Процедуры предварительного охлаждения и первого наполнения криогенных резервуаров для хранения жидкости
Криогенные резервуары для хранения жидкости, такие как для СПГ, жидкого азота или жидкого кислорода, требуют тщательного предварительного охлаждения и контролируемого первоначального наполнения, чтобы предотвратить термический удар, повреждения структуры и эксплуатационные опасности. Придержание надлежащих процедур обеспечивает безопасную эксплуатацию и продлевает срок службы резервуара.
1. Процедура предварительного охлаждения
Цель: Предварительное охлаждение уменьшает тепловые градиенты между температурой окружающей среды и температурой криогенной жидкости, предотвращая трещину оболочки резервуара, повреждение изоляции или чрезмерное тепловое напряжение на сварки и опоры.
Методы:
Предварительное охлаждение паром: введение холодного пара из криогенной жидкости для постепенного снижения температуры бака. Этот метод позволяет избежать прямого контакта жидкости со стенками резервуара.
Предварительное охлаждение жидкости: контролируемое введение небольших количеств криогенной жидкости при тщательном контроле температуры и давления для медленного охлаждения резервуара.
Мониторинг: Датчики температуры, датчики давления и показатели уровня жидкости постоянно контролируются, чтобы обеспечить равномерное охлаждение и избежать локализованного переохлаждения.
Продолжительность: Процесс предварительного охлаждения должен продолжаться до тех пор, пока стенки бака и внутренние компоненты не достигнут температуры, близкой к температуре криогенной жидкости, обычно в течение нескольких часов в зависимости от размера бака и конструкции.
2. Первая процедура заполнения
Поэтапное введение жидкости: первоначальное наполнение должно осуществляться постепенно, чтобы свести к минимуму термический удар. Начните с небольшого количества жидкости и позвольте резервуару стабилизироваться, прежде чем увеличить скорость потока.
Контроль давления: давление в резервуаре должно тщательно регулироваться с помощью клапанов для снижения давления, вентиляционных систем и контрольных клапанов, чтобы предотвратить передавление во время наполнения.
Мониторинг уровня: непрерывный мониторинг уровня жидкости гарантирует, что скорость наполнения не превышает конструкционные пределы, предотвращая переливание или чрезмерное загрязнение жидкости.
Вентиляция и очистка: правильное вентилирование перемещенного воздуха или газа во время наполнения предотвращает накопление давления. Очистка также может потребоваться для удаления загрязнителей из резервуара до полной эксплуатации.
Операторы должны соблюдать протоколы безопасности, включая защитное оборудование, безопасное расстояние от вентиляционных линий и процедуры аварийного отключения в случае аномальных условий.
3. Проверки после заполнения
Проверьте приборы, изоляцию и внешние поверхности на предмет аномалий, таких как накопление мороза, утечки или аномальные колебания давления.
Проверьте, что все клапаны безопасности, сигнализация и системы мониторинга полностью работают.
Документировать процесс предварительного охлаждения и первого наполнения для эксплуатационных записей и будущих справок.
Предварительное охлаждение и первое заполнение криогенных резервуаров для хранения жидкости являются критически важными операциями, которые требуют тщательного контроля температуры, давления и потока жидкости. Следование стандартизированным процедурам обеспечивает целостность цистерны, безопасность эксплуатации и долгосрочную надежность. Постепенное тепловое кондиционирование и непрерывный мониторинг имеют ключевое значение для предотвращения повреждений конструкции и эксплуатационных опасностей во время первоначального ввода в эксплуатацию криогенных цистерн.
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.
