低温压力容器及管道系统在用检验.pptx

低温压力容器及管道系统在用检验合肥通用所压力容器检验站概 况 低温技术是19世纪末在液态空气工业上发展起来的，随着科学技术的进步，低温技术在近30年中得到了迅速发展和广泛应用。低温压力容器和管道系统是低温工业过程的关键设备。碳钢和低合金钢制低温压力容器的特点是容易产生低温脆性破坏。低温脆断是在没有预兆的情况下突然发生的，危害性很大，因此在选材、试验方法和制造等方面均要采取措施，防止低温脆断事故发生。铝及铝合金、钛及钛合金、铜及铜合金、镍及镍合金和奥氏体不锈钢等制低温压力容器则没有低温脆断的情况。对于深低温条件下运行的容器，应有良好的低温绝热结构和密封结构。 表1 常见的低温工业过程过程种类 温度条件℃ 过程种类 温度条件℃ 石油精炼过程丙烷脱腊 －40工具钢的低温处理 －90 血浆的冷冻干燥 －40天然气的液化 －160青霉素的冷冻干燥 －40～－90 炼焦油煤气分离乙烯 －190氯气的液化 －50液态空气的制作 －190石油精炼过程o2脱腊 －60由天然气萃取氦气 －200一氧化二氮的精制 －90低温压力容器的低温界限 1、按常规设计的压力容器规范多采用经验的总结，包括失效、破坏的经验总结。所以各国根据各自的使用经验，人为划分低温界线。我国压力容器规范多年来习惯把小于或等于-20℃作为低温界线。实践表明这样划分具有足够的安全性。目前世界各国按常规设计的压力容器规范，对低温压力容器划分的温度界限各不相同，如表2所示。 2、按应力分析法设计的压力容器规范要求容器在整个使用（包括制造）过程中，无论在常温或低温下使用，都应具有一致的韧性要求，以防止在各个使用环节上发生脆性断裂。因此，按应力分析法进行设计的压力容器规范，如ASMEⅧ-2，中国的JB4732都不划分低温与常温的温度界限。 表2 各国按常规设计钢制容器规范的低温界线国家 美国 日本 德国 法国 英国 规范名称 ASMEⅧ-1 JISB8270AD规范非直接火受压设备设计规范 BS5500低温界线 ＜－30℃ ＜－10℃ ＜－10℃ ≤－20℃ ＜0℃低温压力容器和管道典型结构⑴ ⑴ 液氧、液氮和液氩压力容器 1盖2内颈管3内胆4外壳5拉手6支承垫7铝壳8吸附剂9弹簧10抽气管11抽气管护罩 图1 15L杜瓦容器低温压力容器和管道典型结构⑵ ⑴ 液氧、液氮和液氩压力容器 1、仪表箱；2、液氧蒸发器；3、抽真空管；4、盖板图2 CF-100000液氧储槽低温压力容器和管道典型结构⑶ ⑴ 液氧、液氮和液氩压力容器 1、真空封口；2、支承；3、输液管；4、定点液位计；5、引线管；6、挡板；7、外壳；8、吸附剂；9、安全阀；10、增压系统；11、压差液位计；12、盖板；13、仪表板、14、内胆；15、增压管。图3 WYN-180型运输用低温容器低温压力容器和管道典型结构⑷ ⑴ 液氧、液氮和液氩压力容器 1、外壳体；2、内容器；3、吊杆；4、排液阀；5、排液管。图4 38M3铁路液氧槽车低温压力容器和管道典型结构⑸ ⑵ 液氢和液氦压力容器 1液氮注入和排除2液氢阀3液氢注入和排除4辐射屏5聚四氟乙烯缓冲块6叠片绝热支承7氮排气管8氢排气管9氢安全阀10氮安全阀图5 液氮保护的液氢容器低温压力容器和管道典型结构⑹ ⑵ 液氢和液氦压力容器 1抽气铅管2铅管护罩3颈管4铜翅片5多层绝热6外壳7传导屏8内胆9加强圈10支承短管11吸附腔12吊钩13不锈钢丝绳14底座图6 100L多屏绝热液氦容器 低温压力容器和管道典型结构⑺ ⑶ 液化天然气储存容器 图7 东京煤气公司130000 M3地下液化天然气储罐 低温压力容器和管道典型结构⑻ ⑷ 低温液体输送压力管道及设备 1、摆动杆；2、可拆卸的罩；3、阀。图8 低温阀门低温压力容器的结构材料 低温压力容器内胆常采用奥氏体不锈钢、铝合金、铜合金（钛）；液化天然气的内胆也可用9%Ni镍钢和镍合金；液氟容器内胆多用蒙乃尔合金或不锈钢。低温压力容器外壳常用碳钢（如Q235、16MnR等）。内胆与外壳连接管道和构件常用奥氏体不锈钢、蒙乃尔合金。低温液体名称 化学符号 沸点（℃） 采用的金属材料容器结构 硫化氢H2S－60.33.5Ni钢06MnNb钢 双壁二氧化碳CO2－78.4乙炔C2H2－84.02乙烷C2H6－88.63乙烯C2H4－103.715.5Ni钢、9Ni钢铝合金36%Ni钢氪Kr－153.36甲烷CH4－161.45氧O2－182.939Ni钢、铜铝合金0Cr18Ni9Ti20Mn23Al真空型绝热 氩r－185.86氟F2－188.12氮N2－195.8氖Ne－246.06铝合金、铜铜、0Cr18Ni9Ti15Mn26Al4真空型绝热重氢D2－249.49