Методы выбора и установки приборов для криогенных резервуаров хранения

Криогенные хранилища, используемые для таких веществ, как СПГ, жидкий азот или жидкий кислород, требуют точного и надежного прибора для контроля давления, температуры, уровня жидкости и параметров безопасности. Правильный выбор и установка приборов имеют важное значение для эксплуатационной безопасности, эффективности и технического обслуживания.

1. Соображения в отношении выбора инструмента

Измерение давления: датчики давления и передатчики должны выдерживать как низкие температуры, так и высокое давление в резервуаре. Материалы, такие как нержавеющая сталь или никельовые сплавы, предпочтительно сопротивляются хрупкости при криогенных температурах. Диафрагматические уплотнения часто используются для изоляции датчика от жидкости и предотвращения замерзания.

Измерение температуры: криогенные термопары или детекторы температуры сопротивления (RTD) выбираются для их точности и долговечности при крайне низких температурах. Датчики температуры обычно устанавливаются в термосколодцах, чтобы избежать прямого воздействия потока жидкости и снизить риск механического повреждения.

Измерение уровня жидкости: Методы включают в себя системы плавания, зонды емкости, передатчики уровня дифференциального давления и ультразвуковые датчики. Выбор зависит от размера резервуара, типа жидкости и требуемой точности измерения. Безконтактные ультразвуковые или радарные датчики уровня предпочтительны для высокой чистоты или агрессивных криогенных жидкостей.

Измерение потока: Массометры потока, измерители Кориолиса или измерители потока дифференциального давления выбираются на основе совместимости с криогенными температурами, низкой вязкостью и низкими изменениями плотности.

Устройства безопасности и сигнализации: устройства сигнализации о передавлении, высоком уровне и низкой температуре имеют решающее значение для аварийной защиты. Для повышения надежности могут быть установлены избыточные датчики.

2. Методы установки

Правильная установка: инструменты должны быть установлены для минимизации механического напряжения, вибрации и воздействия теплового сжатия. Гибкие соединения и правильно поддерживаемая проводка уменьшают напряжение на датчики.

Изоляция и отслеживание тепла: соединения приборов и проводки изолированы для предотвращения проникновения тепла, что может привести к замерзанию или ошибкам измерения. В некоторых случаях для поддержания эксплуатационной способности датчика применяется отслеживание тепла с низкой мощностью.

Изоляция и калибровка: изоляционные клапаны и обходные линии позволяют обслуживание и калибровку без прерывания работы бака. Датчики должны быть калибрированы в криогенных условиях для обеспечения точности измерений.

Передача сигнала: Использование соответствующих сигнальных кабелей, экранированной проводки и удаленных передатчиков обеспечивает надежный сбор данных, несмотря на низкотемпературные условия и электромагнитные помехи.

Все приборы и методы установки должны соответствовать применимым кодам, таким как EN 14620 (криогенные сосуды), NFPA 55 и местные нормативные стандарты.

Вывод Выбор и установка приборов для криогенных хранилищ требует тщательного рассмотрения совместимости материалов, точности измерений и методов установки. Должное внимание к этим факторам обеспечивает надежный мониторинг, безопасность эксплуатации и долгосрочный срок службы как приборов, так и хранилища.

Ссылки

EN 14620 - Проектирование и изготовление криогенных сосудов.

NFPA 55 - Кодекс сжатых газов и криогенных жидкостей.

Barron, R.F. (1999). Криогенные системы, 2-е издание. CRC Press.

Брэтт, Р. & Mort, P. (2015). Криогенная инженерия: 50 лет прогресса. Спрингер.

ISO 21014 - Криогенные сосуды - Руководящие принципы измерения температуры и давления.