低溫液體儲槽應按照公認的壓力容器、儲槽、管道和建筑規范并且(視情況而定)按照法定要求(其中包括風載 荷和地震載荷計算),對裝置進行設計、制造和安裝,并且裝置應符合設備制造商和生產現場操作人員 說明書的要求。
低溫液體儲槽應提供泄壓裝置以防止超壓,尤其是在極端壓力可能導致儲槽結構失效和內容物釋出的情況下。為 了確定泄壓裝置能力,必須考慮到最壞可預測組合中的所有運行條件和異常條件。泄壓裝置應適合主導 環境條件。
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每一個內槽泄壓裝置的設計泄壓流量Qs 應考慮到以下公式:
Qs > ΣQv + Qa
在上式中:
Qv = 預計在正常運行條件Qv 下同時產生的所有流量總和
Qa = 異常條件產生的最高流量
應考慮到的正常運行條件Qv 包括:
- 環境熱泄漏導致的正常蒸發率
- 裝置生產導致的液體閃蒸和氣體置換
- 在泵系統冷卻或再循環(從而對公路拖車和鐵路槽車進行裝載)過程中的液體蒸發(如果對特定的儲槽裝置執行這項任務)
- 從公路拖車或鐵路槽車卸載到儲槽中導致的液體閃蒸和氣體置換(如果對特定的儲槽裝置執行這項任務)
- 槽車裝載導致的蒸氣回流
- 管線和相連設備冷卻
異常條件Qa 宜包括以下獨立的異常條件中的最大異常條件:
- 導致在儲槽中產生過量蒸氣的壓力控制線路或充裝管線中的控制閥故障
- 大氣壓力大幅降低
- 液體生產過冷卻缺陷
- 排出管線冷卻速率過高
- 設備失效導致的特定裝置特有的其它情況
- 外部火災(例如標準API 2000 中所述的火災)
在所有的情況下,設計人員負責對最大流量進行評估(考慮到所有的正常運行條件和特定的裝置可能出現的最大異常條件)。
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經驗表明,在裝置的使用期限內,儲存系統的運行條件相對于一開始的運行條件(這是對超壓泄壓裝置進行尺寸選型的基礎)可能發生變化。在一些例外情況下,結果導致超過內部容器/儲槽的設計壓力或排放閥和泄壓閥的設計能力。因此需要執行一項嚴格的變更管理規程(如第9.3 節所述)。如果公路拖車被用于把產品輸送到儲槽中,應特別加以注意,因為通常使用隨車泵來進行這些作業,隨車泵的性能可能高于在設計階段考慮的性能。
EIGA 文件IGC 24/02《真空保溫低溫儲槽系統壓力防護裝置》描述了使用的裝置(例如彈簧式安全閥、先導式安全閥和爆破片)。相同或相似的裝置也可以被用于其它類型的散裝儲存系統。此外,在裝置規格選型中,宜考慮到EN 13648《低溫容器:超壓防護安全裝置》的要求。
應考慮提供一個二次泄壓裝置(取決于與裝置有關的風險程度)。對這個風險進行評估需要考慮到建筑物、公共通行區域和其它易受影響的現場設備(尤其是其它儲槽)的接近度以及主導天氣條件(高濕度、大氣腐蝕)。
在裝置設計中還應考慮到便于泄壓裝置的定期試驗或更換,以確保始終為系統提供防護。
應按照相關規范(例如API 521),根據流量條件對接入泄壓裝置和排放管道的管道和閥門進行充分的尺寸選型。管道系統中的過高壓降可能導致儲槽超過設計壓力并且導致泄壓閥震顫。應為排放管道提供正確的支撐,并且對排放管道進行設計以防止冰和其它異物導致堵塞。
如果安裝一個三通閥以適應兩個同時運行或交替運行的泄壓裝置,應進行設計以確保至少一個泄壓裝置始終全徑暴露于儲槽壓力(無論三通閥執行裝置的位置)。