GB/T 18442.6-2019 固定式真空绝热深冷压力容器 第6部分:安全防护

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  • 4.3.2外壳防爆装置的排放面积

    外壳防爆装置的排放面积一般不小于内容器几何容积(m")与340mm/m*的乘积,但不必超 0mm

    土地标准GB/T18442.62019

    4.4.1.1储存易燃、易爆介质的深冷容器,应接如下要求设置紧急切断装置,但确认在工程系统中已设 置紧急切断装置或类似的能防大量泄漏的其他紧急闭止装置时除外: a)应在液相进出管线上尽量靠近罐体的位置设置紧急切断装置。 b) 紧急切断装置一般由紧急切断阀、远程控制系统以及易熔合金塞组成。紧急切断装置应动作 灵活、性能可靠、便于检修,且不应兼作他用。 C 紧急切断阀应符合GB/T24918的规定,且阀体不应采用铸铁或非金属材料制造,紧急切断阀 的上阀杆不应安装手轮 4.4.1.2在遭遇火灾或充装、排液过程中发生意外泄漏时,紧急切断装置应能自动关闭,且该装置应能 进行远程控制 4.4.1.3 3当远程控制系统采用气动控制系统时,所用气体宜采用外置式压缩空气源,且满足下列要求: a) 压缩空气应无油且洁净、干燥; b 压缩空气的压力应与紧急切断阀的操作压力相匹配,且保持稳定; c)气动控制系统的管路一般采用不锈钢材料 4.4.1.4设有远程控制接口,便于远程控制系统关闭操作的装置,应设置在工程系统中人员易于到达的 位置。 4.4.1.5紧急切断阀与罐体液相口、气相口、增压器口的连接可以采用法兰或焊接的连接方式

    4.4.2紧急切断装置的性能要求

    4.4.2.1易熔塞应选用易熔合金材料,并应能在70℃土5℃时熔融 4.4.2.2紧急切断装置应经耐压试验和气密性试验检验合格

    4.4.2.1易熔塞应选用易熔合金材料,并应能在70℃土5℃时熔融。

    4.5.1储存易爆介质的深冷容器,其罐体、管道、阀门和支座等连接处的导电性应良好,并设置可靠的 导静电连接端子。 4.5.2罐体金属与接地导线末端之间的电阻值应不大于5Q

    4.6.1深冷容器应设置一个或多个液位测量装置,如机械指针式液位计(以下简称“液位计 液位显示仪器等,用于罐体液位测量和充装量的辅助测量

    b) 指示应灵敏准确,安装结构牢固; c) 精度等级不低于2.5级; d) 对易燃、易爆介质,应采用防爆型液位测量装置,且有防止泄漏的保护装置; e) 应设置在便于观察和操作的位置,其允许的最高安全液位应做出明显的标志; 液位计应附有罐内介质密度的上限和下限、液位指示刻度与容积的对照表

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    压力显示仪器,用以显示罐体内的工作压力

    .7.2压力测量装置的选用和设置应符合以下要求 a)应与罐体内的介质相适应,且满足使用工况要求; 应符合相应国家标准或行业标准规定的规定; C 压力表应符合JB/T6804的规定,且表盘直径不小于100mm、精度等级不低于1.6级、表盘刻 度极限值应为工作压力的1.5倍~3.0倍; d) 安装位置应便于操作人员观察和清洗,且应避免受到辐射热、冻结或震动等不利因素的影响; e) 安装结构应牢固可靠,防止其脱落; 压力测量装置与罐体之间应装设针形阀或其他切断阀门。针形阀或切断阀门上应有开启标记 和锁紧装置,并且不得连接其他用途的配件或接管

    4.7.3压力测量装置检定应符合以下要求

    a)压力测量装置应按照国家计量部门的有关规定进行定期检定; b)压力测量装置安装前应进行检定,检定合格后应加铅封锁定; c)压力表应在刻度盘上画出指示工作压力的红线,并注明下次检定日期

    器等。 4.8.2温度测量装置的测量范围应与充装介质的工作温度相适应 规定进行定期检定

    1真空度测量装置一般由真空隔离阀和真空规管组成,并与配套的真空计组合使用。罐体真空 应至少设置一套真空度测量装置

    4.9.1真空度测量装置一般由真空隔离阀和真空规管组成,并与配套的真空计组合使厂

    于真空夹层的漏气速率和漏放气速率; b 真空规管以及配套的真空计的测量范围应满足产品制造、使用和定期检验的测量要求: 用于充装液氧或易燃、易爆介质的深冷容器,真空规管应满足防爆要求; d)真空度测量装置的安装结构应牢固可靠、便于测量,并且设置安全保护装置

    4.10带传感器或电气控制元件的测量装置

    4.10.1带传感器或电气控制元件的测量装置,是为满足罐体内温度、压力、液位等参数的实时测量,用 相应的传感器采集信号并转化为数据显示,必要时能实现远程传输功能的测量装置。 4.10.2测量装置的测量范围以及精度等级应满足设计文件的要求 4.10.3测量装置的安装结构应牢固、可靠,其连接导线、导管等不应与相邻零部件干涉 4.10.4选用带有电气控制元件的机械指针或数字式仪表,应选用符合电气元件防护设计标准规定的 产品,其中充装易燃、易爆介质的酒 气元件防爆设计标准规定的产品。

    .1阀门材料应与介质相容,阀体不得选用铸铁或非金属材料制造。 1.2装卸阀门的公称压力应不低于管路的设计压力,其耐压试验和气密性试验压力应满足以 a)耐压试验压力为阀门公称压力的1.5倍;

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    b)气密性试验压力为阀门公称压力,阀门应在全开和全闭工作状态下进行气密性试验合格。 .11.3 手动阀门应在阀门承受气密性试验压力下能够全开、全闭操作自如,且不应有异常阻力、空 专等。 .11.4 装卸接头应符合下列要求: a 应符合相应的产品标准或设计图样的规定,且应有产品质量证明文件; b) 表面应无油污、杂物等; 应能够防止介质错装; d) 应在产品的明显部位进行标识

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    童体安全泄放量和超压泄放装置排放能力计算

    1.1绝热系统(夹层和绝热材料)完好且处于正常的真空状态下,外部为环境温度,内容器的温 储存的介质在泄放压力下的饱和温度,需考虑的从热壁传入冷壁的热流量的计算方法如下: a)在正常的真空状态下,通过绝热材料传入的热流量按式(A.1)计算:

    H b.1 = Nb.1 R..1 L b.1 L t.l Atu·At,

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    式中: Hb.I一 通过为约束内容器发生纵向位移而设置的限位构件传人的热流量,单位为瓦(W); Nb.1一 内容器纵向限位构件数量; Rt.1 纵向限位构件的总热阻,单位为开尔文每瓦(K/W); Lb.1一 内容器纵向非金属限位构件的长度,单位为米(m); 内容器纵向金属限位构件的长度,单位为米(m); 入 用于制作内容器纵向非金属限位构件的热导率,单位为瓦每来开尔文LW/(m·K)」 入 用于制作内容器纵向金属限位构件的热导率,单位为瓦每米开尔文LW/(m·K)」; Ab.l 内容器纵向非金属限位构件的截面积,单位为平方米(m"); At.1 内容器纵向金属限位构件的截面积,单位为平方米(m)。 通过为约束内容器发生径向位移而设置的径向限位构件传入的热流量按式(A.4)计算:

    通过为约束内容器发生径向位移而设置的径向限位构件传人的热流量,单位为瓦(W); Nb.t 内容器径向限位构件数量; 径向限位构件的总热阻,单位为开尔文每瓦(K/W); 内容器径向非金属限位构件的长度,单位为米(m); Lt.1 内容器径向金属限位构件的长度,单位为米(m); Ab.t 内容器径向非金属限位构件的截面积,单位为平方米(m); At.t 内容器径向金属限位构件的截面积,单位为平方米(m")。 通过真空夹层的管道传人的热流量按式(A.5)计算

    Htub 通过真空夹层的管道传人的热流量,单位为瓦(W); 入, 通过真空夹层的管道的材料在温度T。与T。之间平均热导率,单位为瓦每米开尔 文[W/(m·K)]; 入 真空夹层的管道材料在冷端(深冷介质在泄放压力下的饱和温度)的热导率,单位 为瓦每米开尔文[W/(m·K)]; 入。 真空夹层的管道材料在热端的热导率,单位为瓦每米开尔文[W/(m·K)]; Atubei 穿过真空夹层的内容器第i管的横截面积,i1,2,"*,n,单位为平方米(m); Aas.i 穿过真空夹层的内容器第i管的流通截面积,i=1,2,,n,单位为平方米(m"); L; 第i管在真空夹层内的长度,单位为米(m); 入 所储存介质的气体热导率,单位为瓦每米开尔文[W/(m·K)]。 必宏装黑微

    H tube 通过真空夹层的管道传人的热流量,单位为瓦(W); 入 通过真空夹层的管道的材料在温度T。与T。之间平均热导率,单位为瓦每米开尔 文[W/(m ·K)]; 入 真空夹层的管道材料在冷端(深冷介质在泄放压力下的饱和温度)的热导率,单位 为瓦每米开尔文[W/(m·K)]; 入。 真空夹层的管道材料在热端的热导率,单位为瓦每米开尔文[W/(m·K)]; Atubei 穿过真空夹层的内容器第i管的横截面积,i=1,2,,n,单位为平方米(m); Agas. 穿过真空夹层的内容器第i管的流通截面积,i=1,2,,n,单位为平方米(m"); L: 第管在真空夹层内的长度,单位为来(m); 入 所储存介质的气体热导率,单位为瓦每米开尔文[W/(m·K)]。

    H, =Hi.v +H..t + Htuhe + HhI +Hb.t

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    式中: H,一一在非火灾和绝热层完好且处于正常的真空状态下,由热壁传人冷壁的总热流量,单位为瓦 (W)。 A.1.1.3绝热系统完好且处于正常的真空状态下,外部为环境温度,内容器的温度为泄放压力下所储 存的介质的饱和温度,且增压系统处于全开工作状态下,热壁通过绝热系统、构件和增压器输人内容器 的总热流量按式(A.7)计算:

    H2热壁通过绝热系统、构件和增压器输人内容器的总热流量,单位为瓦(W); Hp.B.c——增压器产生的热流量,单位为瓦(W); Up.B.c——增压器总的对流传热系数,单位为瓦每平方米开尔文[W/(m·K)]; AP,B.C 增压器总的外部传热面积,单位为平方米(m")。

    式中: H: 一 绝热系统完好,但夹层已丧失真空,外部温度为环境温度,内容器的温度为泄放压力下所 诸存介质的饱和温度,从热壁传入内容器的总热流量,单位为瓦(W); H.1 夹层丧失真空的状态下,通过绝热材料输人的漏热量,单位为瓦(W); Ui. 在大气压力下和环境温度下,绝热材料总的传热系数,单位为瓦每平方米开尔文 [W/ (m · K)]; 入;,1 夹层已丧失真空,在天气压力下绝热材料充满或吸附空气或介质气体,在温度T:与T。 之间的平均热导率,单位为瓦每米开尔文LW/(m·K)」; ; 绝热材料的名义厚度,单位为米(m); A 绝热层内外表面积的算术平均值,单位为平方米(m)

    A.1.2.1本条规定了深冷容器在通风条件良好、散开空间着火的火灾工况(与外部油池火灾类似安全 世放量的计算方法。对于储存非易燃、易爆介质的深冷容器遭受非池火工况时,设计者可根据火源距 离、火焰强度、罐体辐射表面积、大气和外壳的热量吸收系数等因素确定安全泄放量计算方法。对于深 冷容器遭受喷射火、部分密闭或全部密闭空间内火灾等严重火灾工况时安全泄放量的计算,设计者应另 行考虑。 1.1.2.2真空绝热容器的绝热系统完好或部分完好,但夹层真空已丧失,且外部遭遇火灾或遭遇922K 高温的情况下由热辟传入内容器的总热流品控式(A9)计筒

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    式中: H一一真空绝热容器的绝热系统完整,但夹层真空已丧失,且外部遭遇火灾或遭遇922K高温的 情况下,由热壁传入内容器的总热流量,单位为瓦(W); U.f 在火灾条件下(外部温度为922K和大气压下)绝热层总的传热系数,单位为瓦每平方米 开尔文[W/(m2·K)]: 入.f 真空绝热深冷容器外部遭遇火灾或遭遇922K的高温,夹层真空已丧失,在大气压力下, 绝热材料充满介质气体或空气,但仍能有效地阻止热传导、热对流和热辐射;绝热材料在 T。与922K之间的平均热导率,取两者(气体或空气)之中的较大值,单位为瓦每米开尔 文[W/(m·K)]; ; 绝热材料的名义厚度,单位为米(m); A,一一内容器与外壳面积的平均值,单位为平方米(m); 半球形封头的卧式容器:A,=元D。L; 椭圆形封头的卧式容器:A,=元D。(L十0.3D。); 立式容器:A,=元D。h1; L 一一外壳总长减去罐体中轴线处两端夹层厚度的平均值,单位为米(m); D。 一一内容器与外壳直径的平均值,单位为米(m); h1 设计最大液位高度,单位为米(m)。

    A.1.2.3真空绝热深冷容器夹套外部遭遇火灾或遭遇922K高温,且绝热系统已完全损坏的情况下,

    922K高温,且绝热系统已完全损坏的情况 热壁传入内容器的总热流量按式(A.10)计算:

    H, =7.1 X 10* X AP.8

    Hs—真空绝热深冷容器夹套外部遭遇火灾或遭遇922K高温,且绝热系统已完全损坏的情况 下,由热壁传人内容器的总热流量,单位为瓦(W); A,一内容器外表面积,单位为平方米(m)。

    A.2内容器的安全泄放量(质量流量)的计算

    W.i 当内容器的超压泄放装置的泄放压力力小于介质临界压力的40%时,内容器的安全泄 放量,单位为千克每小时(kg/h); 由热壁传人冷壁的总热流量,对应于i三1,2,3,4,5,分别由式(A.6)、式(A.7)、式(A.8) 式(A.9)、式(A.10)计算,单位为瓦(W); 在泄放压力下液体介质的汽化潜热,单位为千焦每千克(kJ/kg)。 4 2.2当超压泄放装置的气体泄放压力P小于介质的临界压力,但大于或等于临界压力的40%,即 4prit≤p

    W.. =3.6 × (Us

    当超压泄放装置的气体泄放压力a小于介质的临界压力,但大于或等于临界压力

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    40%,即0.4pcrit≤pd

    中: 当超压泄放装置的气体泄放压力高于介质的临界压力时,内容器的安全泄放量,单位为千 克每小时(kg/h); H; 由热壁(夹套)传人冷壁(内容器)的总热流量,对应于i=1,2,3,4,5,分别由式(A.6)、 式(A.7)、式(A.8)、式(A.9)、式(A.10)计算,单位为瓦(W); q ,单位为千焦每千克 dh 5ZC (kJ/kg); V 临界或超临界介质在泄放压力力和操作温度范围内任一温度下的比容积,单位为立方米 每千克(m/kg); 1 临界或超临界液体在泄放压力力下和操作温度范围内任一温度下的熔值,单位为千焦每 开尔文(kJ/K)

    当超压泄放装置的气体泄放压力高于介质的临界压力时,内容器的安全泄放量,单位为 克每小时(kg/h); H;——由热壁(夹套)传人冷壁(内容器)的总热流量,对应于i=1,2,3,4,5,分别由式(A.6 式(A.7)、式(A.8)式(A.9)式(A.10)计算,单位为瓦(W):

    (kJ/kg); 临界或超临界介质在泄放压力力。和操作温度范围内任一温度下的比容积,单位为立方 每千克(m/kg); 临界或超临界液体在泄放压力力。下和操作温度范围内任一温度下的恰值,单位为千焦 开尔文(kJ/K)

    A.3质量流量与标准状态体积流量的换算

    将泄放气体的质量流量W换算成标准状态空气体积流量,按式(A.14)计算:

    92.34W... /21 Q:

    92.34Ws.i 2T Q: C M +++.++.+.++++

    Q:—一按泄放气体的质量流量W换算成的标准状态空气体积流量,单位为立方米每小时(m/h W.i 当内容器的超压泄放装置的泄放压力。小于40%的介质临界压力时,上述各种状态 的真空绝热压力容器的安全泄放量,单位为千克每小时(kg/h); C 气体特性系数,查表A.1或按下式计算

    K C 标准状态下气体比定压热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg·℃)]; CV 标准状态下气体比定容热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg·℃)]; Z 泄放压力下饱和气体的压缩系数; T 泄放装置进口侧的气体温度,单位为开尔文(K); M 气体的摩尔质量,单位为千克每千摩尔(kg/kmol)

    A.4气体排放管长度对超压泄放装置入口的气体压力和温度的影响

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    A.5安全阀排放能力计算

    首会>()二时,属于亚临界流动状态,安全阀排放能力按式(A.16)计算:

    式中: 气体绝热指数,k=c/cv; C 标准状态下气体比定压热容,单位为千焦每千克摄氏度LkJ/(kg·℃); C 标准状态下气体比定容热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg·℃)] 力。 安全阀出口压力(绝压),单位为兆帕(MPa); W 安全阀的排放能力,单位为千克每小时(kg/h); 气体特性系数.查表A.1或按下式计算:

    三层标准规范范本.+++.+( A.15

    W.=55.84XAKpda M ZTNR ..(A.16

    A.6爆破片装置排放能力计算

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    R 气体绝热指数,k=cp/cv; Cp 标准状态下气体比定压热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg·℃)] CV 标准状态下气体比定容热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg·℃)] 爆破片装置出口压力(绝压),单位为兆帕(MPa); 爆破片装置的排放能力,单位为千克每小时(kg/h); 气体特性系数,查表A.1或按下式计算:

    图A.1爆破片装置入口管道形状和额定泄放系数的关系

    建筑技术论文表A.1气体特性系数

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