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26 7-4 燃气储罐的竣工验收与启用.pptx

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本课件介绍燃气储罐竣工后的水压与气密性试验、椭圆度与角变形验收要点,以及新建或检修后储罐启用的抽真空、氮气、水与蒸汽四种置换方法,并结合液氨储罐爆炸事故说明储罐允许充装质量、充装密度与使用管理要求。

7.4.1竣工验收页,椭圆度与角变形是球罐验收必经环节
试水试验与气密性试验页,补焊或热处理后须重新水压试验
7.4.2储罐启用页,首次启用须置换罐内空气以避免爆炸性混合气体
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第1页:§7.4.1燃气储罐竣工验收

7.4 燃气储罐的竣工验收与启用——7.4.1 燃气储罐竣工验收:在安装完毕后,只要满足排污坡向、制作与各连接管的安装要求,就可以进行水压试验和气密性试验。

球形储罐竣工后的检验项目比较多,相比之下椭圆度和角变形(错边)是储罐验收必经的环节。椭圆度、角变形对于储罐的应力分布和使用寿命影响很大:如果椭圆度和角变形超过了规定,球罐投入使用后在内压力的作用下储罐有成为球面的倾向、产生弯曲应力,结果是受拉的一侧增加了拉应力,这里的总应力就有可能超过设计应力。

第2页:试水与气密性试验

  • 储罐的试水试验应按规定在进行了热处理和焊缝探伤检验之后进行;
  • 水压试验后如果需要进行补焊或热处理,则最后必须重新进行水压试验;
  • 试水之后进行储罐的气密性试验。

第3页:储罐启用前的置换

7.4.2 燃气储罐的启用:新建储罐或大修后的储罐首次启用,为使储罐内不形成爆炸性混合气体,必须进行罐内空气的置换,这是一项极为重要的工作。

置换方法:抽真空法、氮气置换法、水置换法、蒸汽置换法。

第4页:抽真空法

1、抽真空法
用真空泵将储罐抽为真空来充气的方法,要求真空度大于87kPa(650mmHg)。《城镇燃气设计规范》规定,新瓶或检修后的气瓶首次灌瓶前应将其真空度抽至83kPa以上,此时容器内氧含量可达到4%以下;有的液化石油气站抽真空的负压已达到87kPa,含氧量为3%。

第5页:抽真空法操作

抽真空法操作:

  • 先将要置换的储罐与其它罐隔开,并关闭储罐的全部进出口阀门,用真空泵由液相管抽出空气;
  • 真空度达到87kPa时可由储罐的气相管充入气态燃气,当压力达到当时条件下的饱和蒸汽压时方可充入液态燃气;
  • 充气结束后情况正常,才能开启安全阀接管上的阀门并加铅封。

第6页:氮气置换法

2、氮气置换法
用氮气作为媒介置换出罐内空气的方法。优点:稳妥可靠;缺点:置换大容量的储罐气源难于解决。

第7页:氮气置换操作

氮气置换操作方法:

  • 置换前关闭储罐所有阀门,从液相管充进氮气,充气到0.2MPa时停止充气,从气相管进行放散,放散到压力为0.01MPa左右停止;
  • 再次充入氮气达0.2MPa,再次放散到0.01MPa止;
  • 如此进行,放散到罐内气体含氧量小于3%时,才可从气相管充入气相液化石油气,待压力达到当时条件下的饱和蒸汽压时再进行充液。

第8页:水置换法

3、水置换法
用水作媒介进行液化燃气—空气的置换。优点:操作简单、费用低廉、安全可靠、置换迅速、不受风向和置换时间的限制;适用场合:适用于中、小型储罐的新罐启用。

第9页:水置换操作

水置换操作方法:

  • 置换前罐内充满水,与罐体相关的阀门全部关闭;依次打开气相阀门和排污阀,水在罐内静压力和气相压力作用下从排污阀流出;
  • 排水过程中保持罐内0.1MPa。

第10页:水置换的完成

  • 随着水位下降燃气自然地充满罐内空间。为缩短置换时间,前期和中期水流量可大些,后期逐渐减慢,以免燃气泄漏,同时也能使壁上的水顺罐壁流下;
  • 当看到排污口跑气时即示置换完毕,关闭气相阀门、排污阀。有事例显示,这种方法置换后氧含量在0.8~1.2%。

第11页:蒸汽置换法

4、蒸汽置换法
以蒸汽为媒介进行空气置换燃气的方法。优点:比较安全、操作费用低;适用范围:洗罐检修。

第12页:蒸汽置换实例

例如:某市 50m³ 卧罐置换清洗,通入蒸汽保持接近100℃、维持2h,罐内燃气含量达到低于0.5%;400m³ 球罐蒸汽清洗,罐内温度接近100℃、维持4h,达到洗罐质量要求。

第13页:§7.4.3储罐充装与使用管理

7.4.3 储罐的充装与使用管理:本节介绍储罐的允许充装质量与使用管理要求。

第14页:亳州液氨储罐爆炸事故

事例:1987年6月22日14时05分,安徽省阜阳地区亳州市化肥厂派往太和化肥厂装运液氨的21台储罐车在返厂途中,行驶到仉邱区港集乡时,液氨储罐尾部已向外冒白色氨雾,接着「轰」的一声巨响,液氨储罐发生爆炸。

第15页:液氨储罐爆炸后果

爆炸后果:爆炸后重77.4公斤的储罐后封头飞出64.4米远;直径0.8米、长3米、重达770公斤的罐体挣断四根由8号钢丝制成的固定绳向前冲去,先摧毁驾驶室、挤死一名驾驶员,冲出95.7米远时又撞死3人。从罐内泄出的液氨和氨气使87名赶集的农民灼伤、中毒,先后66人住院治疗;液氨和氨气扩散后覆盖约200棵树和约7000平方米的农田作物均被毁。这起爆炸事故共造成10人死亡、49人重伤。

第16页:事故原因之制造质量

事故原因分析:

1.液氨储罐制造质量低劣
该储罐的纵、环焊缝均未开坡口,所有的焊缝均未焊透;10毫米厚的钢板熔合深度几乎均为4毫米,X光拍片检查全部不合格。该罐原是一台固定式容器,由亳州市化肥厂自行改制为汽车储罐,但因无整体底座无法与汽车车厢连接,而且只装了压力表和安全阀,其他附件均未安装。

第17页:事故原因之管理与充装

2.压力容器使用管理混乱
该罐投入使用后从未进行过检查,厂方对罐体质量情况一无所知;爆炸前罐体上已出现多处裂纹,有的裂纹距外表面仅1毫米。
3.充装违反规定
充装前未进行检查,充装时也没有进行称重,充装没有记录,计量仅凭估计,不能保证充装量小于规定值。

第18页:储罐的允许充装质量

1.储罐的允许充装质量:燃气也和其它气体一样有受热膨胀性,尤其是装在固定容器内时温度越高压力越大。理论计算,如果罐内存满液态燃气,液温每升高1℃体积膨胀压力将增加2~3MPa,充装过满是十分危险的。

曾有液化石油气储配站用装满液态液化石油气的10kg钢瓶进行加温试验,结果每升高1℃瓶内压力升高0.4~0.5MPa。

第19页:允许充装质量计算式

试验值与理论值不一致的原因是钢瓶也被加热而膨胀。燃气储罐在充装时一定要限制充装量,防止充装过量将储罐胀坏。液化烃类燃气储罐的允许充装质量(液态)应不大于下式的计算值:

第20页:充装量计算式参数

式中:G——储存量,t;ρ——40℃时液态液化石油气的允许充装密度,t/m³;V——储罐的几何容积,m³。

第21页:充装率安全系数

  • 系数0.9是储罐充装率的安全系数,其含义是液温为40℃时储罐设计的最大允许体积充装率为90%;
  • 液化烃类燃气储罐在此规定值下运行,可保证储罐留有一定的剩余空间(气相空间),避免发生过量灌装,即使在安全阀放散情况下仍有3%~5%的剩余空间。

第22页:允许充装密度表

40℃时液化烃类燃气的允许充装密度:

40℃时液化烃类燃气的允许充装密度
液化石油气种类允许充装密度/(t/m³)
丙烯0.464
丙烷0.422
丁烯0.511
丁烷0.500
丁二烯0.500

规定液化石油气钢瓶的允许充装系数0.41(每升气瓶的允许充装质量为0.41kg),充满度不得超过80%~85%(体积比)。

说明:原表数值与介质名称按文本顺序对应还原,建议对照原图核对。

第23页:储罐的使用管理

2.储罐的使用管理:

  • 防止超装、超温、超压。注意:对于一定容积的储罐,冬季、夏季的最高液位是不同的。
  • 燃气储罐使用中的基本防火措施:防止泄漏,禁绝一切着火源;储罐要定期排污。

第24页:禁绝着火源的措施

防止泄漏,禁绝一切着火源:

  • 罐区35m之内不允许有任何明火;
  • 不得穿化纤服装进入罐区;
  • 储罐灌装时如遇雷击天气,或附近发生火灾或检测出液化气泄漏、压力异常或其他不安全因素,应立即停止作业并作妥善处理。

第25页:特殊情况的紧急处理

特殊情况的紧急处理:燃气储罐发生下列异常现象之一时,操作人员必须立即采取关断、排放、撤离等紧急措施,并及时报告有关部门。

  • 储罐工作压力、介质温度或壁温超过允许值,且经采取各种措施仍不能使之下降时;
  • 储罐的主要元件发生裂缝、鼓包、变形泄漏等缺陷,危及安全时;
  • 安全阀件失效,接管端断路、紧固件损害,难以保证安全运行时;
  • 发生火灾且直接危及到储罐运行安全时。
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