[求助]储存容器使用前的置换方法

sh12345bj · 发表于 2005-11-25 18:46

<

>储存容器如球罐、液化石油气卧式储罐、液氯储罐等在使用前都要进行置换，请教置换的目的是啥，方法有那些，如何选择。

chenzhijun · 发表于 2005-11-25 20:41

<

>置换的目的就是避免不同成分的物质混合后，影响罐装物品的品质，或者发生化学反应，甚至引起火灾或爆炸。置换方法一般是用水或者有机溶剂清洗，清洗完毕排尽溶剂，再用压缩空气或氮气吹干、置换。

sh12345bj · 发表于 2005-11-28 00:01

<

>谢谢2楼,如液化石油气储罐使用前,要排尽罐中的空气,用抽真空的办法好,还是用水

XAWT · 发表于 2005-11-29 22:08

呵呵，楼上的怎么想起来抽真空？不但抽不干净，还会把罐抽扁的，我们一般是使用氮气置换，然后再用天然气或其他介质置换设备，检测含氧量即可，不知大家还有什么好办法

wolfgun · 发表于 2005-12-1 13:10

<

>容器置换分使用前置换与检修置换两种：
1.使用前置换：其目的为，将容器内部置换为对正常用途无害的气氛，一般为防爆、防止污染(我想大家清楚这个词的意思)。
方法有：惰性气体置换法，用惰性气体(氮气居多，也用其他如蒸汽等)置换内部空气或其他原有气体，合格后(依照用途确定分析指标)，再以生产用气置换惰性气体至能正常使用。如系挥发性液体一般惰性气体置换合格后直接使用。适用于使用时内部过气体以及易爆燃的挥发性液体的设备。不可与空气、水接触的液体同样适用。此法使用居多。
水置换法，用水先充满容器，然后用排水法引入生产用气或液体。适用于普通设备，并且水对以后所容物料无副作用。
抽真空法，将容器用真空泵抽真空后，再注入其他气体或挥发性液体。适用于小型并且要求不太严格的容器。
直接置换法，将容器直接注入工艺气体，然后反复充排，直至合格，适用于廉价惰性气体。
注意：对于任何方法的使用前置换，容器内的清洁工作是必须的，除了最基本的杂物清理，还有针对特定条件的除尘、除油、除水等等工作(依具体用途)。
2.检修置换：目的是将容器内部置换为对人和环境无害的气氛，以利检修或弃置。

方法有，惰性气体置换法，用惰性气体置换内部气体，合格后(依照原有物料确定分析指标)，再以空气置换惰性气体至氧含量>20%。必要时测定有害气体浓度。适用于气体容器。

水置换法，以水充满容器，以流动水不断清洗，在流出水中有害物浓度测不出后，直接排净水。如为不溶气体，充满后直接排放即可。(注意：溢水口必须在容器最高点。)

蒸汽置换法，以蒸汽置换设备内气体，待最低点蒸汽冷凝水排出口排除蒸汽一段时间后(这得凭经验)停蒸汽，通空气。此法适用于细长型、内部不太复杂的设备，对内部有过水溶性物料、易挥发物料的设备有较好的作用。
置换前必须将容器内的残液排净，有条件的尽量稀释排除。
空气直接置换，不用说了吧。

[此贴子已经被作者于2005-12-1 5:25:42编辑过]

[br][br]-----------------------------------------[br]奖励用户：原因：好文章用户操作：金钱5，经验5，操作者：wrhg88

athunder · 发表于 2005-12-2 06:24

<

>楼上的，你忘了点东西。所谓的蒸汽置换是有条件的。必须在外界温度相差不是很悬殊情况下进行。我们这就有两例储罐事故。原因：夏季接近中午气温高时用蒸汽置换完储罐并停止，但是到了15：00左右的突然下大暴雨，使得储罐急剧降温造成内外温差过大，罐内部蒸汽在温度突然变低的情况下凝结成水造成内部体积缩小，由于内外温差大造成罐内外受压不同使得储罐一些部位塌陷。我的意思是说有时蒸汽蒸罐还要考虑到天气原因。

[此贴子已经被作者于2005-12-1 22:26:12编辑过]

wolfgun · 发表于 2005-12-2 17:33

<

>引用6楼的帖子

原因：夏季接近中午气温高时用蒸汽置换完储罐并停止，但是到了15：00左右的突然下大暴雨，使得储罐急剧降温造成内外温差过大，罐内部蒸汽在温度突然变低的情况下凝结成水造成内部体积缩小，由于内外温差大造成罐内外受压不同使得储罐一些部位塌陷。

你们置换完要干嘛？蒸汽置换能停吗？不直接切到使用状态？连排气口也不开？下雨无人值守？这是管理问题，不是技术问题了吧？

[此贴子已经被作者于2005-12-2 9:34:41编辑过]

xhbth · 发表于 2005-12-9 05:58

技术应该为管理服务，蒸汽置换完后应该考虑冷凝问题，从技术上讲，能否设计更合理的方案，减少员工的操作强度及疏忽。

lk70 · 发表于 2005-12-13 19:23

<

>wolfgun说的很精辟！有水平！那么对烃类气体的氮气置换次数一般是多少？我看到一般是3－5次，然后测烃含量

harryzhang · 发表于 2005-12-22 01:49

<DIV class=quote>以下是引用lk70在2005-12-13 11:23:30的发言：

<

>wolfgun说的很精辟！
有水平！
那么对烃类气体的氮气置换次数一般是多少？
我看到一般是3－5次，然后测烃含量</DIV>

置换次数的多少，要看你置换前后的压差多少来决定，见下面公式：
Cf=Ci[1-n*(1-Pi/Pf)]m
cf: 置换结束浓度
Ci, 置换前浓度
n,置换的效率，一般0.8-0.9
Pf,置换压力
Pi,置换初始压力
m,置换次数
从公式可以看出，并不是置换压力越高越好，一般7ar-10bar效果差不多，盲目增加置换压力还不如多置换几次效果更好，每次排放时也要尽量排放干净。

wolfgun · 发表于 2005-12-27 19:28

<

bold; FONT-SIZE: 13pt; COLOR: #ff0000" align=center>水置换的一个实例大容积卧式液化气贮罐的水置换*原作者：黄　宁出处：（丹东市煤气热力总公司，丹东118000）<TABLE cellSpacing=0 cellPadding=0 width="100%" border=0><TR><TD vAlign=top>【关键词】LPG贮存,卧式贮罐,贮罐水置换【论文摘要】丹东市新建8000吨／年液化气贮配站，论述了该站用水进行快速置换开工方法在技术上的可行性，与传统的惰性气体置换方法比较，在经济上更具合理性，只要操作正确，水置换是一种安全、经济、省时的方法。</TD></TR></TABLE><HR 10px; MARGIN-RIGHT: 10px" color=#c0c0c0 SIZE=1><CENTER><xml></xml><DIV>中图分类号　TU9961　引言　　液化石油气贮配站在建成投产前或贮罐在开罐检验及大修后再次使用前,为容器内不形成爆炸气体,必须对贮罐及工艺管线、工艺设备的内部进行降低含氧量的置换,将其中剩余气体的氧含量降到3%以下,以防在向贮罐、工艺管线、工艺设备内部充入液化石油气时发生火灾和爆炸事故。怎样保证安全、经济地对贮罐、工艺管线进行置换是液化气站顺利投产的一个重要问题。下面结合丹东市煤气热力总公司新建8000t／y液化石油气贮配灌瓶站，谈一谈贮罐及工艺管线的置换方法，即大容积卧式液化气贮罐的水置换方法，此方法改变我市以往液化气站传统的惰性气体置换方法，经实践证明，是一种安全、经济、快速的置换方法。2　置换方法的选择与水置换的可行性　　贮罐及工艺管线安装完毕并验收合格后，便可进行置换，置换方法可分为两大类，直接置换法和间接置换法。
　　直接置换法就是向贮罐及工艺管线内部直接充入液化气(气态）替换出贮罐及工艺管线内的空气，达到合格标准。用液化气直接置换，必然有一个阶段形成爆炸性气体，在此阶段若遇明火，便会形成爆炸事故，国家在液化气安全管理使用规定中明确指出大于30m3的贮罐不得用直接置换法。常用的间接置换有惰性气体间接置换法和抽真空法。
　　传统的置换方法是利用氮气置换，因为氮气是比较理想的置换介质，它极难溶于水，在压力为0.1 Mpa，温度为0 ℃，达饱和时1体积的水仅能溶0.02体积的氮气，而且没有腐蚀性，但贮罐及工艺管线的三大试验（强度、气密、泄漏量）完成之后，采用传统的氮气置换虽然有成熟的经验，但需要大量的氮气和一定的时间，很难保证在10月底进行充装。因此决定，对8个 120 m3的贮罐放弃传统的氮气置换方法，对这8个贮罐利用水进行快速置换，即首先把贮罐注满水，然后把贮罐的气相管与装满液化气的槽车的气相管连通，向罐内充入液化气（气相），用槽车内的液化气蒸气压力把贮罐中的水排净。考虑到工艺管线较复杂，充水、排水死角多，工艺管线及工艺设备内部的空间不大,约5m3左右，决定对工艺管线部分采用传统的抽真空一充氮气置换方法。
　　水置换可以保证在整个充装过程中不形成爆炸性混合物，置换完毕后，采取一定的方法还可保证顺利充装，水置换是安全可行的，理由如下:
　　(1) 利用水对液化气贮罐置换，贮罐必须注满水，贮罐是由两个钢筋混凝土基础支承的，由于水的比重是液化气的2倍左右，120m3的贮罐注满水后基础承载的重量要比正常生产多承载60 t，经过计算贮罐水满后基础承载重量为160 t左右，而基础设计最大承载是180 t，因此注满水后，基础不会有问题。
　　(2) 在充水排气的整个置换过程中，贮罐内始终处于正压状态，外界环境中的空气不可能进入罐内，只要充气排水开始阶段氧含量不超标，在水置换的全过程中氧含量就不会超标，就不会形成爆炸性气体，贮罐的水排净，就为置换的终止点。
　　(3) 水置换的关键问题是在进行充液操作时，防止液化气（液体）在进入贮罐时，由于空间扩大而气化，因气化需吸收大量的热量，在没有热能供给的情况下，可能会使贮罐内的温度降到冰点以下，若贮罐存有排水死角，水没有排净，便可能结冰，若冻裂与贮罐相连管道的管件那后果不堪设想。但液化气的气化是有条件的，即气相空间的压力小于当时温度下液化气混合组份的饱和蒸气压，液化气（液相）便气化，换句话说，就是气相空间的压力大于等于当时温度下液化气混合组份的饱和蒸气压时，液化气的液体便不会气化。因此在充液过程中，要保证贮罐内的压力大于当时温度下的液化气饱和蒸气压，防止进入贮罐的液化气气化，这样便可保证在充液的过程中贮罐不降温，保证充液过程中贮罐的压力不低于当时温度下的饱和蒸气压，这在工艺上是可以做到的。水置换即可保证在置换过程中不形成爆炸性气体，又可保证顺利充装。3　置换过程3.1　置换之前应作的准备工作
　　(1) 与气象部门联系，了解天气的变化情况，以便在气温急剧下降时采取应急措施；
　　(2) 各种消防设施到位，并有专人负责；
　　(3) 在充气排水时，排水的流速很快，很可能会产生静电，所以重新检测贮罐及工艺管路的接地电阻；
　　(4) 消除生产区可能产生火种的设施和易燃、可燃物；
　　(5) 操作、抢险人员身着防静电服装，使用不产生火花的工具。
3.2　具体置换进程如下
　　(1) 对管线部分置换，首先调整好相关的工艺阀门，暂时拆除对抽真空有影响的止回阀的阀芯，利用工艺设备液化气循环压缩机对管线部分抽真空，当真空度抽致0.04 Mpa时，向管道内充氮气，压力充到0.2 MPa对各取样点化验，直到氧含量均在3％以下，此时是10月24日17:00；管线部分置换完毕，然后向管线内再充入氮气到0.2 Mpa，使管线保持正压，防止外界空气进入。
　　(2) 贮罐的置换，向工艺编号为3号、4号、5号、6号的贮罐注水，在卸车台处把装满液化气的槽车气相管与工艺气相管相连，用液化气(气态）赶工艺管线中的氮气放空。向3号罐充液化气，从放散管处取样化验。含氧量合格后打开3号罐的排污阀，开始充气排水。同样进行4号、5号、6号罐的操作。注、排水流程示意图见图1、2所示。<img src="http://www.cngspw.com/Doc/Thesis/TY2005M10D12H15m54s10/34-1.gif">图1 贮罐注水流程示意图<img src="http://www.cngspw.com/Doc/Thesis/TY2005M10D12H15m54s10/34-2.gif">图2 贮罐充液排水置换示意图　　在3、4、5、6号罐充气排水的同时，开始向7、8、9、10号罐注水，到3、4、5、6号罐的水排完，7、8、9、10号罐的水也注满，紧接着便对7、8、9、10号罐进行充气排水置换，到7、8、9、10号罐的水排完，整个置换便告结束。各罐的含氧量化验数据及示意图如图1、2所示。
　　开始向3号罐装液相液化气，到卸完一槽车液化气，3号罐的液面高度为650 mm左右。8个贮罐从充气排水置换到充装液化气用14个小时，整个过程一切正常。<DIV align=center><CENTER><TABLE border=1><TR><TD align=middle>罐　　号</TD><TD align=middle>3</TD><TD align=middle>4</TD><TD align=middle>5</TD><TD align=middle>6</TD><TD align=middle>7</TD><TD align=middle>8</TD><TD align=middle>9</TD><TD align=middle>10</TD></TR><TR><TD align=middle>初始含氧量%</TD><TD align=middle>0.6</TD><TD align=middle>0.6</TD><TD align=middle>0.8</TD><TD align=middle>0.8</TD><TD align=middle>　</TD><TD align=middle>0.4</TD><TD align=middle>0.2</TD><TD align=middle>0.4</TD></TR><TR><TD align=middle>终止含氧量%</TD><TD align=middle>0.8</TD><TD align=middle>0.8</TD><TD align=middle>0.8</TD><TD align=middle>0.2</TD><TD align=middle>0.6</TD><TD align=middle>0.8</TD><TD align=middle>0.4</TD><TD align=middle>0.4</TD></TR></TABLE></CENTER></DIV><TABLE width="90%" border=0><TR><TD>4　置换充装的注意事项 　　(1) 对于应用钢带浮子液面计的贮罐，在充水时一定要打开钢带的根阀，防止由于充水浮子上浮而折坏钢带。
　　(2) 在贮罐注满水时，水有可能进入浮子液面计的表头内，所以在水置换完毕后对表头要重新清洗注油。
　　(3) 在对贮罐首次充装液体时，与正常的卸车有所不同，如正常向3号罐的卸车操作是：循环压缩机抽3号罐的气相向槽车加压，把槽车中的液相压入3号罐。而首次充装液体，特别是水置换完首次充装液体时，为了保证进入3#罐的液体不蒸发，要使3号罐的压力始终要高于当时温度下的液化气饱和蒸气压，所以向3号罐充装的操作是：循环压缩机抽其它罐的气相向槽车加压，把槽车中的液体压入3号罐，这样就会使3号罐充液的过程中压力不降低，进入3号罐的液体便不会蒸发。
　　(4) 贮罐水置换完毕之后，卸车尽量向一个罐卸，其它罐的充液采取利用烃泵“倒罐”的方式进行充液。
　　(5) 充气排水后不要马上充液，因为这时在罐避上还可能挂有许多水珠，还要进行多次排水，防止水在个别地方积聚，在充液时结冰冻坏设备。
　　(6) 充气排水完毕，开始充液时，最好另换一槽车，因为充气用的槽车由于液化气的蒸发，槽车内的液化气的温度可能会很低。如我们充气排水结束后，槽车中的液化气温度为-12 ℃。如此低温的液化气进入贮罐，罐中若有水就很可能结冰。
　　(7) 已经充完液的液化气贮罐，应每隔半小时从排污阀排水一次。5　结束语　　(1) 大容积卧式液化气贮罐的水置换是安全的，因为在正常操作的情况下，从置换开始到置换结束，只要保证罐内为正压，都不可能形成爆炸性气体。
　　(2) 大容积卧式贮罐的水置换不仅安全，而且省时省力，对8个120立方米贮罐的水置换，8个人仅用了 12小时便置换完毕。
　　(3) 大容积卧式液化气贮罐的水置换还是较经济的。</TD></TR></TABLE></DIV></CENTER>

石油人 · 发表于 2010-9-16 19:55

回复 10# harryzhang

请问，这些公式都是摘自哪里的？谢谢！

hanpingsiping · 发表于 2014-10-3 08:46

一般用氮气，经济实惠还安全