Анализ причин аномально высокой ежедневной скорости испарения в криогенных хранилищах

Ненормально высокая ежедневная скорость испарения (скорость кипения) в криогенных хранилищах может привести к эксплуатационной неэффективности, увеличению потерь продукта и потенциальным опасностям для безопасности. Выявление основных причин имеет важное значение для своевременных коррективных мер.

1. Деградация или повреждение изоляции

Вакуумная потеря в изоляции: в двойных стенных резервуарах потеря вакуума в изоляционном слое значительно увеличивает проникновение тепла, ускоряя испарение.

Механическое повреждение: трещины, разрывы или слои изоляции подрывают тепловое сопротивление, позволяя больше тепла достигать жидкости.

Старение материалов: со временем эффективность изоляции может снижаться из-за проникновения влаги или ухудшения материала.

2. Структурные вопросы танка

Утечи или микро-трещины: небольшие утечки в оболочке резервуара или сварных соединениях позволяют проникнуть окружающее тепло и воздух, увеличивая испарение.

Коррозия поверхности: коррозия или пробелы уменьшают тепловый барьер, способствуя более высоким скоростям кипения.

Неправильная геометрия или деформация резервуара: искривление или увязывание могут изменить тепловое поведение резервуара и распределение напряжения, увеличивая теплопередачу.

3. Оперативные факторы

Переполнение или быстрые циклы наполнения: слишком быстрое введение больших количеств жидкости может создать турбулентность, нарушая поверхность жидкости и способствуя испарению.

Чрезмерная вентиляция: частая работа клапанов для снижения давления или систем вентиляции может увеличить измеренную скорость кипения.

Аномалии контроля давления: низкое рабочее давление снижает температуру кипения жидкости, что приводит к более высоким скоростям испарения.

4. Воздействие на окружающую среду

Высокие температуры окружающей среды: повышенные температуры окружающей среды или прямое солнечное излучение увеличивают передачу тепла через стены бака.

Ветер и конвекционные эффекты: сильные воздушные токи вокруг резервуара могут усилить конвекционную теплопередачу, что приводит к большему испарению.

5. Ошибки приборов или измерений

Неточные датчики уровня, давления или температуры могут создать впечатление о более высоком кипении, чем фактически.

Проблемы с калибровкой: Неправильно калибрированные измерители потока или измерители уровня могут исказить скорость испарения.

Ненормальное увеличение ежедневной скорости испарения в криогенных резервуарах обычно является результатом сбоя изоляции, повреждения структуры, плохого управления эксплуатацией, экологических стрессоров или ошибок измерений. Регулярное обслуживание, надлежащая эксплуатация резервуара и точный мониторинг имеют решающее значение для выявления и смягчения этих причин, обеспечивая безопасное и эффективное хранение криогенной жидкости.

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.