移動式壓力容器及充裝介質(zhì)基本知識培訓課件

移動式壓力容器

及充裝介質(zhì)基本知識主編：王曙湖南省特種設備檢測中心移動式壓力容器

及充裝介質(zhì)基本知識主編：王曙1第一章基礎知識第一節(jié)基本概念分子與原子一、一切物質(zhì)都是由一種極其微小的粒子所構成，這種微粒叫做分子。分子是能夠獨立存在并保持原物質(zhì)性質(zhì)（化學性質(zhì)）的最小微粒，而組成分子的更小的微粒，我們叫它原子。一些氣體分子由單個原子組成，我們叫它單原子分子，如氦、氖、氬等惰性氣體；有些物質(zhì)如氫、氧、氯、一氧化碳等氣體，它們的分子由兩個原子所組成，我們叫它雙原子分子；還有些物質(zhì)如二氧化碳、二氧化硫、丙烷、丙烯等氣體，它們的分子是由兩個以上的原子所組成，我們稱它為多原子分子。第一章基礎知識2在化學里，把性質(zhì)相同的同一類的原子叫做元素，元素就是同種原子的總稱。采用一定的符號來表示各種元素，這叫做元素符號。用元素符號來表示物質(zhì)分子組成的式子，叫做分子式。例如，氬的分子式是Ar，氮的分子式是N2，二氧化碳的分子式是CO2，甲烷的分子式是CH4，丙烷的分子式是C3H8。在化學里，把性質(zhì)相同的同一類的原子叫做元素，元3二、壓強（壓力）氣體分子不停地在作無規(guī)則的運動，在運動中，分子之間一方面互相碰撞，另一方面無數(shù)個氣體分子又不停地和罐體內(nèi)壁碰撞，從而形成了氣體作用于罐壁的壓強。因此可以說氣體的壓強（壓力）是氣體的大量分子對罐壁撞擊的結果。壓強（壓力）的大小，以均勻分布并作用在單位面積上的力來衡量。如用A表示受力面積，F(xiàn)表示均勻且垂直作用于該面積上的力、即壓力，則計算壓強的量的方程式為：P=F/A二、壓強（壓力）4在物理學中，“壓力”與“壓強”是兩種不同的物理量，可是在工程技術及日常生活中，卻常把壓強稱為壓力，因此，本書以后提到的壓力，實際上就是壓強。壓強（壓力）的法定計量單位名稱是帕（斯卡），單位符號是Pa，它與力和單位面積的法定計量單位的關系如下：1Pa=1N/m2在工程中，Pa顯得太小而很少使用，常用kPa或Mpa，與原國內(nèi)常用壓力單位的換算關系為：1kgf（公斤力）=0.1Mpa。在物理學中，“壓力”與“壓強”是兩種不同的物理5三、溫度溫度是衡量物體冷熱程度的物理量。它是對物質(zhì)分子運動平均動能的度量。攝氏溫標把冰熔點定為0度，水沸點定為100度，兩點之間等分100格，每格稱為1攝氏度，以符號℃表示。四、質(zhì)量質(zhì)量是表示物質(zhì)多少的一個物理量。單位名稱千克，單位符號kg。重量是質(zhì)量的同義詞，人們習慣把質(zhì)量叫做重量。三、溫度6五、體積在法定計算單位中，體積是用“立方米”來表示，單位符號m3。水容積：罐體內(nèi)腔的實際容積；充裝系數(shù)：標準規(guī)定的罐體單位水容積允許充裝的氣體最大重量；氣相空間：罐內(nèi)介質(zhì)處于氣—液兩相平衡共存狀態(tài)時，氣相部分所占的空間；滿液：罐內(nèi)氣相空間為零時的狀態(tài)。五、體積7六、比容和密度比容是均用物質(zhì)的單位質(zhì)量所占有空間的量度，其公式為：υ=V/m式中：υ—比容，m3/kg；m—物質(zhì)的質(zhì)量，kg；V—單位質(zhì)量為m的物質(zhì)所具有的體積，m3單位體積中所容得物質(zhì)的量叫密度，以符號ρ表示，它是比容的倒數(shù)：ρ=m/V。液體的密度常和比重相通用。比重是單位體積中所容得物質(zhì)重量，也就是物體的重量與其體積的比值。在工程技術中，比重是指液體單位體積重量與同體積水的重量之比。密度是液化氣體充裝量計算中廣泛使用的一種物理量。氣體密度對溫度、壓力的變化都很敏感，而液體的密度受溫度影響明顯，受壓力的影響卻不大，特別是在低壓下，其壓力的影響可忽略不計。六、比容和密度8第二節(jié)物質(zhì)的狀態(tài)一、狀態(tài)與相物質(zhì)的集聚狀態(tài)有氣體、液體和固體三種，被稱為物質(zhì)的三態(tài)。例如，水就有水蒸氣、水、冰這三態(tài)。氣體沒有固定的形狀，在不受膨脹限制的情況下，具有無限膨脹的性質(zhì)。液體的體積大致是一定的，但沒有固定的形狀。固體在無外力影響時，有固定的形態(tài)體積。在某種條件下，物質(zhì)可有兩種以上的狀態(tài)共存。這時，各狀態(tài)間能在較長時間內(nèi)保持清晰的界面，界面以內(nèi)自成體系，這種物理上的清晰界面跟其他部分相區(qū)別的均勻體系稱為“相”，我們常把氣體、液體、固體簡稱為氣相、液相、固相。第二節(jié)物質(zhì)的狀態(tài)9二、狀態(tài)的變化物質(zhì)的三態(tài)中的任何一種聚集狀態(tài)，都只能在一定的條件下（溫度、壓力等）存在，一旦條件發(fā)生變化，物質(zhì)分子間的相互位置就會發(fā)生變化，即表現(xiàn)為相變。1.汽化：液體變?yōu)闅鈶B(tài)的過程。汽化一般有兩種方式：（1）蒸發(fā)：在液體表面發(fā)生的汽化現(xiàn)象。這是由于同一時間內(nèi)從液面逸出的分子數(shù)，多于由液面外進入液體的分子數(shù)所致。在任何溫度下都能進行。但因蒸發(fā)時，液體從其周圍吸收熱量，所以溫度越高，蒸發(fā)越快。此外，液體的表面積越大，也能使蒸發(fā)速度加快。在相同條件下，各種液體蒸發(fā)的速度不同。二、狀態(tài)的變化10(2)沸騰：在液體表面和內(nèi)部同時汽化的現(xiàn)象。是劇烈的汽化過程，液體沸騰時的溫度叫沸點。2.液化：氣體變?yōu)橐簯B(tài)的過程。3.凝固：液體變?yōu)楣虘B(tài)的過程，開始凝固的溫度叫凝固點。4.熔化：固體變?yōu)橐簯B(tài)的過程，開始熔化時的溫度叫熔點。5.升華：固態(tài)物質(zhì)不經(jīng)過液態(tài)而直接轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)的現(xiàn)象，如干冰氣化過程。(2)沸騰：在液體表面和內(nèi)部同時汽化的現(xiàn)象。是劇烈的汽化過11在密閉的容器內(nèi)，逸出液面的氣體分子無法溢出容器，只能聚留在液面上方的氣相空間里，這些氣體分子在其自由運動中碰撞到液面時，會發(fā)生凝結，其結果是返回液體里去。其返回的分子數(shù)隨液面上方氣相空間的蒸氣密度的增大而增多，而蒸氣密度的逐漸加大，又會促使液體的蒸發(fā)速度減緩。當逸出液面的分子數(shù)與返回液體的分子數(shù)相等時，就達到了動態(tài)平衡。也就是說，氣、液二相處于相對穩(wěn)定的平衡共存狀態(tài)，我們稱之為飽和狀態(tài)。在飽和狀態(tài)下的液體叫飽和液體，其密度叫飽和蒸氣密度，其壓力叫飽和蒸汽壓。對充裝液化氣體的罐體而言，不論罐體的容積大小，只要罐內(nèi)存在氣液兩相，罐內(nèi)的壓力就是液化氣體所處于溫度下的飽和蒸汽壓。溫度越高，液面上的飽和蒸汽密度或壓力就越大。在密閉的容器內(nèi)，逸出液面的氣體分子無法溢出容器，12三、氣體的臨界溫度只有當氣體的溫度降低到一定溫度以下，才能將其等溫地壓縮成為液體，這一溫度稱為氣體的臨界溫度。在臨界溫度以上，不論壓強多大，也不能把氣體壓縮成液體。氦、氫、氧、氮、天然氣等較難液化的氣體，臨界溫度很低，因此在常溫下無法壓縮成液體。三、氣體的臨界溫度13第三節(jié)氣體分類罐體內(nèi)充裝的介質(zhì)是氣體，對罐體的技術要求應隨所裝氣體的性質(zhì)而定。按工業(yè)氣體的組分，將氣體分為工業(yè)純氣和工業(yè)混合氣兩大類。一、工業(yè)純氣工業(yè)純氣是按其物理特性和瓶內(nèi)狀態(tài)，仍以臨界溫度為基準進行分類。工業(yè)純氣分為四組：1.永久氣體臨界溫度小于-10℃的氣體。該組氣體在充裝和在允許的工作溫度下儲存和使用時，其全過程均為氣態(tài)。永久氣體中還可分成兩組：（1）不燃（包括氧化性）和不燃有毒氣體；（2）可燃和可燃有毒氣體。第三節(jié)氣體分類142.高壓液化氣體臨界溫度大于或等于-10℃，而小于或等于70℃的氣體。該組氣體在充裝時為液態(tài)。在允許的工作溫度下儲存和使用時，氣體在容器內(nèi)的狀態(tài)會隨著環(huán)境溫度的變化而變化。即低于或等于臨界溫度時，介質(zhì)為氣液兩態(tài)共存，高于臨界溫度時為氣態(tài)。高壓液化氣體可分為三個組：（1）不燃（包括氧化性）和不燃有毒氣體；（2）可燃和可燃有毒氣體；（3）化學不穩(wěn)定性氣體。2.高壓液化氣體153.低壓液化氣體臨界溫度大于70℃，60℃時的飽和蒸汽壓大于0.1MPa的氣體。該組氣體在氣體充裝、儲運和使用過程中，容器內(nèi)氣體為氣液兩相共存狀態(tài)，液態(tài)密度隨環(huán)境溫度而變，蒸氣壓力為飽和蒸汽壓。低壓液化氣體可分三個小組：（1）不燃和不燃有毒氣體；（2）化學性質(zhì)穩(wěn)定的可燃有毒氣體；（3）化學性質(zhì)不穩(wěn)定的氣體

3.低壓液化氣體164.低溫液體通過制冷過程將氣體液化裝入專用的儲存容器、低溫焊接氣瓶或具有移動能力的低溫罐車中，用于儲存或運輸，如液氧、液氬、液氮、液化天然氣等。4.低溫液體17二、工業(yè)混合氣工業(yè)混合氣包括自然合成和人工配制的混合氣，按其容器內(nèi)的狀態(tài)分為氣態(tài)混合氣和液態(tài)混合氣兩組。1.氣態(tài)混合氣，分為兩組：（1）不燃混合氣體，包括稀有氣體混合氣及空氣混合氣；（2）可燃混合氣體，其中包括城市煤氣、水煤氣以及氣態(tài)可燃氣體的混合氣。2.液態(tài)混合氣，下分兩組：（1）不燃混合氣體，其中包括制冷劑、環(huán)氧乙烷和氟氯烷的混合氣。（2）可燃混合氣體，其中包括液化石油氣以及丙烷、丁烷、丙烯、丁烯的混合氣。二、工業(yè)混合氣18第四節(jié)氣體的危險性工業(yè)氣體的危險性系指易燃燒、易爆、有毒、腐蝕以及可能發(fā)生的分解、氧化、聚合傾向等性質(zhì)。燃燒性液化氣體的特點是沸點低，極易氣化，因而突然泄壓時造成的閃蒸（即瞬間的迅速氣化）是一般氣體所沒有的特殊現(xiàn)象。一般情況下，閃蒸量約為泄漏量的20%至30%，已蒸發(fā)氣體自然地向大氣擴散。這種閃蒸現(xiàn)象對于可燃的液化氣體來說特別危險，因為迅速蒸發(fā)使氣體來不及擴散而滯留在一定的空間范圍里與空氣混合形成了爆炸性氣體，這就意味著已具備發(fā)生爆炸的先決條件，因此可燃性液化氣體的燃燒危險性遠比易燃液體大得多。第四節(jié)氣體的危險性19通常比空氣輕的氣體在接近地面的大氣中垂直擴散大于水平擴散；而比空氣重的氣體在大氣中則容易沉降，因而主要是水平擴散。水平擴散的結果會使氣體在下風向沿地面大范圍的空間里分散，如果是毒性或可燃性氣體，后果是不堪設想的。燃燒是一種同時伴有發(fā)光、發(fā)熱的激烈的氧化反應。燃燒必須同時具備可燃物、助燃物、導致燃燒的能源這三個條件，缺少其中任何一個條件燃燒便不能發(fā)生?？諝獗旧砭褪且环N助燃的氧化劑，這一條件隨時隨地都將存在?？扇嘉锞褪强扇細怏w本身。所以，關鍵的問題是要控制好點火源和防止容器中可燃氣體的泄露。通常比空氣輕的氣體在接近地面的大氣中垂直擴散大20

對于可燃性氣體的火災危險性，一般認為：（1）可燃性氣體與空氣混合時的爆炸下限越低，則危險程度越高；（2）可燃性氣體與空氣混合時的爆炸范圍（即爆炸上下限幅度）越寬，則危險程度越高；（3）可燃性氣體燃點越低，則危險程度越高；（4）可燃性氣體的比重相對于空氣比重越大，則危險程度越高；（5）可燃性氣體在空氣中的最小引燃能量越小，則危險程度越高。如果以上述觀點作比較，永久氣體危險程度最高的是氫氣，液化氣體中環(huán)氧乙烷是危險程度最高的。對于可燃性氣體的火災危險性，一般認為：21從氣體的燃燒性來看，可分不燃、助燃（氧化）、可燃、易燃、自燃五種類別。其中，不燃和助燃（氧化性）列為不燃氣體范圍?？扇?、易燃、自燃列為可燃氣體范圍。一般來說，爆炸下限大于10%，為可燃氣體；爆炸下限小于10%或爆炸上下限之差大于20%的，為易燃氣體。從氣體的燃燒性來看，可分不燃、助燃（氧化）、可燃22毒性有一部分氣體屬于毒性氣體（不燃有毒氣體和可燃有毒氣體）。一般來說，凡作用于人體并產(chǎn)生有毒作用的物質(zhì)，都叫毒物。毒物氣體屬于工業(yè)毒物的一種。毒物侵入人體后，與人體組織發(fā)生化學或物理化學作用，并在一定條件下，破壞人體的正常生理機能，引起某些器官和系統(tǒng)發(fā)生暫時性或永久性的病變，這叫中毒。毒性氣體的容器在充裝、儲運、使用過程中，其主要危害是由于氣體泄漏造成人體慢性中毒，或由于容器發(fā)生事故，導致氣體外泄所引起的人體急性中毒。毒性23工業(yè)毒物侵入人體的途徑有三個，即：呼吸道、皮膚和消化道。而毒性氣體中毒，一般是經(jīng)呼吸道進入人體。GB5044-85《職業(yè)病接觸毒物危害程度分級》根據(jù)毒物的毒性程度分為四級，其最高允許濃度分別為：1.極度危害（Ⅰ）<0.1mg/m3；2.高度危害（Ⅱ）0.1至1.0mg/m3；3.中度危害（Ⅲ）1.0至10mg/m3；4.輕度危害（Ⅳ）≥10mg/m3。工業(yè)毒物侵入人體的途徑有三個，即：呼吸道、皮膚和消化道。而毒24三、腐蝕性凡是能使人體、金屬或其它物質(zhì)發(fā)生腐蝕作用的氣體，均被稱為腐蝕性氣體。工業(yè)氣體多數(shù)屬于非腐蝕性介質(zhì)，但由于工業(yè)氣體往往不純，結果本來屬于非腐蝕性的變成了腐蝕性、甚至是強腐蝕性氣體。許多氣體介質(zhì)無水時，對鋼材沒有腐蝕性，一旦含水量超過一定量時，鋼會受到強烈腐蝕，對這類介質(zhì)，氣體生產(chǎn)單位必須嚴格控制水的含量，容器定期檢驗單位在檢驗這一類產(chǎn)品時，應徹底干燥除水。許多充裝站為了降低成本在液化石油氣中添加二甲醚，二甲醚對密封膠圈有強烈的溶脹腐蝕作用，已因此產(chǎn)生泄漏引發(fā)多起事故。三、腐蝕性25四、爆炸性物質(zhì)從一種狀態(tài)迅速轉(zhuǎn)變成另一種狀態(tài)，并在瞬間放出大量能量，同時產(chǎn)生巨大聲響的現(xiàn)象，稱為爆炸。爆炸也可視為氣體或蒸汽在瞬間劇烈膨脹的現(xiàn)象。爆炸可分為物理性爆炸和化學性爆炸。易燃易爆氣體的危險特性主要是化學性爆炸，即由于氣體發(fā)生極迅速的化學反應而產(chǎn)生高溫、高壓所引起的爆炸。非易燃易爆氣體特別是低溫液體的主要危險性為物理性爆炸。低溫容器如真空絕熱層損壞，真空度不夠等原因造成絕熱性能達不到要求，罐內(nèi)低溫液體迅速汽化，如安全閥損壞或泄放量不夠，儲罐就可能超壓產(chǎn)生物理性爆炸。四、爆炸性26第二章氣體概論采用移動式壓力容器運輸?shù)膲嚎s氣體主要為壓縮天然氣，液化氣體主要有液化石油氣、丙烷、丙烯、液氨、液體二氧化硫、液體二氧化碳等，低溫液體主要有液氧、液氮及液氬、液氦等惰性氣體。第一節(jié)液化石油氣液化石油氣是從油氣田或石油煉制過程中所取得的一部分碳氫化合物。如丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等。主要成分的碳原子數(shù)為3和4個。這些碳氫化合物在常溫常壓下呈氣體狀態(tài)，在常溫加壓后呈液體狀態(tài)。因此，習慣上稱之為液化石油氣。第二章氣體概論采用移動式壓力容器運輸27液化石油氣的來源1.油田伴生氣油田伴生氣是一種在開采石油過程中的副產(chǎn)氣體，是一種本來就存在于油田石油層中與石油伴生的氣體。在開采石油過程中，石油和油田伴生氣一起噴出，利用裝在油井上的油氣分離裝置，使石油與油田伴生氣分離，此種氣體純度較高，質(zhì)量最好液化石油氣的來源282.從煉油廠獲得液化石油氣（1）蒸餾氣體：蒸餾氣體是煉油廠利用常減壓裝置和蒸餾塔，采用常減壓工藝蒸餾原油時，從塔頂上部放出來的石油氣；（2）熱裂化氣體：熱裂化氣體是采用熱裂化方法生產(chǎn)汽油時，產(chǎn)生的石油氣；（3）催化裂化氣體：催化裂化氣體是在催化劑作用下，亦是用熱裂化方法提取汽油時產(chǎn)生的石油氣；（4）催化重整氣：催化重整氣是把常減壓蒸餾所制得的直餾汽油，再經(jīng)高溫、高壓、加氫和在催化劑作用下進行熱裂化、環(huán)化和異構化反應，即進行所謂催化重整，從而得到高辛烷值汽油時所產(chǎn)生的石油氣；（5）焦化氣體：在高溫低壓的條件下，用減壓渣油為原料進行催化熱解以制取焦炭和輕質(zhì)油時，所產(chǎn)生的氣體叫焦化氣體。2.從煉油廠獲得液化石油氣293.從石化工廠獲得液化石油氣石化工廠將石油產(chǎn)品（甲烷，乙烷、液化石油氣等）通過各種物理化學反應生產(chǎn)出氨、甲醇、塑料、合成橡膠等產(chǎn)品的過程中，產(chǎn)生的一部分石油氣。液化石油氣的物理化學特性1.液化石油氣的組成液化石油氣由碳氫化合物組成。它在常溫常壓下（1個大氣壓、20℃）呈氣態(tài)，在常溫壓力下或常壓低溫下呈液態(tài)。它是由丙烷、丙烯、正丁烷、異丁烷、異丁烯、丁烯-1、順丁烯-2、反丁烯-2八種組分組成的混合物。它的主要成分是丙烷、丙烯、丁烷和丁烯。3.從石化工廠獲得液化石油氣302.液化石油氣各組分的命名及分子結構式凡是含有碳和氫兩種元素的有機化合物，都稱為烴。烴類化合物，按其分子結構式的不同，可以分為烷烴、烯烴等類。烷烴化合物是構成石油氣的主要成分，其分子通式可用CnH2n+2(n≥1)來表示。含有一個碳原子(n=1)的烷類稱為“甲烷”，含有兩個碳原子(n=2)的烷類稱為“乙烷”，……以此類推，有丙烷、丁烷、戊烷等。C的化合價為4價，氫的化合價為1價。在烷烴的分子式中，碳原子與碳原子之間互相以單鍵結合成鏈狀，碳原子剩下的價鍵都被氫原子飽和，所以把這類化合物叫做飽和烴。2.液化石油氣各組分的命名及分子結構式31烷烴分子中各個碳原子，可連接成鏈狀，也可在直鏈上帶有一些支鏈。通常把直鏈烴叫做正構烷，把帶支鏈的烷烴叫做異構烷，這種分子式相同而分子結構不相同的化合物，稱為同分異構體，簡稱為異構體。如丁烷的分子式同為C4H10就有兩種異構體，正丁烷和異丁烷。正與異之間不僅是分子結構不同，而且它們的物理化學性質(zhì)也不同，如正丁烷的沸點為-0.5℃，而異丁烷的沸點為-10℃。烷烴分子中各個碳原子，可連接成鏈狀，也可在直鏈32烯烴的分子結構和烷烴相似。有的呈直鏈狀，有的烯烴直鏈上帶有支鏈。烯烴分子的通式為CnH2n(n≥1)。它和烷烴不同的是在烯烴分子結構式中碳原子之間有雙鍵。當分子中碳原子數(shù)目相同時，烯烴分子中氫原子比烷烴少，碳原子的價鍵不能完全和氫相結合，彼此連接成雙鍵，所以叫做烯，意思是氫原子稀少些，碳原子的價鍵沒有被氫飽和。烯烴分子中雙鍵的位置和碳鏈排列的結構不同，都會引起烯烴的同分異構體。四個碳原子的烯烴，即丁烯，同烷烴一樣，按有支鏈和無支鏈可分為正丁烯、異丁烯兩種。正丁烯按雙鍵位置的不同，又可分為丁烯-1和丁烯-2兩種。丁烯-1是表示雙鍵位置在第一個和第二個碳原子之間。而丁烯-2表示雙鍵位置在第二個和第三個碳原子之間。烯烴的分子結構和烷烴相似。有的呈直鏈狀，有的烯烴直鏈上帶有支33天然氣的主要組成成分是甲烷H|H－C－HCH4|H天然氣的主要組成成分是甲烷34丙烷C3H8：正丁烷C4H10

HHHHHHH↑↑↑↑↑↑↑H―C―C―C―HH―C―C―C―C―H↓↓↓↓↓↓↓HHHHHHH丙烯C3H6丁烯-1C4H8HHHHH↑↑↑↑↑H―C=C―C―HH―C=C―C―C―H↓↓↓↓↓HHHHH丙烷C3H8：35異丁烷C4H10H↑CH3―CH―CH3CH3―C―CH3↓↓CH3CH3異丁烷C4H1036順丁烯-2C4H8反丁烯-2C4H8H―C―CH3CH3―C―HⅡⅡH―C―CH3H―C―CH33.液化石油氣中戊烷、戊烯組分沸點較高（27℃-36℃），在常溫常壓下不易汽化，稱為殘液。順丁烯-2C4H8反丁烯-2C4H8374.液化石油氣的物理性質(zhì)（1）比重和密度：比重是指密度與標準物質(zhì)密度之比。氣體的標準物質(zhì)為空氣。液體的標準物質(zhì)為水。氣體的比重是指標準狀態(tài)下單位體積氣體的重量與單位體積空氣重量之比，其數(shù)值等于氣體的分子量與空氣平均分子量之比。氣態(tài)丙烷的比重=C3H8分子量/空氣分子量=44/29=1.52，氣態(tài)丁烷的比重=C4H10分子量/空氣分子量=58/29=2.0。4.液化石油氣的物理性質(zhì)38液化石油氣為混合氣體，氣態(tài)的比重是空氣的1.5―2倍。液化石油氣發(fā)生泄漏后，由于比重比空氣大，它不象比重比空氣小的可燃氣體那樣容易揮發(fā)，會象水一樣往低洼處流，易積存在低洼處（如下水道、暖氣溝等地下設施）的空氣中，越積越多，積到爆炸極限的濃度，遇到明火、火花，就會發(fā)生爆炸或著火。液體的比重，一般是指同體積的液體密度與4℃時水的密度之比，由于水在4℃時的密度等于1，所以，液化石油氣的液體比重和密度在數(shù)值上是相等的。常溫下，液化石油氣的比重大約為0.5至0.6，即約為水的一半。液化石油氣為混合氣體，氣態(tài)的比重是空氣的1.5―2倍。液化39液體的密度受溫度影響很大，溫度上升密度減小，同時體積膨脹，但受壓力影響很小。由于熱脹冷縮的規(guī)律，液態(tài)液化石油氣的體積是隨溫度發(fā)生變化的，它的體積膨脹系數(shù)較大。以丙烷為例，在15℃時，丙烷的體積膨脹系數(shù)比水大16倍，如在15℃，體積為100%；在30℃時，體積膨脹到近105%；在60℃時，就膨脹到近120%。因此，充裝液化石油氣時，要注意溫度的變化，并留有足夠的膨脹空間。液體的密度受溫度影響很大，溫度上升密度減小，同時體積膨脹，但40（2）蒸汽壓：一定溫度下，在密閉容器中，氣液兩相達到動態(tài)平衡，液態(tài)蒸發(fā)速度等于氣態(tài)凝聚速度，處于這種動態(tài)平衡狀態(tài)時的蒸氣壓力，稱為飽和蒸汽壓。對于單一組分的液化石油氣來說，不管容器內(nèi)貯液量多少，在一定的溫度下，容器內(nèi)的蒸氣壓力都是不變的。含有多種組份的混合液化石油氣的飽和蒸汽壓，等于各組份氣體的蒸氣分壓之和，在使用過程中，因為高揮發(fā)性組份首先開始蒸發(fā)，所以剩余的液化石油氣的蒸氣壓力便會逐漸下降。當組份一定時，液化石油氣的飽和蒸汽壓隨液體溫度的變化而變化。液體溫度升高，蒸汽壓增大；反之蒸汽壓減小。在容器不加保溫層的情況下，環(huán)境溫度的高低，決定了液體溫度的高低，也決定了蒸氣壓力的高低。因此在罐車使用過程中，必須嚴格控制使用環(huán)境的溫度，嚴禁超溫使用。（2）蒸汽壓：一定溫度下，在密閉容器中，氣液兩相達到動態(tài)415.液化石油氣的爆炸極限和著火溫度燃氣與空氣混合并達到一定濃度時，遇明火會引起爆炸，爆炸混合氣所含燃氣的濃度范圍，稱為爆炸極限，混合氣體燃氣濃度減少到某一濃度以下，不會產(chǎn)生爆炸，此濃度稱為爆炸下限，燃氣濃度增加到某一濃度以上，不會產(chǎn)生爆炸，稱為爆炸上限，燃氣濃度低于爆炸下限或高于爆炸上限，都不會產(chǎn)生爆炸，只有處于兩者之間，才有可能產(chǎn)生爆炸，此燃燒爆炸濃度范圍稱為燃氣的爆炸極限。液化石油氣的爆炸極限范圍約為2--9%。5.液化石油氣的爆炸極限和著火溫度42液化石油氣的質(zhì)量要求GB11174《液化石油氣》中，提出了對液化石油氣的質(zhì)量指標要求，C5及C5以上組分體積含量不大于3.0%，總硫含量不大于343mg/m3。因為C5以上組分太多，可造成液化石油氣殘液過多；硫化氫含量過高，對罐車、儲罐、氣瓶、管道和各種閥門附件易形成應力腐蝕，產(chǎn)生應力腐蝕裂紋而造成重大事故。因此煉油廠在制取液化石油氣時必須盡量將硫化氫除掉。純凈的液化石油氣無色無味，但是為確保安全使用液化石油氣，要求液化石油氣具有特殊臭味，必要時加入硫醇、硫醚等硫化物配制的加臭劑。水也是液化石油氣中的一種有害物質(zhì)，它除了同硫化物共同對儲運設備和管道閥門起腐蝕作用外，在北方地區(qū)，液化石油氣中的水分很易凍結成冰，導致管道和閥門堵塞。液化石油氣的質(zhì)量要求43第二節(jié)液氨氨是氮和氫的化合物，分子式為NH3,為無色透明帶強烈刺激臭味的氣體。在標準狀態(tài)下，其氣體密度為0.771kg/m3,比重為0.5971。常壓下的沸點為-33.41℃，熔點為-77.74℃，臨界溫度為132.5℃，臨界壓力為11.48Mpa。氨極易溶于水，溶有氨的水溶液稱為氨水，呈弱堿性，對銅及銅合金有腐蝕作用，故優(yōu)等品無水液氨中的含水量不應超過0.1%。液氨具有較高的體膨脹系數(shù)，如過量充裝，溫度升高時液體膨脹一旦充滿罐體，無氣液共存空間，則罐體壓力為液體膨脹壓力而非飽和蒸汽壓。在0—60℃范圍內(nèi)，液氨溫度每升高1℃，其壓力升高約1.32--1.8MPa，因而液氨罐車超裝極易發(fā)生爆炸；第二節(jié)液氨44液氨不易自燃，屬可燃物質(zhì)，空氣中爆炸極限15.7%--27.0%，無水氨與空氣或氧氣混合能形成爆炸性氣體。液氨屬有毒介質(zhì)，對上呼吸道具有刺激、腐蝕作用，氨氣刺激鼻粘膜會引起窒息，同時對神經(jīng)系統(tǒng)也有刺激作用，并能破壞呼吸機能和血液循環(huán)。皮膚接觸高濃度氨會吸收其組織水分、堿化脂肪，造成溶解性組織壞死。皮膚接觸液氨會引起化學性凍傷，使皮膚糜爛。液氨不易自燃，屬可燃物質(zhì)，空氣中爆炸極限15.7%--27.45第三節(jié)二氧化碳

二氧化碳是無色、無臭、稍有酸味、無毒性的氣體。在標準狀態(tài)下，其密度為1.977kg/m3,其氣體比重為1.529，能溶于水并部分生成碳酸。對水的溶解度隨溫度的升高和壓力的降低而減少，熔點為-56.57℃，沸點為-78.4℃，臨界溫度為31.1℃，臨界壓力為7.378Mpa。液態(tài)二氧化碳在壓力降低時會蒸發(fā)膨脹，吸收周圍的大量熱而凝結成固體―干冰。二氧化碳在常溫下化學性質(zhì)穩(wěn)定，不會分解，也不與其他元素反應。

液體二氧化碳的體膨脹系數(shù)較大，在-5—30℃范圍內(nèi)，滿量充裝的二氧化碳儲罐，溫度每升高1℃，罐內(nèi)壓力相應升高314--834Kpa，因此，超裝極易造成罐體爆炸。

第三節(jié)二氧化碳46第四節(jié)天然氣天然氣是一種多組分的混合氣體,主要成分為甲烷，甲烷分子式為CH4，比重0.55，比空氣輕，一旦泄漏，立即會向上擴散，不易積聚形成爆炸性氣體，安全性較液化石油氣高。天然氣具有無色、無味、無毒之特性,天然氣公司皆遵照政府規(guī)定添加臭劑（四氫噻吩），以資用戶嗅辨。甲烷的臨界溫度為-82.57℃,在標準狀況下，以氣體狀態(tài)存在。天然氣在空氣中濃度為5%～15%的范圍內(nèi)，遇明火即可發(fā)生爆炸，這個濃度范圍即為天然氣的爆炸極限。爆炸在瞬間產(chǎn)生高壓、高溫，其破壞力和危險性都是很大的。第四節(jié)天然氣47第五節(jié)低溫液體低溫液體是氣體的臨界溫度低于-50℃的液體產(chǎn)品的總稱，其中包括已經(jīng)蒸發(fā)的氣相組分和在低溫下液化的氣體。一、氧氧氣是一種無色、無味、無臭的氣體。在標準狀態(tài)下，其密度為1.4289kg/m3,氣體比重為1.105（比空氣），熔點為-218.4℃，沸點為-182.97℃，臨界溫度為-118.4℃，臨界壓力為5.97Mpa。液體氧（比重為1.13）為淡藍色、透明且易于流動。壓力高于2.94Mpa的氧氣與各類油脂接觸，都能發(fā)生異常激烈的氧化反應，同時放出大量的熱量，使油脂迅速達到燃點而發(fā)生燃燒，甚至爆炸。這就是液氧罐車罐體、閥門、附件不得沾有油脂的原因。液氧屬于不燃液化氣體，但非常助燃，液氧泄漏遇可燃物時，會引起燃燒爆炸。當液氧裝置的絕熱層遭到破壞時，液氧裝置會引起爆炸。第五節(jié)低溫液體48二、氮氮是一種無色、無味、無臭的氣體。在標準狀態(tài)下，其密度為1.2506kg/m3,氣體比重為0.9674（比空氣），熔點為-210.5℃，沸點為-195.8℃，臨界溫度為-147.05℃，臨界壓力為3.39Mpa。液體氮（比重為0.804）無色透明且易于流動。常溫下，氮氣的化學性質(zhì)不活潑，故在工業(yè)上常用氮氣作為安全防火防爆的置換或試驗用氣。二、氮49三、惰性氣體惰性氣體系指氬、氦、氖、氪、氙和氡，因為它們的化學性質(zhì)不活潑，很難與其它物質(zhì)發(fā)生化學反應，故稱為惰性氣體。惰性氣體在常溫常壓下均呈單原子狀態(tài)，惰性氣體分子間的作用力是隨著原子序數(shù)的增加而加大。它們的熔、沸點都低。惰性氣體都較難液化，但一經(jīng)液化后，再稍加冷卻，就將固化。氦的沸點是已知物質(zhì)中沸點最低的。三、惰性氣體50第三章液化氣體罐車及罐式集裝箱液化氣體罐車及罐式集裝箱是用于運輸液化氣體的移動式壓力容器，分為汽車罐車、罐式集裝箱和鐵路罐車三大類。第一節(jié)罐車及罐式集裝箱的類型和特點一、液化氣體汽車罐車液化氣體汽車罐車由汽車底盤和儲液罐兩部分組成。由于儲液罐充裝的介質(zhì)往往是易燃、易爆或有毒的液化氣體，在常溫下儲運具有一定的壓力，所以在罐體上必須配置安全裝置：如安全閥、壓力表、溫度計、液面計、緊急切斷閥、消除靜電裝置等，還必須配置裝卸閥門、裝卸軟管等裝卸裝置。液化氣體汽車罐車主要有兩種型式：即固定式罐車、半拖掛式罐車。第三章液化氣體罐車及罐式集裝箱511.固定式罐車固定式罐車的儲液罐永久牢固地固定在載重汽車底盤大梁上，一般都采用螺栓連接，將儲液罐與汽車底盤組成一個整體，大大降低了重心高度，能夠經(jīng)受運輸過程中的劇烈振動，具有較高的運行穩(wěn)定性，提高了安全行駛速度，使整車具有較高的通過性和較高的經(jīng)濟性。2.半拖掛式罐車半拖掛式罐車，是指由牽引汽車拖動裝有儲氣罐的掛車。半拖掛車只具有后軸一組輪胎，其前部分都是通過轉(zhuǎn)盤與牽引車的后軸支點相聯(lián)結。由于其運輸結構特點所定，它能充分利用汽車的牽引性能，不受底盤尺寸的限制，裝載能力大，穩(wěn)定性能也好、可以用功率相對小的汽車來牽引載重較大的拖掛車，運輸成本能顯著下降。但半掛式罐車一般車身較長，整體靈活性較差，對公路的通過性要求高。1.固定式罐車52二、罐式集裝箱罐式集裝箱是將儲液罐按國際通用公路、海運標準集裝箱的標準設計，將其放入集裝箱框架內(nèi)，其外形尺寸、強度、絕熱性符合國際和國家的有關標準規(guī)定。由于其外形尺寸是標準化的，可適用于公路、鐵路、船舶運輸。二、罐式集裝箱53三、液化氣體鐵路罐車火車罐車運輸能力大，運費較低，適于遠程運輸，但受鐵路線路的限制，并需專用線，投資較大，只適宜在某些具備條件的儲配站輸送液化氣體。三、液化氣體鐵路罐車54第二節(jié)罐車的基本要求

液化氣體罐車是由充裝液化氣體的罐體、安全附件和運輸車輛（汽車底盤或鐵路底架）組成。它既是一個移動式壓力容器設備，又是一部完整的車輛。所以設計和制造一部性能良好的罐車，首先必須符合壓力容器安全的基本要求，同時又要符合公路和鐵路運輸?shù)挠嘘P規(guī)定和要求。第二節(jié)罐車的基本要求55第三節(jié)罐車及罐式集裝箱的主要部件及其作用一、液化氣體汽車罐車1.底盤底盤是罐車的承載和行駛部分。底盤的技術性能：如牽引和載重能力、制動轉(zhuǎn)彎性能、軸距以及重心位置等，都直接關系和影響罐車的安全性和經(jīng)濟性。一輛性能良好的罐車，不僅是指罐體和安全附件的性能好壞，其中也包括汽車底盤的性能。2.罐體罐體是罐車儲運液化氣體介質(zhì)的圓柱形臥式鋼制焊接容器。能夠在規(guī)定的介質(zhì)壓力和介質(zhì)溫度下安全工作。在罐體上應設置安全閥、液面計和緊急切斷閥。罐體設有液相和氣相進出口，并配置操作閥門，罐體上還必須開設人孔，以便制造和檢修時操作人員的出入。通常汽車罐車罐體內(nèi)部還設置防波板，用來減輕運行時液體介質(zhì)對罐體的沖擊，增加罐車的穩(wěn)定性。在大型罐車的罐體上，還應增設排污孔或排污閥接孔。第三節(jié)罐車及罐式集裝箱的主要部件及其作用563.安全附件罐車安全附件包括安全閥、液面計、壓力表、溫度計、緊急切斷閥等。其結構型式和作用將分別在安全附件一章中詳細介紹。4.其他附件罐車其他附件包括裝卸閥門、裝卸膠管、消除靜電裝置、滅火器材、液泵等。其結構型式和作用也將分別在安全附件一章中詳細介紹。3.安全附件57二、液化氣體罐式集裝箱的主要結構和安全附件要求液化氣體罐式集裝箱由單個或多個罐體以及框架組成。1.罐式集裝箱要承受運輸過程中的慣性力，還要承受吊裝過程中重力作用，因此框架結構的安全與否至光重要，通常采用帶底部鞍座的框架結構，這種結構比較成熟，安全性高。2.為減少罐體在運輸過程中承受的液體沖擊振動，一般在罐內(nèi)設置防波板。如為極度和高度危害介質(zhì)，則不允許液面以下開口，設備開口接管均應集中布置在罐頂，并設置保護裝置，罐底部設置集液槽，卸液管伸入槽內(nèi)，保證物料能夠排凈。3.液相、氣相等接口均應設置關閉裝置，以防止罐內(nèi)介質(zhì)外漏，關閉裝置應由三個獨立串聯(lián)在一起的裝置組成，第一個裝置是內(nèi)部截止閥、過流閥或其他等效裝置，第二個裝置是外部截止閥，第三個是盲法蘭或等效裝置。二、液化氣體罐式集裝箱的主要結構和安全附件要求58三、液化氣體鐵路罐車液化氣體鐵路罐車罐體為圓筒形臥式儲罐，安裝在底架上，罐車的罐體為鋼制焊接結構，封頭為標準橢圓形，罐體內(nèi)部不設防波板，罐體上部設有一個直徑不小于450mm的人孔，全部裝卸閥件及檢測儀表均設置在人孔蓋上，同時設置堅固的防護罩進行保護，在裝卸管路上設置了緊急切斷裝置，該裝置由緊急切斷閥和液壓控制系統(tǒng)組成，閥件周圍設有操作走臺和罐內(nèi)、外扶梯，以便于操作和檢修作業(yè)。為了測量罐內(nèi)液位，在人孔蓋上設有液位計，同時人孔蓋上還設有壓力表和溫度計，裝有兩個內(nèi)置式彈簧全啟安全閥。三、液化氣體鐵路罐車59第四節(jié)罐體的基本結構和要求液化氣體罐車及罐式集裝箱的罐體，是一個承受內(nèi)壓的鋼制焊接壓力容器。在規(guī)定的使用溫度和對應的工作壓力下，罐體應該保證儲運的絕對安全可靠。通常，罐體的基本結構部件應包括：筒體、封頭、人孔、氣相與液相管接緣、氣相管、安全閥接緣、液面計接緣、溫度計接緣、徑向防波板、支座、排污孔和吊裝環(huán)等部件。一、筒體與封頭從筒體受力角度及工藝簡單、制造方便等方面考慮，筒體采用圓柱形或變徑圓柱形，封頭采用標準橢圓形或球形，采用球形封頭可以有效減少封頭壁厚，減少罐體整體重量；第四節(jié)罐體的基本結構和要求60三、人孔為便于罐體的制造和日后檢修，罐體要求開設人孔，選用標準人孔會使罐體的高度尺寸增大，該人孔開孔處還要另加補強，只在鐵路罐車及罐式集裝箱上使用。而汽車罐車一般多采用非標準凸緣平板式人孔。人孔位置的安排，常見有三種情況：一是放在罐體的頂部，其拆裝和檢修內(nèi)部較為方便，但增加了罐體的尺寸高度和重心高度，一般在鐵路罐車和罐式集裝箱上采用；二是放在罐體底部，這樣能夠降低罐體重心，但是由于離汽車底盤等零部件較近，位置過于緊湊，拆裝和檢修內(nèi)部時極不方便因此很少采用；三是放在封頭上，這樣可以兼具上述的優(yōu)點，汽車罐車人孔設置一般采用這種形式。三、人孔61四、氣相管氣相管將罐內(nèi)液化氣體的氣相與地面儲罐系統(tǒng)氣相管路連通，通過Dg25球閥在裝卸作業(yè)過程中保持罐體與地面儲罐之間的氣相平衡。五、徑向防波板為減少罐車運行和緊急制動時液體對罐體的沖擊力，要求在汽車罐車及罐式集裝箱罐體內(nèi)部的橫斷面（徑向）上設置防波板。每一防波板的面積不應小于罐體橫斷面積的40%，其安裝位置要使頂部面積為容器橫斷面積的20%，每兩塊徑向防波板所隔開的液體體積不應大于3m3，防波板與罐體之間宜采用焊接結構。四、氣相管62六、支座汽車罐車一般采用V型支座，具有結構簡單，外形美觀和沿罐體縱向全長范圍內(nèi)均勻承載的優(yōu)點；罐式集裝箱一般采用帶底部鞍座的框架結構；鐵路罐車的罐體一般采用固定式鞍式支座及靠筒體本身與底架上的木座相吻合的支座。六、支座63第五節(jié)液化氣體汽車罐車罐體設計一、載荷與受力罐體的設計，必須考慮下述載荷的作用：1.罐內(nèi)介質(zhì)的飽和蒸汽壓力。這種載荷在罐壁產(chǎn)生一次薄膜應力，其作用在設計壓力中考慮；2.罐體的自重，它對罐壁產(chǎn)生總體一次薄膜應力和一次彎曲應力，其作用在校驗罐體強度時考慮；3.罐內(nèi)介質(zhì)的重量，它對罐壁產(chǎn)生總體一次薄膜應力和一次彎曲應力，其作用在校驗罐體強度時考慮；4.裝卸作業(yè)時，泵、壓縮機對罐體產(chǎn)生的附加應力，它只在裝卸作業(yè)時對罐壁產(chǎn)生總體一次薄膜應力，其作用在設計壓力中考慮；5.罐車行駛中緊急制動時，罐內(nèi)液體對罐壁產(chǎn)生的附加應力，它只在罐車行駛時對罐壁產(chǎn)生總體一次薄膜應力，其作用在設計壓力中考慮；第五節(jié)液化氣體汽車罐車罐體設計646.罐車行駛時由于底盤的震動而通過支座作用于罐體與支座連接部位的震動力，它對支座附近的罐壁產(chǎn)生二次應力，可在結構上予以適當考慮；7.罐體承受的外壓力，它只在充裝前罐內(nèi)抽真空時，對罐壁產(chǎn)生總體一次薄膜應力，其作用在校驗罐體的外壓穩(wěn)定性考慮；8.罐體水壓試驗壓力。它對罐壁產(chǎn)生總體一次薄膜應力，其作用在校驗罐體水壓試驗強度時考慮；9.支座反力。它是為平衡罐體載荷而存在的支座對罐體的反作用力。6.罐車行駛時由于底盤的震動而通過支座作用于罐體與支座連接65三、設計參數(shù)1.設計溫度設計溫度一般是指最高工作壓力或設計壓力下所對應的容器壁溫，對液化氣體罐車及罐式集裝箱來說，其工作壓力取決于環(huán)境溫度，環(huán)境溫度越高，工作壓力也越高。因此，液化氣體罐車的設計溫度應為環(huán)境溫度的最高溫度。根據(jù)我國實際溫度分布情況，一般取50℃作為液化氣體罐車及罐式集裝箱的設計溫度三、設計參數(shù)66設計壓力設計壓力是指容器工作過程中頂部的最高工作壓力，一般考慮50℃的設計溫度下的飽和蒸汽壓以及裝卸作業(yè)時壓縮機所帶來的附加壓力、罐車行駛時緊急制動所帶來的沖擊附加壓力。如液氨50℃時的飽和蒸汽壓為2.073MPa,考慮其他附加應力，其設計壓力定為2.16Mpa。設計壓力67第七節(jié)罐車及罐箱罐體制造及質(zhì)量檢驗液化氣體罐車及罐式集裝箱罐體系三類壓力容器，除了設計要按規(guī)定程序符合標準以外，為了確保運行使用安全可靠，制造廠必須持國家質(zhì)量技術監(jiān)督局頒發(fā)的罐車制造許可證，在制造過程中還必須嚴格按有關標準執(zhí)行。一般制造廠都是依靠質(zhì)量保證體系進行全面的質(zhì)量控制，并采取嚴格的檢驗措施與試驗手段來保證罐體的制造質(zhì)量。各制造廠都有當?shù)刭|(zhì)檢部門的特種設備檢驗檢測單位駐廠代表嚴格把關，按《鍋爐壓力容器產(chǎn)品安全性能監(jiān)督檢驗規(guī)則》的要求，監(jiān)檢人員對容器生產(chǎn)的全過程的各個主要環(huán)節(jié)分A、B、C三類分別進行監(jiān)檢。第七節(jié)罐車及罐箱罐體制造及質(zhì)量檢驗68第九節(jié)罐車及罐式集裝箱的涂色與標志

一、液化氣體汽車罐車應按《液化氣體汽車罐車安全監(jiān)察規(guī)程》以及其他相關部門的規(guī)定要求，對罐體外表面涂色、粘貼罐體環(huán)表色帶、警示字樣，設置警示燈具、標志等。第九節(jié)罐車及罐式集裝箱的涂色與標志69第十節(jié)液化氣體汽車罐車整車性能檢驗與運行試驗液化氣體汽車罐車出廠前，必須進行整車性能試驗或檢驗，主要包括整車氣密性試驗和整車穩(wěn)定性檢驗。一、整車氣密性試驗整車氣密性試驗應在整車組裝后進行，目的是檢查與介質(zhì)直接接觸的各承壓部件連接處的致密性及組裝質(zhì)量，包括罐體、液面計、安全閥、緊急切斷閥、裝卸閥門、管路和儀表等，要求在設計壓力下不滲漏。第十節(jié)液化氣體汽車罐車整車性能檢驗與運行試驗70二、整車穩(wěn)定性試驗1.軸荷分配罐車靜止時在水平路面上的負荷，即軸荷分配。軸荷分配測量分空載與滿載兩種情況，滿載測定可按罐車額定充裝重量充水測定?？蛰d及滿載兩種情況，用普通地中衡（地磅）分別對罐車的前輪和后輪稱重，其稱重結果便是軸荷分配值，軸荷分配測定結果應與汽車底盤原有標定數(shù)值基本相符；二、整車穩(wěn)定性試驗712.重心位置測定（1）重心距前后軸距離根據(jù)軸荷分配的測定結果及力矩平衡原理用計算方法可確定罐車重心距前后軸的距離；（2）重心高度的測定直接測定重心高度比較困難，一般采用在斜面上進行測量之后利用力矩平衡原理計算的方法來測定罐車重心高度。3.整車穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向最大車速校驗整車穩(wěn)定性包括保證縱向及橫向穩(wěn)定的重心條件；保證縱向及橫向穩(wěn)定的路面縱向及橫向坡度條件。最大車速校驗為保證縱向穩(wěn)定和橫向穩(wěn)定的罐車轉(zhuǎn)向最大車速條件。2.重心位置測定724.空罐車最大側(cè)向穩(wěn)定傾角罐車出廠前必須進行空載最大側(cè)向穩(wěn)定傾角的測定。罐車兩側(cè)均須測定，空載最大側(cè)向穩(wěn)定傾角不小于35°為合格。三、.整車運行試驗罐車的整車運行試驗應在空載及充水（按額定充裝重量）條件下在硬質(zhì)路面上至少行駛1000Km，并應在充裝液化氣體介質(zhì)的情況下經(jīng)一定時間的試運行。試驗項目主要包括：行車速度，制動及轉(zhuǎn)彎性能，傾斜爬坡能力，附件性能及車輛穩(wěn)定情況。4.空罐車最大側(cè)向穩(wěn)定傾角73第十一節(jié)罐體的充裝量一、罐體容積罐體的容積有設計容積、最小容積、實測容積和任意液面高度時罐體的裝液容積。設計容積是指按組成罐體各部分的公稱幾何尺寸而計算的罐內(nèi)空間體積；最小容積是指按組成罐體各部分的幾何尺寸公差極限值計算的罐內(nèi)最小空間體積。實測容積是指罐體制成后實際測量的罐內(nèi)實有容積，按規(guī)程要求每臺罐車罐體要在水壓試驗時實測而得。任意液面高度時罐體的裝液容積是指相應液面高度下，罐內(nèi)液體的體積，供確定罐內(nèi)液體實際裝液量之用。第十一節(jié)罐體的充裝量74二、罐體充裝量丙烷常溫15℃時若容器容積充滿率為85%，溫升到50℃時將接近滿率100%，溫度再升高，就會造成容器脹裂。因此槽車在充裝時絕對不能夠充滿，而應留有足夠的氣相空間，即不得超過規(guī)定所允許的最大充裝系數(shù)所規(guī)定的最大充裝量，充裝系數(shù)的規(guī)定，是考慮各種充裝誤差為5%，并按50℃時充裝95%容積而計算的，保證在溫升至50℃仍不會因液體膨脹而充滿全部容積。液化氣體最大充裝量：W≤ψ*V；其中ψ為液化氣體充裝系數(shù)，V為罐體容積。如液化石油氣罐車實測容積為60M3，充裝系數(shù)為0.42t/m3,最大充裝量:W≤60X0.42=25.2t二、罐體充裝量75第四章安全附件及承壓附件第一節(jié)安全閥當罐內(nèi)介質(zhì)超壓時供自動排放泄壓用。移動式壓力容器安全閥開啟壓力為罐體設計壓力的1.05~1.1倍，罐體不超溫、不超壓、不超裝的情況下，安全閥嚴密關閉，罐內(nèi)壓力超過開啟壓力時，安全閥自動起跳，液化氣體迅速汽化逸出，罐體壓力下降，當壓力降至設計壓力以下自動回座關閥?！兑夯蜌馄嚥圮嚢踩芾硪?guī)定》指出槽車要選用內(nèi)裝式安全閥，宜采用彈簧式安全閥且為全啟形式，保證足夠的排放面積，在危險情況下，能使罐內(nèi)壓力下降，避免爆炸事故。第四章安全附件及承壓附件76第二節(jié)爆破片爆破片是壓力容器、管道的重要安全裝置。它能在規(guī)定的溫度和壓力下爆破，泄放壓力，保障人民生命和國家財產(chǎn)的安全。1.運行中應經(jīng)常檢查爆破片裝置有無滲漏和異常。2.爆破片應定期更換，更換期限由使用單位根據(jù)本單位的實際情況決定。超過爆破片標定爆破壓力而未爆破的，應予以更換。第二節(jié)爆破片77第三節(jié)液面計1.滑管式，通過滑動管在罐體內(nèi)作上下滑移，管子下端與氣相或液相接觸時由管孔向外噴出液化氣（無色有味液化氣體）或液體（白色霧狀物）來測量液面的高低，液面高度值通過固定在管子旁邊的指示標尺來確定。這種液面計的特點是它必須安裝在罐車頂部，使用時，先松開填料蓋的螺母以減小滑管滑動的摩擦阻力，并保護滑管和填料。一般把滑管先向上撥，然后下壓，至噴射出液體，此時指示桿的高度即為液面高度，為了準確，可多測幾次，用畢壓下滑管緊壓蓋螺母即可。一些日本進口液化氣罐車及原鐵路罐車采用這種型式的液面計。第三節(jié)液面計782.旋轉(zhuǎn)管式，顯示原理與滑管式相同，靠彎曲形旋轉(zhuǎn)管內(nèi)小孔向外噴出氣相或液相介質(zhì)來測定液面位置。所不同的是以管子的旋轉(zhuǎn)來代替滑管的上下滑動，這樣就可以通過指針來指示液面的具體高度，而且可以裝在罐體的中部（封頭或筒體處），方便觀察。一般液化石油氣等無毒介質(zhì)汽車罐車采用這種型式的液面計。2.旋轉(zhuǎn)管式，顯示原理與滑管式相同，靠彎曲形旋轉(zhuǎn)管內(nèi)小孔向793.浮球磁力式液面計，利用液體對浮球的浮力作用，當罐內(nèi)液位變化時浮球也隨之上下移動，浮球作為受感元件，通過機械傳動機構帶動一對永久磁鐵旋轉(zhuǎn)，在磁鐵對應的罐體外部裝有另一對磁鐵或磁性材料制成的指針，內(nèi)外磁鐵間用非磁性材料如不銹鋼等制成的盲板隔開，當內(nèi)部磁鐵由于浮球運動而旋轉(zhuǎn)時，也吸引外部磁鐵（或磁性指針）旋轉(zhuǎn)，指針便可以在指示盤上指示液面位置，一般液氨等有毒介質(zhì)汽車罐車采用這種型式的液面計。3.浮球磁力式液面計，利用液體對浮球的浮力作用，當罐內(nèi)液位804.磁力浮球滑桿式液面計，這種型式的液面計結合了滑桿式與浮球磁力式液面計的設計原理，與滑桿式一樣必須安裝在罐車頂部，主要部件由固定管、磁力浮球環(huán)、標尺滑桿等組成。固定管為非磁性材料，一般采用不銹鋼管，端部封閉，固定管內(nèi)插標尺滑桿，外套磁力浮球環(huán)，均可上下移動。罐內(nèi)液位變化時浮球環(huán)順固定管也隨之上下移動，標尺滑桿端部裝有強力永久磁鐵，把標尺滑桿先向上撥，然后下壓，當滑桿端部磁鐵到達磁力浮球位置時由于磁鐵相互吸引而停住，此時即可在標尺上讀出液位。此種液面計安全性高于滑桿式液位計，根據(jù)國家質(zhì)檢總局及鐵道部關于安全附件的規(guī)定要求，現(xiàn)鐵路罐車均采用這種型式的液面計。4.磁力浮球滑桿式液面計，這種型式的液面計結合了滑桿式與浮815.雙波紋管差壓計：該產(chǎn)品在一個中心板兩端連接低壓波紋管組件和高壓波紋管組件，波紋管組件內(nèi)包括一對彈簧元件，高、低壓波紋管之間用一中心軸相連，中心軸與裝在中心板內(nèi)扭力管組件正交，扭力管組件的輸出軸通過連桿機構與鐘表系統(tǒng)連接，鐘表系統(tǒng)的芯軸上安裝指針，直接在圓刻度盤上指示讀值。差壓計的感測部分是基于位移平衡原理工作的。當工作介質(zhì)液體產(chǎn)生的壓差分別經(jīng)過高壓閥和低壓閥進入感測部件時，由于壓差作用使波紋管帶動彈簧產(chǎn)生位移，由中心軸橫向運動帶動扭力管組件芯軸產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，扭力管芯軸旋轉(zhuǎn)通過鐘表機構進行放大后帶動指針旋轉(zhuǎn)從而指示液位。低溫液體罐車一般采用這種型式的液面計。5.雙波紋管差壓計：該產(chǎn)品在一個中心板兩端連接低壓波紋管組82第四節(jié)緊急切斷裝置液化氣體罐車及充裝易燃介質(zhì)的低溫液體罐車,罐體的液相管、氣相管出口處應設置緊急切斷裝置，以便裝卸管道和管件、裝卸膠管發(fā)生破裂，大量液化氣體泄漏時，以供緊急止漏之用。1、主要作用：（1）球閥發(fā)生故障時，可用緊急切斷閥關閉止漏；（2）火災或裝卸管道破裂時，無法靠近裝卸閥門，通過遠控操縱關閉緊急切斷閥；（3）發(fā)生火災時，熔斷關閉裝置中易熔合金熔化，自動關閉緊急切斷閥；（4）管道、閥門嚴重損壞時，在高速液流作用下，過流保護裝置啟動，自動關閉閥門止漏。第四節(jié)緊急切斷裝置832、緊急切斷裝置按規(guī)定必須包括內(nèi)置式緊急切斷閥、遠控操縱系統(tǒng)和易熔合金自動切斷裝置三個部分。根據(jù)其結構和功能可分為有過流關閉和無過流關閉功能的緊急切斷閥。按其操縱方式的不同，又可分為手動牽引式、油壓式、氣壓式和電動操縱式四種。3、罐車在運輸過程中，緊急切斷閥必須處于常閉狀態(tài)。進行裝卸作業(yè)時，以手牽引或油壓操縱開啟緊急切斷閥。裝卸工作完畢，通過釋放手柄或油壓操縱卸荷將閥桿釋放復位，即可關閉緊急切斷閥。2、緊急切斷裝置按規(guī)定必須包括內(nèi)置式緊急切斷閥、遠控操縱系統(tǒng)844、個別罐車使用單位、車主為加快卸液速度，私自將罐車緊急切斷閥起過流保護作用的浮動閥瓣與閥桿焊死或者卸掉過流保護裝置，一旦發(fā)生爆管事故，緊急切斷閥失去過流保護功能無法自行關閉，造成重大事故。因此必須嚴禁用戶私自改動緊急切斷閥等安全附件，已改裝的用戶應立即將罐車送至相關單位更換附件，恢復原狀。4、個別罐車使用單位、車主為加快卸液速度，私自將罐車緊急切斷85第五節(jié)壓力表和溫度計1、壓力表：精度等級應不低于1.6（1.5）級，表盤滿刻度值應為罐體設計壓力的2倍左右，壓力表的前方應裝設閥門以便于修理和調(diào)校，每隔六個月至少校驗一次；2、溫度計：罐車罐體上必須設有一套溫度測量裝置，以測量介質(zhì)的液相溫度。經(jīng)常選用的罐車用溫度計有表盤式壓力指示溫度計以及雙金屬溫度計。溫度計應經(jīng)計量部門校驗鉛封，并須經(jīng)常檢查；第五節(jié)壓力表和溫度計86第六節(jié)消除靜電裝置與消防裝置一、消除靜電裝置：應保證罐體、法蘭、管道和閥門等各部分全部接地，法蘭之間的連接應加導電片，罐體管路閥門與導靜電帶接地端電阻不應超過10Ω，聯(lián)結罐體與地面設備的導地導線，截面積應不小于5.5平方毫米，導靜電帶必須安裝且接地可靠，嚴禁使用鐵鏈，在裝卸作業(yè)前需將設置在閥門箱內(nèi)的接地導線與作業(yè)現(xiàn)場的接地栓相連接，或把槽車上的通地導線插頭接地，堅決防止未接好地線就進行裝卸作業(yè)的危險作法。第六節(jié)消除靜電裝置與消防裝置87二、消防裝置對于易燃易爆介質(zhì)罐車，罐車每一側(cè)至少應有一只5kg以上的干粉滅火器或4kg以上的1211滅火器以備用。此外在進入灌裝站禁火區(qū)時，發(fā)動機排氣管口處應裝設火星熄滅器。二、消防裝置88第七節(jié)裝卸系統(tǒng)一、閥門箱閥門箱是汽車罐車裝卸介質(zhì)的操縱系統(tǒng)，安裝在罐車一側(cè)的中部或尾部，裝卸閥門及控制系統(tǒng)安裝在鋼板制成的長方形箱體內(nèi)，閥門通過管路與罐體連通，裝卸作業(yè)時打開閥門箱即可操作。第七節(jié)裝卸系統(tǒng)89二、裝卸閥門1.球閥：罐車用裝卸閥門除應滿足一般閥門的各項要求外，尤其應具有良好的密封性能和抗震性能。一般閥門箱內(nèi)有兩個球閥，Dg25球閥是裝卸作業(yè)時的壓力平衡裝置，裝卸作業(yè)開始前必須打開該閥使氣相互通；Dg50球閥是裝卸介質(zhì)的開關，與液相管連接。2.放散閥：放散閥接裝在兩個球閥的出口端。該閥的作用是：在裝卸液化氣體完畢后，打開放散閥門將管路中剩余的氣體放凈二、裝卸閥門90三、裝卸軟管及快速裝卸接頭對于罐車隨車裝卸軟管和快速裝卸接頭，必須符合TSGR0005-2010《移動式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》的有關規(guī)定：1.裝卸軟管和快速裝卸接頭的設置應當符合設計圖樣和《移動式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》引用標準的規(guī)定；2.裝卸軟管和快速裝卸接頭與裝運介質(zhì)接觸部分應當有良好的耐腐蝕性能；3.裝卸軟管和快速裝卸接頭在承受4倍罐體工作壓力時不得破裂，并且快速裝卸接頭的密封結構應當可靠；4.裝卸軟管的設計強度必須是軟管設計壓力的120%，以保證連接時可能發(fā)生的泄漏；5.裝卸軟管出廠時應當隨產(chǎn)品提供質(zhì)量證明文件，并且在產(chǎn)品明顯部位裝設牢固的金屬銘牌；6.罐車定期檢驗時按罐體設計壓力的1.5倍進行液壓試驗，保壓應當不少于5min，合格后以罐體的設計壓力對裝卸軟管進行氣密性試驗。三、裝卸軟管及快速裝卸接頭91對于在移動式壓力容器和固定式壓力容器之間進行裝卸作業(yè)的充裝站固定式裝卸軟管，應當符合TSGR0004-2009《固定式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定要求：1.壓力容器與裝卸管道或者裝卸軟管有可靠的連接方式；2.有防止裝卸管道或者裝卸軟管拉脫的連鎖保護裝置；3.所選用裝卸管道或者裝卸軟管的材料與介質(zhì)及低溫工況相適應，裝卸軟管的公稱壓力不得小于裝卸系統(tǒng)工作壓力的2倍，其最小爆破壓力大于4倍的公稱壓力；4.裝卸軟管必須每半年進行1次水壓試驗，試驗壓力為1.5倍的公稱壓力，試驗結果要有記錄和試驗人員的簽字。對于在移動式壓力容器和固定式壓力容器之間進行裝卸作業(yè)的充裝站92第五章壓縮天然氣加氣站及長管拖車第一節(jié)壓縮天然氣加氣站的工作原理加氣站的工作原理是將通過管線輸送到加氣站的天然氣，先進行凈化處理，再通過壓縮系統(tǒng)使其壓力達到25Mpa，最后由高壓儲氣瓶組和售氣機將壓縮天然氣加入車輛儲氣瓶。壓縮天然氣加氣站通常由六個系統(tǒng)組成，即調(diào)壓計量系統(tǒng)，凈化干燥系統(tǒng)，氣體壓縮系統(tǒng)，氣體儲存系統(tǒng)和售氣系統(tǒng)。第五章壓縮天然氣加氣站及長管拖車93第二節(jié)壓縮天然氣加氣站的類型壓縮天然氣加氣站通常分為CNG常規(guī)加氣站，CNG子母站，CNG子站等幾種形式；從設備結構可分為開放式結構和撬裝式結構，開放式結構是將加氣站所有設備安裝在廠房內(nèi)，按工藝流程利用高低壓管道和各種閥門將這些設備組裝起來，形成一個開環(huán)工藝系統(tǒng)；撬裝式結構是將加氣站的主要設備（凈化、壓縮、冷卻、控制、儲氣等）集中在一個撬裝的底座上，形成一個可閉環(huán)控制的整體設備系統(tǒng)。第二節(jié)壓縮天然氣加氣站的類型94第五節(jié)天然氣及車用壓縮天然氣質(zhì)量要求

進站天然氣質(zhì)量應符合國家標準《天然氣》GB17820中規(guī)定的Ⅱ類氣質(zhì)標準和壓縮機運行的有關規(guī)定，增壓后進入儲氣裝置及出站的壓縮天然氣的質(zhì)量必須符合現(xiàn)行國家標準《車用壓縮天然氣》GB18047的規(guī)定，硫化氫含量小于或等于10mg/m3,若進入加氣站的天然氣硫化氫含量大于20mg/m3，站內(nèi)應設置脫硫裝置。脫水后氣體在常壓下露點溫度低于或等于-54℃。第五節(jié)天然氣及車用壓縮天然氣質(zhì)量要求

95第六節(jié)壓縮天然氣長管拖車基本知識將天然氣壓縮至20—25Mpa，用裝載大容積無縫鋼瓶的半掛車（即長管拖車）運送，該類型半掛車是將幾只甚至十幾只大容積鋼質(zhì)無縫氣瓶裝配在一起，并將氣瓶端部連通，可用于運送壓縮天然氣、氫氣、氦氣、氮氣等永久氣體。第六節(jié)壓縮天然氣長管拖車基本知識96半掛車的結構特點1、行走機構（1）半掛車行走機構是半掛車的主要組成部分之一，它既是運輸部件又是主要的承載部件，這就要求行走機構既能承受裝載氣瓶和介質(zhì)對它的壓力又具有運輸平穩(wěn)的特性。行走機構一般采用骨架式結構，車架為16Mn高強度貫穿梁和鵝頸加強型設計，并根據(jù)裝載氣瓶的特點對行走機構進行改裝。行走機構高度和質(zhì)心高度應盡量降低，以提高車輛的側(cè)向穩(wěn)定性。半掛車的結構特點97（2）氣瓶與半掛車行走機構的連接結構氣瓶兩端均靠支撐板予以固定，前端支撐板與半掛車行走機構采用螺栓連接，以適應溫度變化時的熱脹冷縮。后端支撐板與行走機構采用焊接固定。半掛車后部設置操作倉，操作倉設置成剛性結構，并與行走機構大梁焊接固定，防止該車輛受到后面車輛撞擊時，管路破壞造成氣體泄漏，保證高壓氣體運輸車的安全使用。前后支撐板安裝于行走機構的相應位置處均加裝橫梁，使行走機構承力均勻。（2）氣瓶與半掛車行走機構的連接結構983、大容積氣瓶大容積鋼質(zhì)無縫氣瓶是用于儲存和運輸高壓氣體的鋼質(zhì)氣瓶，以大口徑優(yōu)質(zhì)鉻鉬無縫鋼管為原料，以鍛壓或熱旋壓將無縫鋼管兩端收口，收口處車削內(nèi)螺紋，通過螺塞和“O”型圈密封，以承受高壓達到密封效果。其特點是鋼質(zhì)氣瓶上沒有焊縫，提高了氣瓶的運行可靠性和耐疲勞性能。氣瓶兩端經(jīng)熱旋壓收口成形，兩端瓶口均加工內(nèi)外螺紋，兩端外螺紋與安裝法蘭連接，安裝法蘭用螺栓固定在兩端的前后支撐板上，瓶口內(nèi)螺紋上旋緊螺塞，在螺塞上連接管件，前端設有爆破片裝置，后端操作倉設有充卸氣管路、快裝接頭、排污裝置、安全附件等。3、大容積氣瓶99操作箱設置在車輛后部。每只鋼瓶瓶端安裝一只球閥，通過連通管與匯總管連接，連通管制成彎曲形狀，以減緩溫度變化產(chǎn)生的熱應力以及運輸過程中產(chǎn)生的震動載荷。匯總管上裝有壓力表。匯總管端部設置總控球閥，并設置快裝接頭，便于與專用軟管連接。操作箱設置在車輛后部。每只鋼瓶瓶端安裝一只球閥，通過連通管與1004、安全附件（1）爆破片裝置氣瓶的兩端均設置爆破片裝置。爆破片裝置較安全閥體積小、重量輕，且密封可靠，其泄放面積較同體積的安全閥要大得多。引起氣瓶超壓的主要原因是因事故造成的著火狀態(tài)，著火狀態(tài)時爆破片泄放面積應能滿足氣瓶超壓泄放的要求。（2）壓力表氣瓶充卸氣管路上設置壓力表一塊，量程取1.5—3倍的工作壓力，精度1.6級，壓力表采用防震型，壓力表前裝有儀表閥，儀表閥平時應處于開啟狀態(tài)，更換或檢修壓力表時可將該閥關閉。壓力表屬于安全附件，應定期檢驗。4、安全附件101（3）溫度計考慮工作環(huán)境溫度及充氣時氣體溫度升高卸氣時氣體溫度降低等因素影響，溫度計測量范圍應覆蓋最低和最高工作溫度，測量范圍取-40—80℃。溫度計采用雙金屬型，讀數(shù)方便，堅固耐用，且采用保護套管與介質(zhì)隔開，易于更換拆卸。（3）溫度計102（4）.安全連鎖裝置安全連鎖裝置設置一般采用兩種形式：（1）操作倉內(nèi)設置安全連鎖裝置，靠汽車行走部分自帶氣包提供氣源。充卸氣過程中，即操作倉打開狀態(tài)時，汽車處于制動狀態(tài)，無法啟動。充卸氣完畢，操作倉門關閉后，制動狀態(tài)予以解除，汽車可正常行駛。（2）快裝接頭前設置駐車制動閥，擋板水平位置為解除制動；擋板豎直位置為制動狀態(tài)。軟管連接時無法解除制動，可有效防止在裝卸軟管未解除的情況下啟動車輛，導致?lián)p壞管路造成天然氣大量泄漏的事故。（4）.安全連鎖裝置103（5）導靜電裝置半掛車尾部設置導靜電接地帶，操作倉管路上設置導靜電片，可隨時導出運行時及充卸氣時積聚的靜電荷，導靜電拖地帶采用柔軟耐磨導靜電拖地帶，既能充分泄放靜電荷，又不至于放電太快而產(chǎn)生火花放電。（5）導靜電裝置104（6）排污裝置壓縮天然氣中含有硫化氫和水分對瓶體高強度鉻鉬鋼（4130X）有應力腐蝕作用，大量事例也證明濕硫化氫環(huán)境是引起CNG鋼瓶爆炸的主要原因，因此氣瓶端部設置排污管伸入氣瓶底部，定期對氣瓶內(nèi)積液進行排空，以減緩濕硫化氫環(huán)境下對材料的腐蝕。（7）滅火裝置半掛車兩側(cè)各配一只5kg干粉滅火器，以備發(fā)生火災險情時急用。（6）排污裝置105第六章低溫液體罐車及低溫液體罐式集裝箱第一節(jié)低溫及傳熱的基本概念一、低溫的基本概念按照1971年國際制冷學會的建議，攝氏零度以下的溫度分為三個溫區(qū)：普冷：0℃―-153℃低溫：（又稱深冷）：-153℃―-272.7℃極低溫：-272.7℃以下的溫度。第六章低溫液體罐車及106三、傳熱的三種方式1.對流換熱對流是流體（氣體或液體）由于其流動引起的傳熱過程。換熱物體的溫差以及對流換熱面積越大，對流換熱量越大。一般情況下，在低溫下對流換熱在全部傳熱中所占的比例較大。2.輻射換熱物體能不斷發(fā)射熱量，也能接受另外物體發(fā)來的熱量，這種發(fā)射和接受熱量不經(jīng)過介質(zhì)，所以在真空中也能傳熱。太陽就是通過輻射將熱量傳到地球上的。3.導熱導熱是物體各部分或不同物體間直接接觸而發(fā)生的熱傳遞現(xiàn)象。其熱量的傳遞是通過分子、原子、自由電子等微觀粒子的運動引起的。在低溫容器中來自容器支撐件的固體導熱在容器漏熱中占有較大比例。固體導熱與橫截面積成正比，與其長度成反比。三、傳熱的三種方式107第二節(jié)低溫絕熱方式普通堆積絕熱就是在低溫容器外表面包裹以絕熱材料，如同穿上棉被一樣，這種材料通常有纖維材料、泡沫材料、粉末材料等。該種低溫容器采用單層結構，簡單方便，但漏熱率大，通常在低溫液體溫度不太低、儲存時間不太長的或大型或超大型儲存容器中使用。液體二氧化碳罐車一般采用此種結構。第二節(jié)低溫絕熱方式108二、真空粉末絕熱從普通堆積絕熱中，我們可以看出，在容器外部包裹上粉末類材料可以起到絕熱作用，其導熱率已經(jīng)和氣體的導熱率接近，這說明在粉末的氣體導熱是主要傳熱途徑，如果將氣體抽走，絕熱效果肯定會更好。真空粉末絕熱實際上是將低溫容器做成杜瓦式的雙層容器，其內(nèi)容器盛裝低溫液體，外容器也是一個密閉的容器，內(nèi)外容器間裝以絕熱性能良好的粉末材料，如玻璃纖維、珠光砂、氣凝膠等，粉末中通常添加適量阻光劑，阻光劑應具有良好的化學穩(wěn)定性，且均勻分布在粉末中。真空夾層冷側(cè)放置的低溫吸附劑應采用在低溫、真空狀態(tài)下吸附性能好的吸附劑，熱側(cè)可放置適量吸氫劑，裝運液氧介質(zhì)的低溫罐車及罐式集裝箱不應添加在富氧狀態(tài)下會發(fā)生爆炸的阻光劑及吸附劑。然后把兩夾層間抽真空到極低的真空壓力，通常1Pa以下。這種絕熱方式其效果比堆積絕熱好幾十倍。二、真空粉末絕熱109三、高真空多層絕熱高真空多層絕熱的低溫容器也是一個雙層容器，內(nèi)容器的外表面間隔纏繞多層具有高反射率薄膜材料做發(fā)射屏（如鋁箔、雙面或單面鍍鋁的聚酯膜），以極低導熱率材料做間隔層（如用玻璃絲布、尼龍絲網(wǎng)、長纖維紙等），然后將夾層抽到高真空，壓力低于1×10-2Pa。由于在高真空狀態(tài)下對流傳熱和氣體傳熱已經(jīng)刻忽略不計，而輻射傳熱，由于在真空夾層中放了很多層發(fā)射屏，有效地阻擋了輻射傳熱，因此其隔熱效果非常好，通常其導熱系數(shù)又要比粉末真空絕熱低2個數(shù)量級。三、高真空多層絕熱110第三節(jié)低溫容器的主要性能參數(shù)一、夾層真空壓力夾層真空壓力是低溫容器絕熱性能的重要指標，夾層中壓力高，氣體導熱增加，低溫絕熱性能下降。低溫液體自然蒸發(fā)損失加大，其蒸發(fā)率達不到規(guī)定指標。在容器抽真空過程中，一定要嚴格按照工藝規(guī)定進行檢漏、烘烤除汽，要配備抽氣能力強的機組和管道，要嚴格執(zhí)行工藝，一定要在規(guī)定的真空達到后再封結，停止抽空。對不同的容器，國家或行業(yè)都制定有相關標準規(guī)定了合格值。低溫液體罐車及低溫罐箱其真空夾層封口真空度要求如表7—2所示。在使用過程中，對于真空粉末絕熱低溫罐車及罐箱，《壓力容器定期檢驗規(guī)則》要求夾層真空度≤13.3Pa；對于高真空多層絕熱低溫罐車及罐箱，要求夾層真空度≤1.33Pa，如夾層真空度高于上述數(shù)值則必須重新抽真空。第三節(jié)低溫容器的主要性能參數(shù)111封口真空度高真空多層絕熱：有效容積（M3）真空度（Pa）1≤V≤10≤5×10-210＜V≤50≤1×10-2真空粉末絕熱1≤V≤10≤210＜V≤50≤3封口真空度112第四節(jié)低溫液體罐車、低溫液體罐式集裝箱一、低溫液體罐車低溫罐車和固定式罐車結構差別不大，對內(nèi)外容器的支撐有更高的要求，除了考慮靜止載荷外，還應考慮動載荷，運動中的沖擊、振動、液體在運輸中的晃動問題等。一般尾部設置操作箱，主要操作閥門均在操作箱內(nèi)集中控制，前部設有車前壓力表，便于操作人員在駕駛室內(nèi)就能觀察內(nèi)筒壓力。兩側(cè)設置軟管箱，箱內(nèi)放置氣、液軟管。第四節(jié)低溫液體罐車、低溫液體罐式集裝箱113低溫罐車主要是由罐體、管路系統(tǒng)、儀表系統(tǒng)、增壓汽化器系統(tǒng)及車體組成。儲罐結構為夾套式真空容器，有兩個同心圓罐組成，分為內(nèi)筒和外筒，內(nèi)筒由內(nèi)容器和輸送管路構成，主要作用是充裝低溫液體介質(zhì)。絕熱夾層由內(nèi)容器和外殼構成，主要作用是絕熱保冷。夾層采用真空粉末絕熱或高真空多層絕熱，一般夾層內(nèi)填充珍珠巖或纏繞絕熱材料作隔層的防熱輻射屏，外殼上安裝抽空裝置，利用真空機組將夾層空氣抽盡，以此把隨著時間的增長通過對流、傳導、和輻射等途徑傳遞給低溫液體的熱量減少到盡可能低的程度，來維持低溫體系正常工作，確保低溫液體的儲存目的。低溫罐車主要是由罐體、管路系統(tǒng)、儀表系統(tǒng)、增壓汽化器系統(tǒng)及車114內(nèi)筒材質(zhì)一般為奧氏體不銹鋼，外筒材質(zhì)為低碳鋼或者低合金鋼。內(nèi)筒