Анализ коренных причин риска передавления в криогенных резервуарах хранения

Криогенные резервуары, которые хранят жидкости, такие как СПГ, жидкий азот или жидкий кислород, предназначены для работы при низких температурах и контролируемом давлении. Передавление в этих цистернах представляет значительную опасность для безопасности, включая риск разрыва цистерны, происшествий вентиляции и сбоев эксплуатации. Выявление коренных причин чрезмерного давления имеет решающее значение для осуществления профилактических мер.

1. Термическое расширение хранимой жидкости

Криогенные жидкости быстро расширяются при воздействии тепла из окружающей среды или процессных операций. Даже небольшое повышение температуры может значительно повысить давление пара внутри резервуара.

Недостаточное предварительное охлаждение, быстрое наполнение или солнечное нагревание поверхности резервуара могут усугубить накопление давления.

2. Изоляция или вакуумная потеря

Повреждение или деградация теплоизоляции или потеря вакуума в двойных стенных резервуарах увеличивает передачу тепла из окружающей среды.

Усиленное проникновение тепла ускоряет испарение жидкости, увеличивая внутреннее давление.

3. Неисправные системы снижения давления

Клапаны, разрывные диски или вентиляционные устройства могут отказаться из-за механической блокировки, неправильной калибровки или замораживания движущихся частей.

Если устройства для облегчения не работают как предназначено, может быстро развиваться избыточное давление.

4. Операционные ошибки

Чрезмерное заполнение резервуара уменьшает пространство для уллажа, ограничивая способность расширения пара и приводя к повышению внутреннего давления.

Неправильные процедуры вентиляции во время наполнения или вывода могут создать временные пики давления.

Быстрое вывод или передача жидкости может создать колебания давления из-за генерирования пара.

5. Вопросы криогенного насоса и передачного оборудования

Неисправные насосы или ограничения потока могут привести к локализованному увеличению давления.

Заблокировки в трубопроводах или клапанах могут предотвратить утечку пара, способствуя событиям передавления.

6. Экологические факторы

Воздействие высоких температур окружающей среды, прямого солнечного света или огня может повысить температуру стенки резервуара, ускорив испарение жидкости.

Случайное воздействие тепла от близлежащих операций может привести к быстрому повышению давления.

Передавление в криогенных резервуарах обычно вызвано сочетанием теплового расширения, потери изоляции, неисправных систем снижения давления, эксплуатационных ошибок и воздействия окружающей среды. Систематический анализ коренных причин, включая проверку целостности изоляции, устройств для снижения давления, эксплуатационных процедур и условий окружающей среды, имеет важное значение для предотвращения инцидентов с избыточным давлением. Регулярное обслуживание, надлежащая эксплуатация цистерны и системы мониторинга имеют решающее значение для смягчения риска передавления.

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.