器或传热构件冷端表面温度,单位为开尔文(K) ; 对于亚临界流体, d T是介质在泄放压力下的饱和温度,单位为开尔文(K) ; 对于临界或超临界流体, d T的确定见注说明。 d) 通过为约束内容器发生径向位移而设置的径向限位构件传入的热流量按式(A.4)计算: (A.4) 式中: b.t H 通过为约束内容器发生径向位移而设置的径向限位构件

31、传入的热流量, 单位为瓦 (W) ; b.t N 内容器径向限位构件数量; t.t R径向限位构件的总热阻,单位为开尔文每瓦(K/W) ; b.tt.t t.t bb.ttut.t LL R AA b.t L 内容器径向非金属限位构件的长度,单位为米(m) ; t.t L 内容器径向金属限位构件的长度,单位为米(m) ; b.lt.l t.l bb.ltut.l LL R AA ad b.lb.l t.l -T T HN R ad b.tb.t t.t -T T HN R GB/T 18442.6- - 10 b.t A 内容器径向非金属限位构件的截面积,单位为平方米(m2) ; t.t A

32、内容器径向金属限位构件的截面积,单位为平方米(m2) ; a T 非火灾情况下绝热容器外部最高环境温度,单位为开尔文(K); d T 对应于某一深冷介质的容器或传热构件冷端表面温度,单位为开尔文(K); 对于亚临界流体, d T是介质在泄放压力下的饱和温度,单位为开尔文(K); 对于临界或超临界流体, d T的确定见注说明。 e) 通过真空夹层的管道传入的热流量按式(A.5)计算: n gastube iadttube iad tube ii i 1 ATTATT H LL (A.5) 式中: tube H通过真空夹层的管道传入的热流量,单位为瓦(W) ; t 通过真空夹层的管道的材料在温度

33、a T与 d T之间平均热导率,单位为瓦每米开尔文 (W/(mK) ; 式中: c 真空夹层的管道材料在冷端(深冷介质在泄放压力下的饱和温度)的热导率,单位 为瓦每米开尔文(W/mK) ; a 真空夹层的管道材料在热端的热导率,单位为瓦每米开尔文(W/mK) ; tube i A 穿过真空夹层的内容器第 i 管的横截面积,i = 1,2,n,单位为平方米(m2) ; iL 第 i 管在真空夹层内的长度,单位为米(m) ; gas 所储存介质的气体热导率,单位为瓦每米开尔文(W/mK) ; a T 非火灾情况下绝热容器外部最高环境温度,单位为开尔文(K) ; d T 对应于某一深冷介质的容器或传

34、热构件冷端表面温度,单位为开尔文(K) ; 对于亚临界流体, d T是介质在泄放压力下的饱和温度,单位为开尔文(K) ; 对于临界或超临界流体, d T的确定见注说明。 A.1.1.2 在非火灾和绝热层完好且处于正常的真空状态下,由热壁传入冷壁的总热流量按式(A.6) 计算: 1i.vs.ttubeb.lb.t HHHHHH(A.6) 式中: 1 H在非火灾和绝热层完好且处于正常的真空状态下,由热壁传入冷壁的总热流量,单位为瓦 (W) ; A.1.1.3 绝热系统完好且处于正常的真空状态下, 外部为环境温度, 内容器的温度为泄放压力下所储 存的介质的饱和温度,且增压系统处于全开工作状态下,热壁

35、经由绝热系统,构件和增压汽化器输入 ac t ad - -T T GB/T 18442.6- - 11 内容器的总热流量按式(A.7)计算: 21P.B.C HHH(A.7) 式中: 2 H热壁经由绝热系统,构件和增压器输入内容器的总热流量,单位为瓦(W) ; P.B.C H增压器产生的热流量,单位为瓦(W) ; P.B.CP.B.CP.B.Cad ()HUATT 式中: P.B.C U 增压器总的对流传热系数,单位为瓦每平方米开尔文(W/m2.K) ; P.B.C A增压器总的外部传热面积,单位为平方米(m2) ; a T 非火灾情况下绝热容器外部最高环境温度,单位为开尔文(K) ; d T

36、 对应于某一深冷介质的容器或传热构件冷端表面温度,单位为开尔文(K) ; 对于亚临界流体, d T是介质在泄放压力下的饱和温度,单位为开尔文(K) ; 对于临界或超临界流体, d T的确定见注说明。 A.1.1.4 绝热系统完好,但夹层已丧失真空状态下,外部温度为环境温度,内容器的温度为泄放压力 下所储存介质的饱和温度,从热壁传入内容器的总热流量按式(A.8)计算: 3i.ls.ttubeb.lb.t HHHHHH(A.8) 式中: 3 H 绝热系统完好,但夹层已丧失真空,外部温度为环境温度,内容器的温度为泄放压力下 所储存介质的饱和温度,从热壁传入内容器的总热流量,单位为瓦(W) ; i.l

37、 H 夹层丧失真空的状态下,通过绝热材料输入的漏热量,单位为瓦(W) ; i.li.li.mad ()HUATT i.l U 在大气压力下和环境温度下,绝热材料总的传热系数,单位为瓦每平方米开尔文 (W/m2.K) ; i.l i.l i U t i.l 夹层已丧失真空, 在大气压力下绝热材料充满或吸附空气或介质气体, 在温度 a T 与 d T之间的平均热导率,单位为瓦每米开尔文(W/mK) ; i t 绝热材料的名义厚度,单位为米(m) ; i.m A 绝热层内外表面积的算术平均值,单位为平方米(m) ; a T 非火灾情况下绝热容器外部最高环境温度,单位为开尔文(K) ; d T 对应于

38、某一深冷介质的容器或传热构件冷端表面温度,单位为开尔文(K) ; 对于亚临界流体, d T是介质在泄放压力下的饱和温度,单位为开尔文(K) ; 对于临界或超临界流体, d T的确定见注说明。 GB/T 18442.6- - 12 A.1.2 火灾情况 本部分规定了容器在通风条件良好、 敞开空间着火的火灾工况(与外部油池火灾类似)安全泄放量的 计算方法。对于储存非易燃、易爆介质的,设计者判定不会发生池火的容器,设计者可按照辐射火灾工 况考虑火源距离、火焰强度、罐体辐射表面积、大气和外壳的热量吸收系数等因素确定安全泄放量计算 方法。当超出本附录工况(如罐体遭受喷射火、部分密闭或全部密闭空间内火灾等

39、严重火灾工况)的罐 体安全泄放量计算由设计者另行考虑。 A.1.2.1 真空绝热容器的绝热系统完好或部分完好,但夹层真空已丧失,且外部遭遇火灾或遭遇 922K 高温的情况下,由热壁传入内容器的总热流量按式(A.9)计算: 0.82 4di.fr 2.6 (922)HT UA (A.9) 式中: 4 H真空绝热容器的绝热系统完整,但夹层真空已丧失,且外部遭遇火灾或遭遇 922K 高温的 情况下,由热壁传入内容器的总热流量,单位为瓦(W) ; d T 对应于某一深冷介质的容器或传热构件冷端表面温度,单位为开尔文(K) ; 对于亚临界流体, d T是介质在泄放压力下的饱和温度,单位为开尔文(K) ;

40、 对于临界或超临界流体, d T的确定见注说明。 i.f U-在火灾条件下(外部温度为 922K 和大气压下)绝热材料总的传热系数, 单位为瓦每平 方米开尔文(W/mK) ; i.f 真空绝热深冷容器外部遭遇火灾或遭遇 922K 的高温,夹层真空已丧失,在大气压 力下,绝热材料充满介质气体或空气,但仍能有效的阻止热传导、热对流和热辐 射;绝热材料在 d T与 922K 之间的平均热导率,取两者(气体或空气)之中的较大 值,单位为瓦每米开尔文(W/mK) ; i t 绝热材料的名义厚度,单位为米(m) ; r A 内容器与外壳面积的平均值,单位为平方米(m) ; 半球形封头的卧式容器, r0 A

41、DL; 椭圆形封头的卧式容器, r00 0.3ADLD; 立式容器, r0 l ADh; L 外壳总长减去罐体中轴线处两端夹层厚度的平均值,单位为米(m) ; 0 D 内容器与外壳直径的平均值,单位为米(m) ; l h 设计最大液位高度,单位为米(m) 。 A.1.2.2 真空绝热深冷容器夹套外部遭遇火灾或遭遇 922K 高温,且绝热系统已完全损坏的情况下, 由热壁传入内容器的总热流量按式(A.10)计算: 40.82 5r 7.1 10HA (A.10) i.f i.f i U t GB/T 18442.6- - 13 式中: 5 H真空绝热深冷容器夹套外部遭遇火灾或遭遇 922K 高温,

42、 且绝热系统已完全损坏的情况下, 由热壁传入内容器的总热流量,单位为瓦(W); r A内容器外表面积,单位为平方米(m) ; 半球形封头的卧式容器, r0 ADL; 椭圆形封头的卧式容器, r00 0.3ADLD; 立式容器, r0 l ADh; L 外壳总长减去罐体中轴线处两端夹层厚度的平均值,单位为米(m) ; 0 D 内容器与外壳直径的平均值,单位为米(m) ; l h 设计最大液位高度,单位为米(m) 。 A.2 内容器的安全泄放量(质量流量)的计算 A.2.1 当内容器的安全泄放装置的泄放压力 d p小于介质临界压力的 40%时, 上述各种状态下的真空绝 热压力容器的安全泄放量(质量

43、流量)按式(A.11)计算: i s.i 3.6H W q (A.11) 式中: s.i W当内容器的安全泄放装置的泄放压力 d p小于介质临界压力的 40%时,真空绝热压力容 器的安全泄放量,单位为千克每小时(kg/h) ; i H由热壁传入冷壁的总热流量,对应于 i = 1,2,3,4,5,分别由式(A.6) 、 (A.7) 、 (A.8) 、 (A.9) 、 (A.10)计算,单位为瓦(W) q在泄放压力下液体介质的汽化潜热,单位为千焦每千克(kJ/kg) 。 A.2.2 当安全泄压装置的气体泄放压力 d p小于介质的临界压力,但大于或等于临界压力的 40%,即 0.4 crit p d

44、 p crit p时,需对(A.11)中的容器安全泄放质量流量计算式进行修正,即应按式(A.12)计 算: i ge s.i g 3.6 H W q (A.12) 式中: s.i W 当安全泄压装置的气体泄放压力 d p小于介质的临界压力,但大于或等于临界压力的 40%,即 0.4 crit p d p crit p时,真空绝热压力容器的安全泄放量,单位为千克每小时 (kg/h) ; g 泄放压力下,饱和气体介质的比容积,单位为立方米每千克(m/kg) ; e 泄放压力下,饱和液体介质的比容积,单位为立方米每千克(m/kg) ; iH 由热壁(夹套)传入冷壁(内容器)的总热流量,对应于 i =

45、 1,2,3,4,5,分别由式 GB/T 18442.6- - 14 (A.6) 、 (A.7) 、 (A.8) 、 (A.9) 、 (A.10)计算,单位为瓦(W) ; q 在泄放压力下液体介质的汽化潜热,单位为千焦每千克(kJ/kg) 。 A.2.3 当安全泄放装置的气体泄放压力高于介质的临界压力时,亦需对(A.11)中的内容器安全泄放 质量流量计算公式进行修正,即应按式(A.13)计算: i s.i 3.6 H W q (A.13) 式中: s.i W当安全泄放装置的气体泄放压力高于介质的临界压力时, 真空绝热压力容器的安全泄放 量,单位为千克每小时(kg/h) ; i H 由热壁(夹套)传入冷壁(内容器)的总热流量,对应于 i = 1,2,3,4,5,分别由式 (A.6) 、 (A.7) 、 (A.8) 、 (A.9) 、 (A.10)计算,单位为瓦(W) ; q 泄放压力 d p和温度 d T(K)下,当 p v h v v 取得最大值时的值 p v h v ,单位为千焦每 千克 kJ/kg; v 临界或超临界介质在泄放压力 d p和操作温度范围内任一温度下的比容积, 单位为立方米 每千克(m3/kg

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