本實(shí)用新型涉及液化烴和液化天然氣低溫儲(chǔ)罐，具體涉及該類低溫儲(chǔ)罐干燥及置換的方法，控制低溫儲(chǔ)罐內(nèi)的氧氣與水分含量。

背景技術(shù)：

隨著世界對(duì)環(huán)保問題重視程度的增加，液化烴(Liquefied Hydrocarbon)和液化天然氣(Liquefied Natural Gas，以下簡(jiǎn)稱LNG)等清潔能源的消耗量正不斷增加，大型液化烴和液化天然氣低溫儲(chǔ)罐的需求也隨之上升。低溫儲(chǔ)罐內(nèi)部存放易燃介質(zhì)，若內(nèi)部氧氣含量較高，容易發(fā)生火災(zāi)或爆炸等事故。低溫儲(chǔ)罐在低溫下運(yùn)行，若內(nèi)部水分含量過高，容易產(chǎn)生結(jié)霜現(xiàn)象，從而影響儲(chǔ)罐的絕熱性能。

在使用前低溫儲(chǔ)罐必須進(jìn)行惰性氣體置換，對(duì)低溫儲(chǔ)罐內(nèi)部進(jìn)行干燥并降低氧氣含量。目前常用的方法是連續(xù)排放法，其特點(diǎn)是同時(shí)打開進(jìn)氣管與排氣管的控制閥。該方法難以達(dá)到氧氣與水分的含量要求，且操作耗時(shí)很多，具有很大改進(jìn)空間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種低溫儲(chǔ)罐的干燥置換系統(tǒng)。本實(shí)用新型能夠快速有效地排出儲(chǔ)罐內(nèi)部的氧氣和水分，且操作簡(jiǎn)單，用時(shí)較短。

本實(shí)用新型可通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種低溫儲(chǔ)罐的干燥置換系統(tǒng)，其特征是置換系統(tǒng)由內(nèi)罐罐底進(jìn)氣管、罐底進(jìn)氣閥、罐頂排氣管、罐頂排氣閥、內(nèi)外罐間環(huán)形空間排氣管、內(nèi)外罐間環(huán)形空間排氣閥、罐底絕熱層排氣管和罐底絕熱層排氣閥組成，將低溫儲(chǔ)罐內(nèi)部空間分為內(nèi)罐與穹頂、內(nèi)外罐間環(huán)形空間和罐底絕熱層三個(gè)部位，三個(gè)部位均設(shè)有一個(gè)罐頂排氣管用于該部位的惰性氣體置換，但共用一個(gè)內(nèi)罐罐底進(jìn)氣管，采用壓漲法進(jìn)行惰性氣體置換。

本實(shí)用新型用于置換的惰性氣體為常溫干燥氮?dú)狻?/p>

本實(shí)用新型采用壓漲式的方法進(jìn)行惰性氣體置換，罐頂排氣閥、內(nèi)外罐間環(huán)形空間排氣閥、罐底絕熱層排氣閥的開啟壓力取8KPa～10KPa，關(guān)閉壓力取0～2KPa。

所述進(jìn)氣管內(nèi)罐罐底由罐頂進(jìn)入，向下延伸至內(nèi)罐底部，并在內(nèi)罐底部作為一個(gè)圓環(huán)形分布管，分布管上均勻開孔，開孔朝向環(huán)管內(nèi)外兩側(cè)的斜下方。

所述罐頂排氣管位于罐頂中央?yún)^(qū)域，方便頂部空氣的排出。

所述內(nèi)外罐間環(huán)形空間排氣管均由立管與鋪設(shè)在環(huán)形空間底部的180°弧形管構(gòu)成，弧形管上均勻開孔作為內(nèi)外罐間環(huán)形空間排氣管的進(jìn)口，兩個(gè)立管對(duì)稱布置。

所述罐底絕熱層排氣管進(jìn)口位于罐底泡沫玻璃磚的中心部位，通過罐底絕熱層、內(nèi)外罐間環(huán)形空間，最后從罐頂引出。

罐底絕熱層排氣管進(jìn)口端端部為盲板，四周均勻開長(zhǎng)圓孔。

內(nèi)外罐間環(huán)形空間排氣管包括左、右兩側(cè)的排氣管，且左右兩側(cè)的內(nèi)外罐間環(huán)形空間排氣管結(jié)構(gòu)相同。

內(nèi)外罐間環(huán)形空間排氣閥包括左、右兩側(cè)的內(nèi)外罐間環(huán)形空間排氣閥。

各管道材料均采用低溫碳鋼或不銹鋼。

本實(shí)用新型適用于盛裝液化烴和LNG等介質(zhì)的低溫儲(chǔ)罐，其適用容積為1萬(wàn)～28萬(wàn)立方米，適用儲(chǔ)存溫度為-198℃～45℃。

本實(shí)用新型通過惰性氣體置換儲(chǔ)罐內(nèi)部空氣的方法排出氧氣和水分，防止使用過程中儲(chǔ)罐內(nèi)部發(fā)生火災(zāi)爆炸事故或出現(xiàn)結(jié)霜現(xiàn)象。本實(shí)用新型的優(yōu)勢(shì)在于能夠有效排出儲(chǔ)罐內(nèi)部各個(gè)部位的空氣，無(wú)置換死角；采用壓漲式方法有利于提高惰性氣體置換的速度。本實(shí)用新型制造簡(jiǎn)單，操作方便。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中標(biāo)記說明：N1—內(nèi)罐罐底進(jìn)氣管，V1—進(jìn)氣管控制閥，N2—罐頂排氣管，V2—罐頂排氣閥，N3—內(nèi)外罐間環(huán)形空間排氣管，V3-內(nèi)外罐間環(huán)形空間排氣閥，N4—罐底絕熱層排氣管，V4—罐底絕熱層排氣閥，PT—壓力傳感器，TT—溫度傳感器。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖1所示，本實(shí)用新型所述低溫儲(chǔ)罐的干燥置換系統(tǒng)由內(nèi)罐罐底進(jìn)氣管N1、進(jìn)氣閥V1、罐頂排氣管N2、罐頂排氣閥V2、內(nèi)外罐間環(huán)形空間排氣管N3、內(nèi)外罐間環(huán)形空間排氣閥V3、罐底絕熱層排氣管N4和罐底絕熱層排氣閥V4組成。將低溫儲(chǔ)罐內(nèi)部空間分為內(nèi)罐與穹頂A、內(nèi)外罐間環(huán)形空間B和罐底絕熱層C三個(gè)部位。三個(gè)部位均有一個(gè)排氣管用于該部位的惰性氣體置換，但共用一個(gè)內(nèi)罐罐底進(jìn)氣管N1，采用壓漲法進(jìn)行惰性氣體置換。在操作過程中通過壓力計(jì)與溫度計(jì)監(jiān)測(cè)罐內(nèi)壓力與溫度。

本實(shí)用新型的操作方法如下：

a)關(guān)閉罐壁所有排氣管控制閥，由內(nèi)罐罐底進(jìn)氣管N1從內(nèi)罐底部通入惰性氣體，罐內(nèi)壓力逐漸上升；

b)待儲(chǔ)罐內(nèi)部壓力達(dá)到8KPa～10KPa后，關(guān)閉進(jìn)氣閥V1，開啟排氣閥V2，罐內(nèi)壓力逐漸下降；

c)待儲(chǔ)罐內(nèi)部壓力降至0～2KPa后，關(guān)閉排氣閥V2，開啟進(jìn)氣閥V1，罐內(nèi)壓力再次上升；

d)重復(fù)b、c兩步的操作，直至排氣管N2出口位置氧氣含量降至4％，露點(diǎn)降至-20℃，關(guān)閉排氣閥V2，此時(shí)內(nèi)罐與穹頂部位置換完畢；

e)以排氣閥V3b和V3b代替排氣閥V2同時(shí)打開，重復(fù)b～d的操作，直至排氣管N3a和N3b出口位置氧氣含量降至4％，露點(diǎn)降至-10℃，關(guān)閉排氣閥V3a和V3b，此時(shí)內(nèi)外罐間環(huán)形空間部位置換完畢；

f)以排氣閥V4代替排氣閥V2，重復(fù)b～d的操作，直至排氣管N4出口位置氧氣含量降至4％，關(guān)閉排氣閥V4，此時(shí)儲(chǔ)罐內(nèi)部整體置換完畢。

本實(shí)用新型按照A、B、C的順序，依次進(jìn)行惰性氣體置換排出三個(gè)部位的氧氣與水分。

所述用于置換的惰性氣體為常溫干燥氮?dú)狻?/p>

本實(shí)用新型采用壓漲式的方法進(jìn)行惰性氣體置換，排氣閥V2、V3a、V3b、V4的開啟壓力取8KPa～10KPa，關(guān)閉壓力取0～2KPa。

所述內(nèi)罐罐底進(jìn)氣管N1由罐頂伸入到內(nèi)罐底部，并在內(nèi)罐底部作為一個(gè)圓環(huán)形分布管，圓環(huán)形分布管上按0.8m～1.2m間距均勻開孔，開孔朝向環(huán)管內(nèi)外兩側(cè)的斜下方。排氣管N2位于罐頂中央?yún)^(qū)域，方便頂部空氣的排出；排氣管N3a與N3b結(jié)構(gòu)相同，均由立管與鋪設(shè)在環(huán)形空間底部的180°弧形管構(gòu)成，弧形管上按0.8m～1.2m間距均勻開孔作為排氣管N3的進(jìn)口，兩個(gè)立管對(duì)稱布置；排氣管N4進(jìn)口位于罐底泡沫玻璃磚的中心部位，進(jìn)口端端部為盲板，四周均勻開長(zhǎng)圓孔。各管道材料均采用低溫碳鋼或不銹鋼。各管道應(yīng)以3m～4m的間距通過支架固定于罐壁，以保證自身的強(qiáng)度。儲(chǔ)罐制造時(shí)完成各管道與控制閥的布置。排氣管N3a、N3b與N4的入口應(yīng)采用玻璃布等材料包裹，以防止珍珠巖或干沙進(jìn)入排氣管。

本實(shí)用新型通過惰性氣體置換的方法降低儲(chǔ)罐內(nèi)部氧氣和水分的含量。A、B、C三個(gè)部位干燥及置換合格標(biāo)準(zhǔn)依次為：

(A)內(nèi)罐與穹頂：氧氣含量≤4％，露點(diǎn)低于-20℃；

(B)內(nèi)外罐間環(huán)形空間：氧氣含量≤4％，露點(diǎn)低于-10℃；

(C)罐底絕熱層：氧氣含量≤4％，露點(diǎn)無(wú)要求。