移动容规附录D真空绝热罐体专项安全技术要求课件.ppt

,移动式压力容器安全技术监察规程附录D 真空绝热罐体专项安全技术要求2011年3月,附件D 真空绝热罐体专项安全技术要求,D1 总 则 D2 材 料 D3 设 计 D4 制 造,D1 总 则,D1.1 真空绝热罐体真空绝热罐体，是指充装介质为冷冻液化气体，由外壳和内容器形成夹层的真空绝热结构，并且与走行装置或者框架采用永久连接的移动式压力容器罐体。本附件是对附件A、附件B、附件C中有关真空绝热罐体的补充技术要求。释义：冷冻液化气体，是指在运输过程中由于温度低而部分呈液态的气体(临界温度一般低于或者等于50)。主要包括:液氧、液氮、液氩、液氢、液化天然气、液氦等。真空绝热结构包括：真空粉末绝热、高真空多层绝热、复合绝热等结构。,D1 总 则,D1.2 型式试验(1) 真空绝热罐体按照型号，由国家质检总局核准的型式试验机构进行低温性能型式试验，取得型式试验合格证明文件；释义：型式试验机构：国家质量监督检验检疫总局关于重新公布特种设备型式试验机构名单的公告(总局2011年第18号公告)的相关规定如下：特种设备型式试验机构名单及其承担的型式试验项目清单,D1 总 则,(2) 真空绝热罐体的主要设计参数、主体材料、结构型式、关键制造工艺和使用条件等变更时，应当重新进行低温性能型式试验。释义：罐体的主要设计参数主要指本规程第3.10条相关要求，如设计载荷、设计温度、设计压力等；主体材料主要指罐体材料和绝热材料；结构形式：罐体结构支撑结构、绝热方式等；关键制造工艺：特殊制造工艺（如应变强化）、抽空工艺等；,D2 材 料,(1) 与充装介质接触的内容器、管路和阀体等材料应当具有良好的低温冲击韧性；释义： 材料的夏比冲击功（亦称为冲击韧性 ）指标反映材料抵抗发生脆性破坏的能力，为了冷冻液化气体的安全储运，对与冷冻液化气体介质接触的材料具有良好的低温冲击韧性作出了定性规定。ISO 21028低温容器材料的低温韧性要求标准和EN 1252低温容器材料的低温韧性要求标准对低温环境下的金属材料冲击功的规定。,D2 材 料,(2) 夹层填充真空粉末的真空绝热罐体，可向粉末中均匀添加阻光剂，但其含量不大于0.2(重量比)，阻光剂应当具有良好的化学稳定性；充装液氧的真空绝热罐体禁止使用易燃阻光剂；释义： 真空粉末绝热低温罐体中主要漏热是辐射传热，向粉末中均匀添加阻光剂可有效低辐射传热。“均匀添加”的限制，是由于阻光剂非均匀存在（汇聚）会产生导热热桥，反而造成隔热性能下降。易燃阻光剂主要有铝粉等； 对于规定“阻光剂应当具有良好的化学稳定性”，是为化学安全性考虑；对于规定“充装液氧的真空绝热罐体禁止使用易燃阻光剂”， 是由于易燃阻光剂在富氧环境中更具燃烧危险性。,D2 材 料,(3) 高真空多层绝热中的绝热材料应当采用导热系数小、放气率低的脱脂纤维布或者脱脂纤维纸等材料；如果使用玻璃纤维布或者玻璃纤维纸，其可燃物含量不大于0.2(重量比)；释义： 对高真空多层绝热，其隔热材料导热系数对整体绝热性能影响较大，故提出“导热系数小” 的原则性要求。 对高真空多层绝热，其隔热材料放气率对真空夹层的真空建立及保持影响较大，并因此对整体绝热性能影响较大，故提出“放气率低” 的原则性要求。 可燃物含量包括可油脂、蜡、油污以及其他可燃成分，其对安全性及真空夹层的真空建立和保持不利，故加以限制。其含量由0.1%（含脂量）调整到0.2%（可燃物含量）。,D2 材 料,(4) 充装标准大气压下沸点不高于182介质的真空绝热罐体，不得采用可能与氧气或者富氧气氛发生危险性反应的绝热材料；释义：对沸点不高于-182的规定，主要考虑一旦出现夹层泄漏的意外情况，当储存温度低于-182（氧的标准沸点温度）的液体时，其零部件表面可能“捕获”空气中的氧而形成富氧环境。故也应禁止采用可能与氧气或者富氧气氛发生危险性反应的绝热材料。该条要求与IMDG-2004：及ADR-2007相关规定要求相一致。,D2 材 料,(5) 充装液氧介质的真空绝热罐体应当使用在富氧环境下不会发生爆炸的吸附剂。释义：真空夹层中冷侧放置的深冷吸附剂应采用在深冷、真空状态下吸附性能好的吸附剂。如5A分子筛（GB/T 135501992）、3X分子筛（HG/T 26901995 ）；充装液氧介质的深冷容器应使用在富氧环境下不会发生爆炸的吸附剂，如富氧环境下不宜使用活性炭等与氧不相容的材料作吸附剂；真空夹层热侧可放置适量的吸氢剂。吸氢类吸附剂尚无标准，但应无毒、非易燃，有镍、锆、铂、钯等及其氧化物，国内外普遍使用氧化钯（PDO）。但应注意不宜大量集中放置，以防吸氢生热过量！有PDO起火的事故报导；真空夹层内放置的常温与深冷吸附剂的吸附量，一般应能满足5年真空寿命的要求。,D3 设 计,D3.1 基本要求(1) 真空绝热罐体的设计载荷、设计参数的确定，以及罐体结构、强度、刚性和外压稳定性的计算等，应当符合本规程及其引用标准的规定；(2) 真空绝热罐体的静态蒸发率、标态维持时间，以及真空夹层的封口真空度、漏气速率、漏放气速率等真空性能，应当符合本规程及其引用标准的规定。释义： 本规程引用标准包括：(1) GB 150压力容器；(2) GB/T 10478液化气体铁道罐车；(3) GB/T 19905液化气体运输车；,D3 设 计,(4) JB 4732钢制压力容器分析设计标准；(5) JB/T 4781液化气体罐式集装箱；(6) JB/T 4782液体危险货物罐式集装箱(注1-12)；(7) JB/T 4783低温液体汽车罐车；(8) JB/T 4784低温液体罐式集装箱。其他移动容器相关标准有:JB/T 4780液化天然气罐式集装箱JB/T 6897低温液体运输车QJ 1327A-1998低温型汽车槽车安全通用要求,D3 设 计,D3.2 充满率(1) 充装易燃、易爆介质的真空绝热罐体，任何情况下的最大充满率不得大于95；(2) 充装其他介质的真空绝热罐体，任何情况下的最大充满率不得大于98。释义： 充满率是指装运的液体体积与内容器几何容积之比。由于液体几乎不可压缩，容器遭受液体膨胀时的升压速度异常高（比气体膨胀时高若干倍），满液将使容器遭受液体膨胀，有一定的危险性，因此需规定充满率。“其他介质”包括了毒性介质。,D3 设 计,D3.3 额定充满率(1) 充装易燃、易爆介质的真空绝热罐体，额定充满率不得大于90；(2) 充装其他介质的真空绝热罐体，额定充满率不得大于95。释义： 内容器应根据额定充满率设置溢流口。,D3 设 计,D3.4 结构(1) 设计时应当考虑外壳、内容器在制造和工作过程中因温度变化而引起的热应力，必要时可设置补偿装置；(2) 由内容器引出的液相管路一般应当设置液封(气封液)结构；(3) 真空绝热罐体可以不设置人孔；释义： 可以不设置人孔的原因：检查孔及人孔的存在必然加大漏热和结构不连续部位温差应力；大部分深冷液体对金属无腐蚀或仅轻微腐蚀、无需进罐检查和清理内壁；对于腐蚀性介质（如CO2配低合金钢内容器的深冷容器），还是应考虑设置检查孔或人孔。,D3 设 计,(4) 真空绝热罐体外壳与内容器之间的连接应当牢固可靠，其支撑结构至少能够承受本规程3.10.1.1规定的惯性力载荷；(5) 真空绝热罐体应当设置真空规管，与真空计连接后用于指示隔热空间中的绝对压力；充装液氧和易燃、易爆介质的真空绝热罐体，应当采用不会产生电火花的真空规管；(6) 安全泄放装置的进口连接管路应当尽可能短而直，其内截面积不小于安全泄放装置进口的内截面积；,D3 设 计,(7) 真空绝热罐体的真空夹层应当设置外壳爆破装置，其排放面积符合引用标准的规定；释义 ：JB/T 4783关于排放面积的规定：其排放面积一般不小于内容器容积与340mm2/m3的乘积，且在任何情况下不超过5000mm2.(8) 真空绝热罐体上装卸口安全防护装置的设置，应当符合引用标准的规定；(9) 真空绝热罐体应当设置最大允许充装量的充装限制装置，如溢流口等。释义：,D3 设 计,排尽设计说明:排尽口应能使容器内的液体及可能存在于深冷液体中的固体颗粒杂物完全排尽。如对于液氧容器，液氧中往往存在固体颗粒状碳氢化合物。比如乙炔（C2H2），在空气中的的含量约0.2PPM，空分产液氧时分离不尽会有部分进入液氧中，乙炔在液氧中的溶解极限是5.9cm3/L,超过此浓度时，乙炔呈白色固体颗粒析出悬浮于液氧中。悬浮于液氧中的乙炔固体颗粒相互碰撞、满足燃烧条件就将爆炸。,D3 设 计,D3.5 管路(1) 管路系统的设计、制造和安装应当避免热胀冷缩、机械颤动或者振动等所引起的损坏，必要时应当考虑补偿结构；释义：热胀冷缩、机械颤动或者振动，主要考虑充装、卸液和运输过程等工况；(2) 管路在承受4倍内容器工作压力时不会破裂；(3) 两端均可关闭并且有可能存留液体的管路，应当设置超压泄放装置，其设定压力不宜超过1.5倍管路系统设计压力，并且满足管路系统压力等级要求；,D3 设 计,(4) 管路系统的阀门应当标明介质流向，截止阀应当标明开启和关闭方向，各个接口和附件标明用途；(5) 管路、安全附件、阀门、仪表等装置布局应当合理，相对集中设置在操作箱里；操作箱内的各安全泄放装置出口、放空口等应当集中汇总，并且用管路引出操作箱；如果用带真空夹套的管或者软管连接，其真空夹套也应当设置安全泄放装置；(6) 设置自增压器的真空绝热罐体，自增压器与真空绝热罐体连接的气相和液相接口尽可能设置在靠近真空绝热罐体的地方；,D3 设 计,(7) 充装易燃、易爆介质真空绝热罐体的所有排放气体出口，应当集中通过阻火器排放。 释义：出于防回火危险的考虑，提出充装易燃、易爆介质真空绝热罐体的所有排放气体出口，应当集中通过阻火器排放。D3.6 设置卸液泵的特殊要求为满足特殊使用要求，需要在真空绝热罐体上设置卸液泵的，按照本规程1.7规定办理，并且符合以下要求： (1) 根据真空绝热罐体充装介质、设计压力和设计温度等设计参数正确选用卸液泵；,D3 设 计,(2) 卸液泵系统应当具备泵出量控制装置、满液自动停止装置以及紧急情况下的快速停止功能；(3) 充装易燃、易爆介质真空绝热罐体卸液泵应当采用防爆型电控系统；(4) 卸液系统的工作原理、操作要求、卸液泵的日常检查项目和维护保养要求以及必要的警示性要求等均应当在产品使用说明书中做出规定；(5) 使用单位对卸液泵系统日常检查和维护保养中发现的问题应当及时处置。,D4 制 造,D4.1 基本要求(1) 真空夹层表面及其内部的零部件表面应当进行脱脂、除锈、干燥等处理；(2) 充装液氧等氧化性介质真空绝热罐体，与氧接触的所有零部件表面，必须进行脱脂与清洁处理，其油脂残留量不得超过125mg/m2；与氧以外其他介质接触的零部件表面，除设计图样另有规定外，其油脂残留量一般不超过500mg/m2；释义：油脂残留量不得超过125mg/m2的要求参照了JB/T6896-1993空气分离设备表面清洁度、ISO 23208低温容器低温系统清洁要求、CGA G-4.1氧气工况的设备清洁、EN12300低温容器低温系统清洁要求。,D4 制 造,(3) 外壳与内容器套装完毕后，应当逐台进行氦质谱检漏，漏率应当符合引用标准的规定；(4) 真空绝热罐体抽真空结束后，应当逐台进行封口真空度、漏放气速率、静态日蒸发率的检测；释义：真空绝热罐体静态日蒸发率试验按相关引用标准规定为批量检测项目，不是逐台检测，该条款应作调整。(5) 充装易燃、易爆介质的真空绝热罐体，其内容器和管路系统内应当进行氮气置换处理，并且用氮气密封，密封压力不小于0.05MPa、露点低于-25、含氧量小于0.5。释义：氮气置换处理旨在限制罐体内的含氧量，防止罐体内易燃介质与含氧气体混合物接近爆炸浓度范围。,D4 制 造,D4.2 标态维持时间(1) 按照同一设计型号批量制造的真空绝热罐体应当随机抽取一台进行标态维持时间的试验；(2) 标态维持时间应当标记在真空绝热罐体的铭牌上。释义：1、标态维持时间的定义：按额定充满率充装冷冻液化气体，内部静置的冷冻液化气体在大气压力下与外部环境温度达到热平衡后，补液至额定充满率，且关闭气相阀门后，低温罐体从环境大气压力开始上升到安全泄放装置开始泄放的经历时间，且换算为温度为20，相对湿度为65%，大气压力为101.325kPa下的环境状态下的时间。,D4 制 造,2、引用标准JB/T 4783中关于批量的定义：同一设计定型的低温罐车，按生产顺序，以不多于50台为一批；若批量检验不合格，则在该批中再抽取2台进行检验，仍不合格时应逐台进行检验。3、标态维持时间的测量方法按照GB/T 18443.7-2010的方法进行。4、罐体的铭牌上记录的，该指标是采用该批产品的标态维持时间。在移动容器产品铭牌中，为给出标态维持时间，应补充。,移动式压力容器安全技术监察规程附录D 真空绝热罐体专项安全技术要求谢 谢 ！,外壳爆破装置图例,