低温装备发展概况和公司产品介绍培训讲义

张家港中集圣达因低温装备有限公司

低温储运装备发展概况及公司产品介绍罗 晓 钟

2010年 2010年3月

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一、低温储运装备发展概况

公司培训 讲义 (一) 低温贮运装备的发展历史 1、1883年，波兰的克拉克大学第一个完成了空气的液化，从 此以后，开始了低温液体贮罐的研制。 2、1887年，法国的物理学家达尔逊巴尔发明了双层结构的玻 璃容器，并抽真空，由于没有解决辐射传热的问题，所以没有 得到实用。 3、1898年，英国物理学家杜瓦最早成功完成了氢气的液化， 其贮罐就是在达尔逊巴尔发明的保温瓶基础上，为克服其辐射 热传入而在内筒的外表面镀银，将辐射热减少至最小，制成了 高真空的杜瓦瓶。 4、1918年法国的克劳特发明了金属杜瓦瓶，作为安全贮藏输 送的工具代替了玻璃杜瓦瓶。当时的金属杜瓦瓶是由铜或铜合 金加于研磨或镀金或镀银的内外球形构成，为保持真空，在夹 层内装一个活性碳的吸收器。

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5、在1931年左右，日本试制金属杜瓦瓶，1933年正式生产。 6、1928年，西德林德公司制造了运送液氧的牢固的移动式贮槽， 贮槽的容积为3m3,内槽用黄铜板制成，绝热材料为炉渣绒， 外槽用钢板作保护，这也是当今低温液体贮槽的最早结构。 7、 1940年以后，欧美国家不断改进这种低温液体贮槽的结构， 到1950年，确立了液化气体安全贮槽、输送、气化与供给系统 。这也就为现代低温液运设备奠定了良好的基础。 8、在我国，从五十年代起，就开始了低温绝热技术和低温液体设 备的研制工作，最早生产的15L液氧容器，是采用高真空绝热 ，球形双层壁结构，内外筒体均采用紫铜板制成，颈管采用德 银管制成。这种形式现已被高真空多层绝热结构所取代。

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9、随着低温绝热技术的不断发展和完善，新型绝热材料如珠光砂 、硅胶、气凝胶等相继试制成功，一种性能优良的真空粉末绝 热技术在生产中被广泛采用。最先应用这种绝热形式的是容积 为18.5立方米的卧式液氮贮槽。该贮槽的内筒体采用不锈钢板 制成，外筒体采用普通碳素钢板制成。绝热材料为80~120目的 硅胶粉末，夹层真空度为1×10-2托(1.33Pa)。 10、特别是近三十年随低温技术的发展，我国现已能自行设计制 造容量从200L到350m3的各种类型真空粉末绝热和高真空多层 缠绕贮槽。包括液氧、液氮、液氩、液态乙烯和液体二氧化碳 在内的多品种，多规格的液体贮运设备系列。随着我们工业的 发展，空分等液化装置的大型化，带动低温常压贮罐的发展。 目前我公司能设计和建造容积从200~10000m3的低温常压贮罐 ，低温贮罐装

备容积的大型化是现在的发展趋势。

公司培训 讲义(二)低温容器贮存低温液体是为了适应下列几方面的需要 1、集中生产的低温液体产品供分散的用户使用。如气体液化工厂 生产的LO2、LN2、LAr、LNG、LPG等介质的贮存。设在消费 中心的低温液体(或气化后供气的)供应站也属这种情况； 2、短时间生产的或一次购进的低温液体供较长时间使用。如医院 及一般的实验室购进的LO2、LN2等； 3、较长时间生产的低温液体供短时间集中使用。如进行大型低温 试验及进行火箭发射所需要的大量液氮、液氧、液氦、液氢； 4、协调不同运输工具间的不和谐性。如设在海陆运输交接点的 LNG转运站。

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二、公司产品介绍

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1.主要低温介质的基本物-化数据与特性 1.主要低温介质的基本物主要低温介质的基本物 2.介质的主要应用领域 2.介质的主要应用领域 3.公司产品介绍 3.公司产品介绍 4.深冷液体储运设备的优越性 4.深冷液体储运设备的优越性

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1.主要低温介质的基本物1.主要低温介质的基本物-化数据与特性 主要低温介质的基本物1.1介质来源：1)、GO2、GN2、GAr及LO2、LN2、LAr均从空 分装置(制氧机)以空气为原料经过低温精馏分离而获得的， 但气体与液体的贮存、运输方式则迥然不同。 2)、 CO2:化工装置中产生的二氧化碳，发酵石灰烧结， 以及天然气分离中的附属产品，地下贮存的CO2开采气等。 3)、NG:主要为油田。 4)、C2H4 :主要从炼油厂和石化厂所生产的气体分离出来 氧、氮、氩、LNG、LCO2、 LC2H4等介质物-化数据 详见”压力容器介质手册”

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1.2 特性： 1)、氧的基本特性 氧为无色无味气体，空气中氧含量约为20.95%,为强氧化剂。 氧不能燃烧，但是助燃物，空气中氧含量>21称为富氧，在有 可燃物时，应特别注意防火防爆。液体为微兰色。 2)、氮的基本特性 氮为无色无味气体，空气中氮含量约为78.09%,氮一般情况下 为表现为惰性，氮气对人有窒息和麻醉作用，液氮为无色。 3)、氩的基本特性 氩为无色无味气体，空气中氩含量约为0.93%,氩为一种典型 的惰性气体，氩气对人有窒息和麻醉作用，液氩为无色。

公司培训 讲义4)、二氧化碳的基本特性 二氧化碳为无色、无臭、无毒而稍有酸味的气体；在临界压力后，可 在31℃以上温度下液化为无色液体。 5)、天然气的基本特性 LNG为一种混合气体：主要成份为甲烷(85-95%),化学名称为CH4, 还有少量的乙烷C2H6、H2S丙烷C3H8以及氮N2等其他成份组成。 由于天然气主要有甲烷组成故其物理性质类似甲烷，但随天然气成分 不同而会有

所变化。 对于液化的天然气，可作为甲烷来考虑。 甲烷是一种无色无臭、易燃易爆气体。 6)、乙烯的基本特性 乙烯是一种无色无臭、稍有甜香为的、易燃易爆气体。 乙烯属于低毒性物质，具有较强的麻醉作用，对眼和呼吸系统粘膜有 轻微的刺激作用。

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名称

化学 式

分子 量

密度 (标况 )

临界温 度 (℃)

临界压 力 (MPa )

沸点(0.1MPa) 温度 (℃) 182.98 -195.8 185.86 -56.5 -82.3 103.71液体密 度 kg/m3 气体密度 (kg/m3)

0.1 MPa,1m3液体可汽化为 0.1 MPa,0℃气体体积

氧

O2 N2 Ar

32

1.4289

118.37 147.05 122.45 31.04 -82.60

5.079

1140

4.5

800

氮

28

1.2506

3.394

810

4.69

643

氩 二氧化 碳 甲烷

40

1.7840

4.862

1410

6.95

780

CO2 CH4 C2H4

44 16

1.977 0.7167

7.387 4.6395

1.0169 426

2.74 1.8

513.4 591

乙烯

28

1.2610

9.21

5.038

567.4

0.983

450

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1.2 介质的毒性程度及爆炸危险程度

介质的毒性程度及爆炸危险程度，是指生产过程中因事故致使 介质与人体大量接触、发生爆炸，或因泄露引起职业性危害的 程度。 HG20660《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分 类》给出了具体化学介质的分类，若无规定时，根据《容规》 ,按下列原则确定介质的毒性危害程度： 极度危害(I级)最高容许浓度∠0.1mg/m3; 高度危害(II级)最高容许浓度0.1mg/m3~∠1.0mg/m3; 中度危害(III级)最高容许浓度1.0mg/m3~∠10.0mg/m3; 轻度危害(IV级)最高容许浓度大于10.0mg/m3 易燃介质是指其气体或液体蒸气、薄雾与空气混合形成爆炸混 合物，且其爆炸下限小于10%,或爆炸上限与爆炸下限的差值 大于或等于20%的介质

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2. 介质的主要应用领域

氮气(惰性):深冷、食品冷冻、化工、焊接等 氩气(惰性):焊接、炼钢、照明等 二氧化碳：碳酸饮料、焊接、钢铁、化工、食品冷冻、干冰等 液化天然气(能源):许多城市管道供气、汽车燃料、城市高 峰负荷和事故调峰等

公司培训 讲义3、公司产品 介绍 ( 氧、氮、 氩低温罐流程 及结构简介) 及结构简介)

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3.1 低温液体贮罐系列(真空粉末绝热、高真空多层缠绕绝热): 容积 2~350m3 工作压力 大于0.2MPa 介质 LO2、LN2、LAr、LNG、LCO2、LC2H4、LH2 型式 立式、卧式 应变强化低温贮罐：内容器在加工完毕后承受计算并加以控制 的内压(强化压力),在强化操作过程中由于其屈服点升高， 容器发生受控的塑性变形，得到更高的新的允许强度。因此根 据公式计算可以减薄钢板厚度，降低制造成本。 3.2 低温液体运输车系列(真空粉末绝热、高真空多层缠绕绝热) 3.2.1 LNG

低温液体运输车(高真空多层缠绕绝热) 容积 15~52.6m3 工作压力 0.2~0.8MPa

公司培训 讲义3.2.2其它低温液体运输车(真空粉末绝热、高真空多层缠绕绝热) 介质：LO2、LN2、LAr、LC2H4 容积：6~34m3 工作压力：0.2~1.6MPa 3.2.3 二氧化碳低温液体运输车(真空粉末绝热、聚氨脂发泡绝热) 容积： 10~27m3 工作压力：2.2MPa 3.3 低温液体罐式集装箱系列(高真空多层缠绕绝热) 3.3.1 LNG低温液体罐式集装箱 规格：20英尺、40英尺、43英尺 容积：14.5~44m3 工作压力：0.7MPa 3.3.2 其它低温液体罐式集装箱 规格：20英尺、40英尺、43英尺

公司培训 讲义介质：LO2、LN2、LAr、LCO2 容积：5~20m3 工作压力：0.2~2.2MPa 3.4 工程系列产品 3.4.1 大型低温常压液体储罐(粉末堆积绝热) 介质：LO2、LN2、LAr、LC2H4、LNG 容积：200~10000m3 工作压力：10~50KPa 3.4.2 大型低温液体子母罐(粉末堆积绝热) 介质：LO2、LN2、LAr、LCO2、LNG 容积：600~2500m3 工作压力：0.2~1.6MPa

公司培训 讲义3. 5 成套装备系列产品 3.5.1 汽车用液化天然气瓶(高真空多层缠绕绝热) 介质：LNG 规格：275L、300L、335L、375L、450L 工作压力：≤1.6MPa 3.5.2 工业气体焊接绝热气瓶(高真空多层缠绕绝热) 介质：LO2、LN2、LAr、LCO2 规格：175L、210L、410L、450L、495L 工作压力：≤2.88MPa

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