近年来, 随着我国石油化工行业的迅速发展,液化石油气作为一种污染小、价格低、资源丰源越来越受到重视, 其应用日益广泛。液化石油气储罐是具有较大危险性的储存容器, 一旦出现问题, 将给人民的生命、财产带来极大的损失。吉林、西安等地的液化气储罐事故给人们以深刻的教训。为了保证液化石油气储罐的安全运行, 避免事故发生, 必须从各个方面严格把关。而设计是首要的环节。
设计压力的选取液化石油气是以丙烷或丁烷为主要成份的多组份有机混合物。《压力容器安全技术监察规程》(1999 版) 第34 条规定: 固定式液化气储罐的设计压力应按不低于50 ℃时混合液化石油气组份的实际饱和蒸气压来确定, 设计单位应在图样上注明限定的组份和对应的压力。若无实际组份数据或不做组份分析, 其设计压力应不低于表1 规定的压力。
表1 液化石油气储罐的设计压力混合液化石油气50 ℃饱和蒸气压力(MPa) 设计压力(MPa)小于丁烷50 ℃饱和蒸气压力01 8大于异丁烷50 ℃饱和蒸气压力且小于丙烷50 ℃饱和蒸气压力1177大于丙烷50 ℃饱和蒸气压力211621 充装量的确定液化石油气的液体密度随温度变化比较大, 且液体膨胀系数也较大, 同样质量的介质在不同温度下有不同的体积。如果实际充装量大于设计充装量, 容器内的实际压力有可能大于设计压力。为了防止温度升高而导致容器内压力急剧增加, 甚至超过容器的许用压力, 必须在容器内保持一定的气相空间。液化石油气的充装量直接影响到容器的工作压力, 关系到容器的设计与使用安全。所以液化石油气的充装量的确定是项很重要的工作。《压力容器安全技术监察规程》(1999 版) 规定: 介质为液化石油气的固定式压力容器设计储存量,应按下式计算:
W = φVρt
式中, W 为储存量( t ) ; φ为装量系数(一般取019) ; V 为压力容器的容积(m3 ) ;ρt 为设计温度下的饱和液体密度(t/ m3 ) 。
31 H2 S 的应力腐蚀
液化石油气储罐储存的介质一般是经催化裂化工艺而产生的液化石油气, 其中常含一定的水分、H2 S 及一定量的氰化物。这些物质的共同存在,易形成使钢材裂纹极为敏感的湿H2 S 环境。在这样的环境下, H2 S 应力腐蚀开裂是主要的表现形态。液化石油气储罐的H2 S 应力腐蚀发生的频率很为了保证储罐的安全运行, 在设计中还应注意: ①选择对H2 S 应力腐蚀敏感性低的材料, 材料对H2 S 应力腐蚀的敏感性指材料抗H2 S 应力腐蚀裂纹扩展能力的大小, 一般说来, 材料的强度越高, 则H2 S 应力腐蚀裂纹扩展能力下降越多,液化石油气储罐可选用碳钢或低合金钢为壳体材料, 通常以16MR为主要材料; ②对使用的材料质量进行严格的控制, 避免材料中有夹杂、分层、裂纹等缺陷存在; ③含H2 S 的液化石油气储罐在全部焊接工作完成后, 应进行整体消除应力热处理。41 管法兰接头的设计法兰接头是管法兰、垫片和紧固件的统称。近年来, 许多事故都是由于法兰或其它接头(如阀门等) 的密封失效, 介质泄露而酿成的。为此, 《压力容器安全技术监察规程》明确指出: ①设计盛装液化石油气的储存容器, 应参照行业标准HG20592 - 20635 的规定, 选取压力等级高于设计压力的管法兰、垫片和紧固件; ②使用法兰连接的第一个法兰密封面, 应采用高颈对焊法兰、金属缠绕垫片(带外环) 和高强度螺栓组合。总之, 液化石油气储罐的设计一定要严格按照GB150 - 1998《钢制压力容器》及《压力容器安全技术监察规程》等有关规定、标准执行, 综合考虑各种因素, 从设计上不留安全隐患, 避免事故发生还是很容易做到的。
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