《真空绝热深冷压力容器结构、设计及制造工艺要点简介12854.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《真空绝热深冷压力容器结构、设计及制造工艺要点简介12854.docx（30页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、真空绝热热深冷压压力容器器结构、设设计及制制造工艺艺要点简简介 目录一，真空空绝热深深冷压力力容器的的基本构构造二、内容容器的结结构设计计要点三、外壳壳的结构构设计要点四、内容容器与外外壳支承承连接设设计要点点五、仪表表及管路路结构的的特殊性性六、关于于吸附剂剂和吸附附装置七、涉及及安全的的结构、计计算核查查及关键键制造工艺艺保证要要点 立式式粉末真真空绝热热罐 高真空空多层绝绝热罐一，真空空绝热深深冷压力力容器的的基本构构造1.1，内内容器（材材质一般般为奥氏氏体不锈锈钢）设计用用于盛装装深冷液液体，一一般包括括： 筒筒体、封头旋转形形承压主主壳体； 工艺艺人孔（非非必备）因深冷容器允许不设
2、置人孔，不设置人孔时，如工序需要两封头装焊后再装焊内件、或穿壁接头需内侧施焊，就需设置工艺人孔。工序需要完成后永久封闭；深冷容器器允许不不设置检检查孔及及人孔允许许不设置置是因为为：a、深冷冷容器结结构设计计要抓绝热这个个主要矛矛盾、检检查孔及及人孔必必然加大大漏热；b、大部部分深冷冷液体对金金属无腐腐蚀或仅仅轻微腐腐蚀、无无需进罐罐检查和和清理内内壁，确确可以不不设置检检查孔及及人孔；c、深冷冷容器内内容器1100%RT检检测、经经耐压试试验和最最严格的的氦致密密检测、奥奥氏体不不锈钢（包包括焊接接接头及及焊缝）在在低温下下强度不不降反升升、韧性性也下降降不多，有有条件不不设置检检查孔及及人
3、孔；d、“允允许”不等于于禁止，不等于不要慎重考察，对于腐蚀性介质（如CO2配低合金钢内容器的深冷容器），还是应考虑设置检查孔或人孔。 工工艺吊耳耳内外壳壳体装配配需要； 抗抗外压加加强环内容容器因氦氦致密检检测需要要工艺性性抽真空空操作，当当图样规规定真空空夹层要要进行气气压或气气密试验验时内容容器也受受外压； 抗抗支承反反力的局局部加强强环或板板壳体体受支承承作用之之局部应应力较大大，一般般需设置置强环或或板； 上上进液喷喷淋头、下下进液分分布或搅搅拌器（一一般仅LLNG需需要）、溢溢流管咀咀、差压压液位计计引管特特殊管咀咀、出液液防涡器器等管系系内件设上上进液喷喷淋头是是为了冷冷液均匀匀
4、进入、设设下进液液分布或或搅拌器器是为了了防LNNG分层层，设溢溢流管咀咀是为了了直光控控制充满满率，设设防涡器器是为了了防涡旋旋型蒸发发和保护护机械型型抽液设设备使用用安全； 引引管穿壁壁接头（凸凸缘）为改改善结构构的焊接接性能而而设，避避免薄壁壁管与较较厚壳壁壁直接相相焊；1.2，外外壳（材材质一般般为碳素素钢或低低合金钢钢）用用于密封封维持真真空绝热热层真空空，一般般包括： 筒筒体、封头旋转形形承外压主壳壳体； 抗抗外压加加强环外壳壳在真空空工况下下工作； 抗抗支承反反力的局局部加强强环或板板壳体体受支承承作用之之局部应应力较大大，一般般需设置置强环或或板； 引引管穿壁壁接头为改改善结构
5、构的焊接接性能而而设，避避免薄壁壁管与较较厚壳壁壁直接相相焊； 防防爆装置置座； 吊吊耳； 支支座；1.3，真空空绝热夹层层，一般般包括： 绝绝热材料料纯真真空型、粉粉末真空空型、纤纤维真空空型、反反辐射真真空型；绝热材料料的护持持材料防沉沉降、防防松、防防脱； 引引管功能管管线需穿穿越真空空绝热夹夹层；吸附材料料及其吸吸附装置置为延延长真空空寿命而而设吸附附材料，为为吸附材材料发挥挥效能而而设吸附附装置； 内内容器与与外壳相相互连接接、支撑撑的构件件内容容器不可可能悬浮浮于外壳壳中，必必有连接接、支撑撑的构件件； 抽抽真空流流道管为加加大抽吸吸速度而而设；1.4，管管路系统统，一般般包括：
6、安安全泄放放与放空空管； 差差压液位位计引管管；满液指示示管（溢流管管、最高高液位直直观取信信管）； 上上、下进进液管； 增增压器进进液、出出气管深冷冷液体卸卸液特殊殊需要，取取自容器器本身液液体汽化化反馈给给气相空空间，产产生气压压挤压出出液。即即使用机机械抽吸吸出液也也需一定定气压维维持吸入入口的防防气蚀压压头； 抽抽真空引引管； 吸吸附材料料破空管管吸附附装置中中零件，为吸附附材料发发挥效能能而设吸吸附装置置；1.5，阀阀门、附附件、仪仪表 控控制各管管路开、闭闭的控制制阀门； 紧紧急切断断阀（一一般易燃燃、有毒毒介质者者设）防手手动阀失失灵和火火灾情况况无法操操作手动动阀； 真真空封结
7、结阀抽空结结束后维维持夹层层真空； 真真空检测测阀抽空结结束后夹夹层真空空就开始始下降，投投用后需需掌握在在用期间间实际真真空度； 仪仪表控制制阀； 安安全泄放放装置切切换或三三通阀如下下述需双双设安全全泄放装装置； 内内容器安安全阀（一一般两件件，一件件在线“值班”，另一一件待岗岗或离岗岗校检）； 内内容器防防爆片装装置（一一般两件件，一件件在线“值班”，另一一件待岗岗）；外壳防爆爆装置万一一内容器器中液体体漏入夹夹层时，外外壳需防防超压爆爆裂； 压压力表； 液液位计； 真真空检测测规管；阻火器（一一般易燃燃介质者者设）排放放（包括括主动排排放和超超压泄放放）易燃燃介质时时，应通通过阻火火器
8、排放放，以防防回火；静电接地地端子（一一般易燃燃介质者者设）。二、内容容器的结结构设计计要点2.1、结构构设计的的对象是是设计载载荷，内内容器结结构承受受的基本本载荷有有：2.1.1设计计压力（PP，单位位MPaa，表压压）。2.1.2储液液量达到到额定充充满率时时，介质质产生的的液柱静静压力。液液柱静压压力按照照介质在在标准大气气压下沸沸点时的的状态进进行计算算。如果果其值低低于5P时，可可以忽略略不计。2.1.3操作作工况下下，内容容器支承承处的反反力。这这种反力力应由最最大介质质重量、内内容器重重量以及及必要时时的地震震载荷共共同决定定。2.1.4温差差载荷内容器从从环境温温度冷却却到操
9、作作温度过过程中，内内容器在在支承点处承承受的温温差载荷荷。由于内容容器、管管道及外外壳之间间不同的的热膨胀胀引起的的管道反反作用力力。并分分别考虑虑下列工工况：进液冷却却过程：内容器器热状态态，管道道系统冷冷状态，外外壳热状状态；充装及卸卸料过程程：内容容器、管管道系统统均是冷冷状态，外外壳热状状态；储存过程程：内容容器冷状状态，管管道系统统热状态态，外壳壳热状态态。容器制造造过程中中夹层抽抽真空时时，由于于内、外外壳体不不同温度度载荷，应应考虑下下列连接接处的载载荷：内容器在在支撑点点处的温温差载荷荷；内、外容容器之间间的管道道以及与与内容器器连接处处的载荷荷。2.1.5 耐耐压试验验时的
10、压压力载荷荷及在内内容器支支承处产产生的反反力。2.1.6空罐罐承受的的载荷：空罐运输输时内容器、夹夹层支承承及连接接处至少少承受下下列惯性性载荷：运输方向向2g加速速度；向上方向向1g加速速度；向下方向向1.77g2g加速速度；与运输方方向垂直直的水平平方向至至少1gg加速度度。吊装时的的载荷按按照具体体起吊工工况确定定，如对对内容器器及夹层层支承连连接处、吊吊耳连接接部位产产生的载载荷等。对立式容容器应考考虑在制制造、运运输、吊吊装等卧卧置状态态时，内内容器及及夹层支支承承受受的载荷荷。2.1.7 内容器器承受夹夹层空间间施加的的外压载载荷，其值取取外壳防防爆装置置的排放放压力，且且不小于
11、于0.11MPaa。2.1.8 操操作时, 压力力急剧波波动引起起的冲击击载荷。2.1.9 液体进进入内容容器时，由由液体冲冲击引起起的作用用力。2.2、内容容器承载结构特特点：针对内容容器承受受的载荷特点点，相应应地应有有其承载载结构特特点。主主要应考考虑到如如下各方方面：2.2.1、尽量避避免结构构突变，这这是所有有低温容容器结构构设计的的通理；2.2.2、管管壁与壳壳壁厚度度一般相相差较大大，两者者直接插插焊不易易保证焊焊接质量量，管道道穿壁宜宜加过渡渡接头；如图：2.2.3、穿壁过过渡接头头与壳体体焊缝、内内伸边角角倒钝，这这是所有有低温容容器结构构设计的的通理；2.2.4、一般不不用
12、外加加强圈抵抵抗外压，一是是外加强强圈焊接接量大、不不利于控控制焊接接变形，再再者外加加强圈占占用夹层层空间、加加大该空空间内结结构件装装配难度度，三则则使冷热热界面靠靠近、不不利于绝绝热；2.2.5、为简化化结构、减减少漏点点、减少少导热通通道，如如无腐蚀蚀性检查查必要，一一般不设设检查孔孔，为方便便内件安安装一般般设工艺艺人孔。 需需要设检检查孔时时，要充充分考虑虑温度补补偿，典典型结构构如图：2.3、夹夹层真空空建立前前后耐压压试验：耐压试验验目的是是针对容容器的设设计运行行载荷以一一定的超超载系数数考验容容器结构构的抗压压强度、抗抗变形能能力、接接头密封封性能。由由于夹层层真空建建立前
13、后后内容器器的设计计运行载载荷不同同即对对象载荷荷不同，故故而：夹夹层真空空建立前前后内容容器的耐耐压试验验值应有有区别：内容器与与外壳组组装前，内内容器的的耐压试试验压力力至少按下下列计算算确定:a)液压压试验:PT=y（P0.1）b) 气压试试验:PPT=g（P0.1）式中：y-液液压试验验超载系系数，我我国规范范规定y=1.25g-气气压试验验超载系系数，我我国规范范规定g =11.155（999版容容规）；g =11.100（20008版版固规规）；PT试验压压力，单单位为兆兆帕（MMPa）；当立式式容器卧卧置液压压试验时时，试验验压力应应记入立立式时液液柱静压压力。P设设计压力力，单
14、位位为兆帕帕（MPPa）。内容器与与外壳组组装完成成，且形形成真空空夹层后后，内容容器的耐耐压试验验压力取取上式中中耐压试试验压力力值减去去0.11MPaa. 在用容器器之内容器器耐压试试验也不不能一概概按“形成真真空夹层层后”的情况况处理，如如果真空空已完全全丧失，还还是应按按夹层真真空建立立前的情情况处理理，如真真空部分分丧失，理理论上应应是剩余余多少、耐耐压试验验压力减减多少。三、外壳壳的结构构设计要要点3.1、承承外压结结构特点点：为减重一一般设置置密集低低矮型内内加强圈圈，外压压筒体计计算长度度一般取取决于加加强圈的的惯性矩矩、而非非筒体许许用长度度；3.2、管管道穿壁壁的特殊殊考虑
15、：管道引自自低温端端的内容容器，而而外壳材材料一般般为碳钢钢或低合合金钢，外外壳难以以耐受管管壁低温温，一般般应设不不锈钢过过渡连接接，使低低温管壁壁与外壳壳之间有有足够热热阻。以防防碳钢或或低合金金钢外壳壳材料遭遭受深冷冷载荷。且应充分考虑温度补偿。典型结构构1：弯弯管柔性性补偿：典型结构构2：直直管穿出出时波纹纹管补偿偿：3.3、抽抽真空流流道的特殊殊考虑：内容器外外壁与外外容器内内壁构成成密闭腔腔，真空空绝热需要要对此腔腔抽真空空。抽真真空是关关键制作作工艺之之一。此此腔中填填满绝热热材料，绝绝热材料料的存在在会加大大抽真空空难度，这这就需要要合理设设置抽真真空流道道。为此此一般采采取将
16、真真空吸口口延伸至至绝热材料料内部（甚甚至设置置多个延延伸吸口口）的措措施以降降低流阻阻。 3.4、外外壳防爆爆装置要点点概述：3.4.1、开开启压力力开启压力力应能够够防止内内容器失失稳，且且不超过过0.55barr；3.4.2、泄泄放面积积装置的泄泄放面积积应不小小于0.34mmm2/L内容器器容积，且且任何情情况下不不必超过过50000mmm2。 这是是国外成成熟、公公开研究究成果。即：A =3440 VV ，A爆爆破装置置的排放放面积，mmm2；V内内容器的的几何容容积，mm3，且Di=80足足矣！3.4.3、常态可可靠密封封 外外壳防爆爆装置与与真空腔腔连通，密封可靠关系到能否有效维
17、持绝热所需真空度。3.4.4、机机械性安安全 主主要应考考虑主动动预防泄泄放起跳跳件或爆爆破件飞飞溅伤人人。四、内容容器与外外壳支承承连接设设计要点点4.1、解解决连接接件强度度要求与与热阻要要求矛盾盾的种种种措施简简介真空绝热热深冷压压力容器器有载液液内容器器和与内内容器外外壁构成成绝热真空空腔（真真空夹层层）的外外容器，内内外容器器之间需需要支撑撑、连接接。设计计的支撑撑、连接接件必须须满足承承载强度度、刚度度要求。满满足承载载强度、刚刚度要求求需要结结构件有有足够的的壁厚和和尽可能能短的长长度。但但内外容容器之间间温差大大（一般般内容器器设计温温度为196，外容器器设计温温度为550），
18、较较大的壁壁厚和较较短的长长度导致致结构件件热阻小小，从导导致容器器的隔热热性能差差。妥善善处理该该矛盾是是真空绝绝热深冷冷压力容容器结构构设计的的重要内内容之一一。现将目前前处理该该矛盾的的种种措施施扼要介介绍如下下：4.1.1、用柔性构件件吊、拉拉内容器器，使其其悬置于于外壳中中心。比比如吊带带、压带带、拉带带组成支支撑、连连接系统统。其优点是是：柔性吊、拉拉构件只只承拉力力，故受受力状态态简单明明确、易易于计算算掌握；柔性吊、拉拉构件可可以充分分利用夹夹层空间间，加大大构件长长度，从从而加长热桥，且且不必担心失失稳。其缺点是是：柔性吊、拉拉构件全全截面承承拉应力，安全全系数不不能低，且且
19、构件材材料一般般为不锈锈钢，设设备自重重大、成成本高；因柔性吊吊、拉构构件充分分利用夹夹层空间间，致使使内、外外容器套套合时施施工难度度大、不不易控制制位置尺尺寸；高真空多多层绝热热结构夹夹层空间间狭小，不不允许“充分利利用”，柔性吊、拉拉构件基基本无法法采用。4.1.2、两端封封头处设设抗弯、剪剪、拉压压支撑件件。其优点是是：支撑点少少至两个个，结构构简单、热桥少；其缺点是是：支撑件抗抗弯、剪剪、拉、压，应力力状态不不好、单单位截面面积承载载能力低低，一般般只应用用于小型型容器。但法国440英尺尺液氢罐罐箱敢于于用此结结构！4.1.3、穿穿越内容容器的交交叉抗弯弯、剪杆杆系。弊严重大大于利，
20、目前已极少见！其优点是是：充分利用用内容器器的内腔腔空间，加加大构件件长度，从从而加长长热桥，又又不多占用用夹层空空间；其缺点是是：杆系要穿穿越内容容器，内内容器需需加密封封套管，增增加了内内容器上上的密封封焊点；刚性密封封套管的的存在恶恶化了内内容器热热胀冷缩缩适应性性；增加了内内容器上上的结构构不连续续点、有有多处局局部应力、恶恶化了内内容器受受力状态态。4.1.4、用于于立式容容器的下下支柱加加横压结结构。下支柱承承受工作作状态载载荷，横横压结构构承受卧卧置运输输时的空空罐运输输载荷。目前该结构应用最广。其优点是是：承受工作作状态载载荷之下下支柱长长度易于于掌控、需需要时辅辅加热阻阻构件
21、也也易于设设置，设设计自由由度较大大；横压结构构只承受受卧置运运输时的的空罐运运输载荷荷，承截截面不大大，热阻阻较大；结构简单单、热桥桥少、内内、外容容器套合合时施工工容易。其缺点是是：下支柱承承压，需需考虑轴轴向压应应力和压压杆失稳稳的联合合承载能能力，致致使热桥桥加长时时截面积积也随之之加大，抵抵消了通通过加长长热桥来来加大热热阻的效效果，往往往需要要设置辅辅加热阻阻构件。4.1.5、用用于卧式式容器前前后下支支柱加前前后上压压柱结构构。 前（指指滑端）下下支柱、上上压柱（或或仅前上上压柱）承承压，后后（指固固端）下下支柱（或或包括后后上压柱柱）承压压、剪、弯弯联合载载荷，目目前该结结构应
22、用用最广。其优点是是：结构简单单、内、外外容器套套合时施施工容易易；适应性好好、适用用于包括括夹层空空间狭小小的高真真空多层层绝热在在内的多多种结构构；其缺点是是：承压柱状状构件直直线连接接内外壳壳，热桥桥短，需需选用热热阻大的的材料制制造该类类构件，而而热阻大大的材料料往往是是非金属属，不得得不设计计辅助结结构以防防焊接热热流可能能对非金金属的伤伤害；外壳上开开孔封焊焊点多，不不利于防防泄漏控控制；支点处壳壳体上局部部应力大大，需加加补强结结构。4.2、结结构强度度计算应应特别注意意的内容容。4.2.1、应应特别注注意热应应力的存存在。4.2.2、内内、外容容器间总总存在支支承结构构，不可可
23、忽视由由此产生生的壳体体局部应应力核算算。4.2.3、内内、外容容器间支支承构件的可可靠性与与内容器器强度、刚刚度同样样重要，安安全系数数宜同等等采用。4.2.4、特特别注意意，不可可忽视细细长形抗抗压、弯弯构件的的失稳核核算。4.2.5、各各个构件件、即使使形状相相同，其其所在方方位不同同应力状状态也可可能大异异，应特特别注意意。五、仪表表及管路路结构的的特殊性性5.1、关于于气封液液结构概概要。 为满足足进、出出料等使使用功能能要求，内内外容器器之间总总是需要要有管道道连通。这这些连通通管也是是热桥，我我们希望望它们热热阻大些些。有意意加长管管道长度度固然是是加大热热阻的措措施之一一。但影
24、影响最大大的却是是“穿透”与否，所所谓“穿透”这里指指的是内内外容器器之间连连通管中中常存液液体。如如果这些些连通管管中不存存液体、即即未“穿透”，那么么导热仅仅仅是管管壁导热热，如果果这些连连通管中中存在液液体、即即“穿透”，那么么导热不不仅仅是是管壁导导热、而而存在严严重得多多的液体体导热。两两者区别别是巨大大的、对对容器的的隔热性性能影响响巨大。设设计气封封液结构构就是要要防止“穿透”。所谓气封封液结构构类似于于生活水水系统中中的液封封气结构构，所不同的的是，液液封气结结构是为为了封住住难闻气气体冒出出，液封封气结构构是液在在下“U”形弯管管中封气气，反之之气封液液结构是是气在上上“U”
25、形弯管管中封液液。气封液结结构之所所以能达达到气封封液的目目的，道道理是外外部空气气对管内内介质加加热在上上“U”形弯管管中形成成带压气气体腔、其其压力与与气相压压力与液液柱静压力之和和平衡，液液体将被被此带压压气体腔腔封堵不不能上行行通过。5.2、液位测测量的特特殊困难难及目前前普遍做做法。 因为绝绝热真空空夹层的存存在，且且内容器器储存的的液体温温度低，使使得液位位测量器器件的选选用大受受限制。目目前尚未未找到理理想的解解决办法法，行业业普遍做做法是选选用差压压式液位位计。差差压式液液位计需需要气液液相各引引一根连连管。又又由于所所测液体体温度低低，液相相引出连连管中如如通过液液体，则则不
26、但“穿透”，而且且出外壳壳后的管管段中的的液体受受空气加加热立即即汽化，于于是某一一管段中中气液共共存、界界面不清清，液位位计量将将无准信可言。故故液相引引出连管管需要设设计特殊殊结构，避避免“穿透”和界面面不清的的现象。普通容器器用的浮浮子式液液位计用用在此处处需穿越越真空夹夹层安装装，会大大大增加加漏热量量并增加加真空泄泄漏的风风险，且且难以维维修更换换，故难难以采用用。电容式、电电阻式、界界面反射射式等液液位计因因电感元元件需在在深冷级级低温下下工作，对对其可靠靠性难以以信任，而而且穿越越真空夹夹层安装装，难以以维修更更换，故故亦难以以采用。震荡感应应式液位位计目前前只在液液氦级低低温下
27、工工作，其其精度才才有实际际意义。气液相感感温直观观结霜界界面式液液位计安安装简单单，但测量精精度低，且且只适用用于COO2级低低温，在在深冷级级低温下下已无可可辨界面面，亦不不可用。目前普遍遍做法是是采用差差压式液液位计。5.3、差差压式液液位计上上、下连连管的特特殊性。差压式液液位计需需要上、下下连管引引取气、液液相压力力，感应应元件感感知气、液液相压力力之差，显显示仪表表将其转转换成液液位高度度信号。原原理与普普通容器器所用差差压式液液位计相相同。但但在深冷冷级低温温下使用用的不同同之处是是：5.3.1、深深冷液体体液面不不平静（尤尤其是装装卸过程程），要要注意尽尽量提高高上连管管末口，
28、使使其远离离液体液液面从而而避免可可能的液液体冲击击，确保保取到稳稳定的气气相压力力。5.3.2、由于所所测液体体温度为为深冷级级低温，下下连管即即液相引引出连管管中如有有液体通通过，则则不但“穿透”，而且且出外壳壳后的管管段中的的液体受受空气加加热立即即汽化，于于是某一一管段中中汽液共共存、界界面不清清，液位位计量将将无准信信可言。故故液相引引出连管管也需要要设计气气封液结结构，并并且此处处的气封封液结构构要尽量量靠近内内容器器器壁设置置（即液液相最低低点），避免“穿透”和界面不清的现象。5.4、满满足预冷冷操作要要求的喷喷淋管结结构。真空绝热热深冷压压力容器器新投入入使用或或停用复复温后重
29、重新投入入使用时时，其整整个容器器与环境境温度平平衡、即即处于所所谓热态态。 如如果在热热态下向向罐内以以集注方方式注入入（如下下进液口口注入）深冷液体，那么注入口附近构件的冷却速度与远离注入口构件的冷却速度相差大，容器将遭受较大的热应力冲击。故在热态下向罐内注入深冷液体时应设法使各部位冷却速度相近。简单易行的办法就是设置喷淋充液管路（或装置），使液体从顶部喷淋注入，使得充液时内容器能被均匀冷却。喷淋头上上喷淋孔孔的通过总面积应不小于于喷淋管管截面积积。喷淋头上上喷淋孔孔的布置置与出口口角应使使得充液液时内容容器能被被均匀冷冷却。5.5、液液氧介质质及腐蚀蚀性介质质的排尽尽安全；排尽口应应能使
30、容容器内的的液体及及可能存存在于深深冷液体体中的固固体颗粒粒杂物完完全排尽尽。这对对于液氧氧容器的的使用安安全尤为为重要。对于液氧氧容器，液氧中往往存在在固体颗颗粒状碳碳氢化合合物。比如乙乙炔（CC2H2），在在空气中中的的含含量约00.2PPPM，空空分产液液氧时分分离不尽尽会有部部分进入入液氧中，乙炔炔在液氧氧中的溶解解极限是是5.99cm33/L,超过此此浓度时时，乙炔炔呈白色色固体颗颗粒析出出悬浮于于液氧中。悬浮浮于液氧氧中的乙炔炔固体颗颗粒相互互碰撞、满满足燃烧烧条件就就将爆炸炸。（有有多次恶恶性事故故报道！）液氧容器器中存在在乙炔或或其它碳碳氢化合合物固体体颗粒是是十分危危险的。多
31、次注入液氧的容器，如不及时排污，底部（每次使用输出可能用不到底部部分的液体）液体中碳氢化合物含量不断积累可能超溶解极限而析出悬浮固体颗粒。故对于液液氧容器器与腐蚀蚀性介质质容器来来说，排排污是关关乎安全全使用的的大事。GB16912-2008氧气及相关气体安全技术规程规定：液氧储罐液氧中乙炔含量每周至少化验一次，控制其值不超过百万分之0.1。用户需要根据分析数据排污或据分析统计数据定期排污。设计者当然应提供能够排尽的排污接口。腐蚀性介介质排不不尽则将将加重局局部腐蚀蚀。排尽口结结构与普普通容器器排尽口口结构无无甚差异异。5.6、准准确控制制充装率率的满液液指示管管设计。深冷容器器应严格格控制充
32、充满率，以避免容器遭受液体膨胀压力。一般规定定：盛装装深冷介介质的容容器，在在初始充装装状态下下，充装装非易爆爆介质的的液相容容积应不不大于内内容器几几何容积积的955%，充充装易爆爆介质的的液相容容积应不不大于内内容器几几何容积积的900%。前面说到到过液位位测量的的特殊困困难。目目前普遍遍做法是是采用差差压式液液位计。但但差压式式液位计计也非理想之选选、而是无耐何的现现实选择择。完全全依赖它它来指示示深冷容容器中液液面是否否到达规规定最高高液位，尚尚难充分分信任。因因此，一一般要加加设满液液指示管管，此管管进口设设在最高高液位处处，充液液时打开开阀门，当当液面到到达规定定最高液液位时，此此
33、管出口口处溢出出液体，可可以直观观、可靠靠地得知知容器中液液面是否否到达规规定最高高液位。5.7、其其他注意意事项。5.7.1、包括阀阀门、零零件和支支撑件的的管道系系统设计计时应综综合考虑虑下列载载荷：不低于系系统安全全泄放装装置的开开启压力力；温度变化化产生的的载荷；安全泄放放装置泄泄放过程程中产生生的载荷荷（泄放反力力）。5.7.2、应清楚楚标明各各个接口口和附件件的用途途，防止被被意外开开启。5.7.3、管路系系统的设设计、制制造和安安装应避避免热胀胀冷缩、机机械颤动动或振动动等所引引起的损损坏，必必要时应应考虑补补偿结构构和固定定结构。5.7.4、在允许许使用铜铜管的地地方，应应采用
34、铜铜锌焊接接或具有有相同强强度的金金属接头头，铜锌锌焊料的的熔点不不应低于于5255，且且在任何何情况下下，都不不应降低低铜管的的强度；5.7.5、所有管管路应在在承受44倍内容容器工作作压力时时不会破破裂。5.7.6、两端均均可关闭闭且有可可能存留留液体的的管路，应应设置超超压泄放放装置，其其设定压压力不宜宜超过11.5倍倍管路系系统设计计压力，且且满足管管路系统统压力等等级要求求。5.7.7、管路系系统阀门门宜标明明介质流流向，并并且截止止阀应标标明开启启和关闭闭方向。5.7.8、设设置抽真真空与真真空度检检测装置置真空阀门门和真空空接头的的漏气速速率应小小于510-7（PPamm3/s）
35、。真空阀阀门和真真空接头头应采用用保护装装置，出出厂检验验后应铅铅封。贮存易易燃介质质的容器器，应采采用不会会产生火火花的真真空规管管，并设设置保护护罩。5.7.9、自增压压汽化器器的设计计自增压汽汽化器的的压力等等级应与与内容器器的设计计压力相相匹配，所所选用的的材料应应与装运运介质相相容，且且考虑使使用工况况中材料料的热胀胀冷缩影影响。自增压汽汽化器的的汽化量量应能满满足设计计排液速速率和升升压速率率的要求求。六、关于于吸附剂剂和吸附附装置6.1、因因维持真真空寿命命的需要要，需设设计吸附附装置。 世上不不存在绝绝对不泄泄漏的密密封，或或者说泄泄漏、渗渗漏是无时时无处不不存在的的，即使使用
36、钢板板制成使使象蛋壳壳一样不不开孔的的容器，也也存在渗渗漏过程。那那么，初初始获得得的真空空能维持持多久呢呢？或者者说真空空寿命能能有多长长呢？这这可根据据相关标标准提供供的方法法计算。计计算和实实践证明明，在真真空夹层层加入吸吸附剂可可数倍延延长真空空寿命。但但为达效效果，吸吸附剂的的加入是是有位置置性与工工艺性讲讲究的，为为满足所所加吸附附剂的位位置性与与工艺性性要求，需需要设置置吸附剂剂和吸附附装置。6.2、关关于吸附附剂的选选用要求求。真空夹层层用分子子筛吸附附剂应符符合GBB/T 135550、HHG/TT 26690的的规定。真空夹层层中冷侧侧放置的的深冷吸吸附剂应应采用在在深冷、
37、真真空状态态下吸附附性能好好的吸附附剂（55A分子子筛）。储储存液氧氧介质的的深冷容容器应使使用在富富氧环境境下不会会发生爆爆炸的吸吸附剂。真空夹层层热侧可可放置适适量的吸吸氢剂。真空夹层层内放置置的常温温与深冷冷吸附剂剂的吸附附量，一一般应能能满足55年真空空寿命的的要求。深冷作用用型吸附附剂应进进行活化化处理。6.3、标准对对吸氢材材料尚无无规定，但但应无毒毒、非易易燃，有有镍、锆锆、铂、钯钯等及其其氧化物物，目前前多用PPDO。6.4、高高低温型型吸附剂剂的设置置目的及及用法要要点。所谓低温温型吸附附剂是指指吸附剂剂在冷态态下起吸吸附气体体作用的的吸附剂剂，分子子筛即属属此类。设设置此类
38、类吸附剂剂的目的的是吸附附与真空空夹层接接触的各各种材料料的放气气，以延延长真空空寿命。正正因为其其在冷态态下起吸吸附气体体作用的的特点，此此类吸附附剂应紧紧贴内容容器设置置，利用用内容器器壁温冷冷却之。所谓“高高温”型吸附附剂是指指吸附剂剂在常温温下起吸吸附气体体作用的的吸附剂剂，PDDO等吸氢材材料即属属此类。设设置此类类吸附剂剂的目的的是吸附附以溶入入钢板晶晶界、再再于另一一侧释放放的方式式穿透外外壳渗入入真空夹夹层的氢氢气，以延延长真空空寿命。正正因为其其在常温温下起吸吸附气体体作用的的特点，此此类吸附附剂应紧紧贴外壳壳设置，利用用接近环环境温度度的外壳壳“温暖”之。6.5、低低温型吸
39、吸附装置置的结构构要点。 如如上述，低低温型吸吸附剂应应紧贴内内容器设设置。这这还只是是针对其其在冷态态下起吸吸附气体体作用的的特点所所采取的的措施。此外，低温型吸附剂还有即使在常温下也有很强的吸收水分的能力。吸附剂打开包装后如与空气接触，必然会吸收空气中水分，吸收了多少水分就意味着它失去了多少“在岗履职”的能力，故装填前应进行活化处理，即加热吐气，令它吐出气吸收的水分“空腹饥饿上岗”。还有问题题：活化化处理后后必须置置于密封封吸附装装置中，并并将此装装置装入真空空夹层，不不允许再再与空气气接触，即必须“闭口上岗”，而“上岗”后必须开口才能“吃气”。问题是“上岗”后吸附装置已处于真空夹层，与外
40、界不相通，如何打开吸附装置的密封让它开口呢？前提是不可破坏真空夹层的密封性。这就是低温型吸附装置的结构设计要点。具体应如何设计，限于时间，不能赘述。有兴趣的朋友可参阅拙作“真空绝热容器夹层吸附剂盒的结构设计”（低温工程2003.3）。七、涉及及安全的的结构、计算核核查及关关键制造造工艺保保证要点点作为检查查方，重重点要关关注的是是安全。7.1、计算核查要点7.1.1、受压元元件计算算7.1.1.11、核查查输入载载荷条件件： 不不可遗漏漏温度、温差、内压，外压，局部拉、压、弯、扭、剪等各种可能的载荷；移动式容容器还应应考虑动动载。7.1.1.22、核查查计算依依据、如如用软件件计算应应核查软软
41、件时效效性；7.1.1.3、计计算项目目不可漏漏项，至至少包括括如下项项目： 所所有受压压元件都都应计算算； 计计算内容容齐全（各各种可能能的载荷荷下的强强度、刚刚度、稳稳定性）； 容易疏疏忽的是是：反置置工艺人人孔外压压计算，输输入的外外压应是是耐压试试验压力力。7.1.2、支承承元件计计算7.1.2.1、核核查输入入载荷条条件：温度、温温差、本本体重、介介质重、操作与检修附加重、雪载等；固定容器器还应考考虑地震震、风载载等；移动式容容器还应应考虑动动载；7.1.2.2、核核查计算算依据、如如用软件件计算应应核查软软件时效效性；7.1.2.3、计计算项目目不可漏漏项，至至少包括括如下项项目：
42、 所所有支承承元件都都应计算算； 计计算内容容齐全（各各种可能能的载荷荷下的强强度、刚刚度、稳稳定性）；支承元件件计算容容易疏忽忽的是杆杆状元件件的稳定定性计算算。7.1.3、安全全泄放装装置的计计算与设设置7.1.3.1、计计算项目目不可漏漏项，至至少包括括如下项项目：泄放装量量起排压压力、全全开压力力、回座座压力；内容器安安全泄放放装量；外壳安全全泄放装装量； 泄泄放通道道最小口口径处面面积。7.2、涉及安全的结构要点7.2.1、安全泄泄放装置置设置要要点 安安全阀应应铅垂安安装； 泄泄放通道道进口安安排在气气相空间间（注意意最大允允许充装装率）； 固固定容器器的内容容器仅设设安全阀阀不可
43、靠靠（有冰冰堵疑虑虑），应应并装防防爆片装装置，且且安全阀阀与防爆爆片装置置之并装装装置应应为双份份（一份份在线“值班”，另一一份待岗岗或离岗岗校检）； 泄泄放出口口不能对对向外壳壳和可能能的操作作方位； 外外壳安全全泄放装装置起跳跳件要有有防飞跳跳伤人的的防护措措施。7.2.2、管管路系统统7.2.2.11、管件件应承44倍内容容器工作作压力时时不会破破裂，防防“水锤”效应；7.2.2.22、管路路系统安安排考虑虑温差效效应（热热胀冷缩缩）；7.2.2.33、防运运输振动动、冲击击措施；7.2.2.44、易燃燃、有毒毒介质加加装紧急急切断装装置，防防手动阀阀失灵及及火灾下下无法操操作手动动阀
44、；7.2.2.55、管件件与容器器壳体不不可用螺螺纹连接接。7.2.2.66、防管管路安全全泄放装装置排放放反力的的措施。7.2.2.77、氧系系统压力力表应为为氧压表表，移动动容器压压力表应应为防震震压力表表。7.2.3、排排放阻火火与静电电防护7.2.3.11、易燃燃介质容容器有集集中、通通过阻火火器排放放的安排排；7.2.3.22、易燃燃介质容容器应设设静电导导通与接接地装置置。7.2.4、焊焊接接头头7.2.4.11、内容容器焊接接接头是保证证强度要要求的焊焊接接头头须为焊焊透结构构，外观检检查、NNDT检检测符合合规范合合格。7.2.4.22、外壳壳焊接接接头是保证证真空密密封的焊焊
45、接接头头，外壳壳主要载载荷是外外压，焊焊接接头头质量对对抗外压压刚度无无甚影响响，国外外标准一一般不要要求NDDT检测测，只要要求氦检检漏，国国内标准准一般也也只要求求局部NNDT检检测。外外壳焊接接接头的的关键质质量要求求是密封封。7.2.5、开开孔插入入结构 内内伸端避避免尖角角； 补补强方法法规范、补补强计算算合格。7.2.6、局局部应力力叠加防防范内容器焊焊接接头头尽量错错开（maxx2,1000）；开孔尽量量错开（尽尽量避免免需联合合补强的的近距安安排）；形状突变变位尽量量错开（距距离尽量量大于局局部应力力衰减范范围）；焊接接头头、开孔孔、形状状突变位位相互尽尽量错开开（距离离尽量大大于局部部应力衰衰减范围围）。7.2.7、液液氧容器器与腐蚀蚀性介质质容器排排净安全全对于液氧氧容器与与腐蚀性性介质容容器来说说，排污污是关乎乎安全使使用的大大事。GGB1669122-20008氧氧气及相相关气体体安全技技术规程程规定定：液氧氧储罐液液氧中乙乙炔含量量每周