低温液体贮罐的使用管理

郭 颖

（浙江省特种设备科学研究院，浙江杭州 310020）

0 引言

随着低温液体需求的增长，低温液体贮罐在企业中大量安装使用，主要介质如液氧、液氩、液氮、液态二氧化碳、液化天然气（LNG）等，主要运用在焊接、切割、食品、医疗等领域，低温液体贮罐是一种特殊的压力容器，由内筒和外筒（夹套）组成，材料一般是奥氏体不锈钢（304 等），内筒和外筒的绝热方式分为真空粉沫绝热（珠光砂、膨胀珍珠岩等）和真空多层缠绕绝热（铝箔、纤维、纸等），内筒和外筒之间抽真空，低温液体贮罐系统由贮罐、气化器、减压装置、缓冲罐、管路等组成。低温液体具有沸点低、易气化，有的具有易燃易爆等特性，一旦发生泄漏、爆炸事故，将给员工生命安全和企业生产带来重大影响，企业在选择制造质量良好的贮罐基础上，在安装、日常操作、使用管理等环节都要按相应要求进行管理。

1 对贮罐安装场所的要求

（1）安装场所应具有良好的通风条件，容积1 m3以上的贮罐应安装在室外，周围5 m 内不得有通往地下室等密闭空间处，贮罐与办公室、公共场所等人群密集地区的间距应大于10 m；

（2）贮罐区应装护栏，低温贮罐系统（包括贮罐、气化器、附属管道、减压装置等）周围10 m 内严禁烟火，接地良好，接地电阻应小于10 Ω；

（3）非正常操作和事故中排放的液体应排放至安全地点，室内的安全阀应加装放空管，放空管应引向室外安全地点。

2 贮罐的安装

（1）做地基时，贮罐系统周围应设置排水沟，以排除雨水、结霜水，贮罐在安装过程中，应避免碰撞等机械损伤，外筒真空阀、真空规管、防爆装置应小心保护，应保证安装的铅垂度，贮罐轴心线与地面垂直度应符合相应规范要求。

（2）安装完成后贮罐系统应做气密性试验，系统充干氮气至设计压力，保压一定时间，若罐体、阀门、管路、减压装置、法兰、仪表等无渗漏，则安装完成。

3 贮罐充液

（1）首次充液（指内筒处于热状态下的充液），打开上部进液阀，此时由于内筒处于热状态，进液阀开度要小，使内筒和管道逐渐冷却至所充低温液体的温度，稳定排气时，槽内已有液体时（可见液位计指示），可由下部进液阀进液，当顶部溢流阀（已先开启）喷出液体时，说明已充满液体，应立即关闭进液阀，停止充液。

（2）补充充液（指内筒已有低温液体冷态下的充液），补充充液程序与首次充液基本相同，不同的地方是内筒已有低温液体，不需要冷却内筒，因此可直接由底部进液阀进液。

（3）充液从压力角度还可分为无压充液和带压充液，无压充液为在充液过程中，排气阀始终开启，使内筒和大气相通，内筒压力为常压，带压充液为充液过程中排气阀呈关闭状态，贮罐内压力高于大气压力，带压充液时，内筒压力不得高于该贮罐的最高工作压力，首次充液必须采用无压充液，补充充液可以采用带压充液，液体容积与液位高度关系可查贮罐上的容积液位曲线图。

4 增压

当排液需要稳定罐内压力时，利用增压器增压，使液体进入增压器气化，增压时注意检查仪表是否正常，并确认系统断流阀呈开启状态，贮罐在不要求增压的时间内应关闭增压阀，避免增压阀内漏增大蒸发损失。

5 排液

（1）向气化器（或泵）排液时，当贮罐内压力达到排液要求后，即可打开排液阀向外供应液体，排液时一般不应将贮罐内的液体全部排空，保证罐内留有一定量的余液。

（2）向槽车排液时，将槽车软管与贮罐快速接口连接，微开排液阀，向软管排入少量液体，以清除软管中的异物，打开槽车上的阀门，向槽车排液，排液完毕，关闭排液阀和槽车上的阀门，迅速开启排液阀，排出软管内的残液，卸下软管。

6 事故风险和应急措施

（1）在装卸低温液体过程中，装卸软管如果破裂和脱落，应及时关闭液相、气相管等处的贮罐出口阀门，待软管内气体安全放散后，更换软管。

（2）贮罐内筒泄漏，低温液体流入罐体外筒部位，容易引起外筒脆性破坏，应及时将低温液体排入管网或将贮罐中的低温液体导入相邻空的贮罐或罐车中。

（3）贮罐系统的接管、管路、阀门、法兰等部位泄漏，应查清泄漏部位，视情况关闭上游阀门或两侧阀门以切断气源。

7 使用管理要点

（1）内筒低温液体的充装量不得超过充装系数（以设计图纸为准，一般为0.9，0.92，最大不得超过0.95）；罐体和管路上的压力表、安全阀应定期检定或校验（图1），安全阀整定压力应≤内筒设计压力，爆破片应定期检查和更换（一般

2～3 年）。

（2）日常检查罐体、接管、阀门等部位是否泄漏，壳体是否结霜、冒汗，如果外壳结霜、冒汗，则表明罐体保温绝热性能不良，真空度下降，应定期用真空计（图2）连接下封头处真空规管（图3）检测内外筒之间的真空度（表1），超过标准时应联系厂家或维保单位用真空泵抽真空处理。

（3）定期检测贮罐蒸发率，日蒸发率要求见（表1），检测方法为内筒加入50%以上低温液体，热平衡48 h，关闭物料进出口接管，在放气管上加装流量计，得到稳定气体流量值，计算出蒸发率，如果蒸发率过高则内筒可能泄漏或真空度偏高。

图1 安全阀、爆破片

图2 真空计

（4）如果缓冲罐材料为碳钢，需注意贮罐的气化速度，如果低温液体来不及气化导致低温液体进入缓冲罐引起低温脆性破坏，建议缓冲罐采用不锈钢材料或在管路上加装限流阀。

图3 真空规管

表1 真空度及日蒸发率测量

（5）压力表、液位计等附属仪表按设备使用说明书和相应规定进行使用和维护；新安装的阀门必须彻底去除油污（脱脂）后才能投入使用。