Refroidissement et purge du réservoir cryogénique : exigences essentielles pour la première utilisation
Refroidissement et purge du réservoir cryogénique : exigences opérationnelles pour une première utilisation en toute sécurité
La première mise en service d'un réservoir cryogénique est une étape cruciale qui requiert des procédures de refroidissement et de purification adéquates. Un réservoir cryogénique neuf contient une cuve interne relativement chaude ; le remplir directement de liquide cryogénique sans préparation appropriée peut entraîner une montée en pression rapide lors du remplissage initial.
Pour les réservoirs cryogéniques de stockage d'oxygène, d'azote et d'argon, la procédure de première utilisation doit inclure les deuxrefroidissement du réservoir et déplacement de puretéLe procédé est conçu pour éliminer progressivement la chaleur de la cuve interne tout en portant la pureté du gaz interne au niveau requis.
Qu'est-ce que le refroidissement d'un réservoir cryogénique ?
Le refroidissement d'un réservoir cryogénique est le processus d'élimination de la chaleur de la cuve interne avant le début du stockage normal de liquide cryogénique.
Lors de la première mise en service d'un nouveau réservoir cryogénique, la température de sa paroi interne est relativement élevée. Lorsque le liquide cryogénique y pénètre, l'important écart de température engendre un échange thermique significatif. Si la chaleur n'est pas correctement évacuée pendant la phase initiale de refroidissement, le réservoir risque de subir une augmentation de pression rapide après le premier remplissage.
Par conséquent, la phase initiale de refroidissement est une étape essentielle de la mise en service d'un réservoir de stockage cryogénique.
Pourquoi le déplacement de pureté est-il nécessaire ?
En plus de refroidir le réservoir, le gaz contenu dans la cuve interne doit être déplacé pour atteindre la pureté requise.
Le processus de refroidissement et de purification des réservoirs d'oxygène, d'azote et d'argon utilise un liquide cryogénique introduit par l'intermédiaire duligne de remplissage supérieurePour les réservoirs cryogéniques horizontaux, les ouvertures du tuyau de remplissage supérieur doivent être orientées vers le haut et à environ 45° à gauche et à droite plutôt que vers le bas.
Le nombre de cycles de refroidissement et de déplacement dépend de la pureté du gaz requise :
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Pour les exigences générales de refroidissement :au moins 3 cycles
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Pour la pureté du gaz de99,9 % ou plus: au moins 4 cycles
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Pour la pureté du gaz de99,99 % ou plus6 à 7 cycles peuvent être nécessaires
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La pureté du liquide cryogénique utilisé pour l'opération est également une condition préalable importante pour atteindre la pureté finale du gaz requise.
Procédure de refroidissement et de déplacement du réservoir cryogénique pour la purification
La procédure de base consiste à introduire une certaine quantité de liquide cryogénique dans le récipient intérieur par le système de remplissage supérieur, à maintenir le liquide pendant une période spécifiée, puis à relâcher la pression du récipient intérieur.
Ce processus est répété en fonction du nombre de cycles requis et de la taille du réservoir cryogénique.
Une fois le nombre de cycles requis effectué, la pureté du gaz doit être vérifiée à la sortie d'évacuation à l'aide d'un analyseur de pureté de gaz afin de confirmer si le niveau de pureté requis a été atteint.
Par exemple, pour les chars dans le5–30 m³Pour le premier cycle, il faut compter environ 1 minute de remplissage par le haut, suivie de 10 minutes de maintien. Les temps de remplissage et de maintien augmentent progressivement avec les cycles suivants.
Pour les chars de50–100 m³et150–250 m³, les temps de remplissage et de maintien correspondants sont également spécifiés en fonction de la capacité du réservoir et du numéro de cycle.
La procédure d'exploitation proprement dite doit respecter la capacité du réservoir applicable et les exigences de mise en service correspondantes.
Refroidissement et purge du réservoir cryogénique de GNL
Les réservoirs de stockage de GNL nécessitent une approche différente lors du refroidissement initial et du déplacement.
Conformément aux exigences opérationnelles,L'azote liquide est recommandé pour le refroidissement initial des réservoirs de GNL..
L'utilisation de l'azote liquide présente plusieurs avantages. Premièrement, il est relativement économique pour cette application. Deuxièmement, il permet d'abaisser la température du réservoir interne à un niveau cryogénique en un temps relativement court. Troisièmement, les gaz produits lors de l'échange thermique peuvent être évacués en toute sécurité.
L'utilisation directe de GNL pour le refroidissement initial peut s'avérer moins économique, tandis que la grande quantité de gaz générée lors de l'échange thermique engendre des problèmes de sécurité supplémentaires, car le gaz naturel peut s'enflammer au contact d'une source d'inflammation.
Contrôle de l'oxygène pendant la purge des réservoirs de GNL
Pour les réservoirs de stockage de GNL, le but du processus de déplacement est de réduire la concentration d'oxygène à l'intérieur de la cuve.
Les exigences de fonctionnement fournies précisent que la teneur en oxygène doit être réduite àpas plus de 3%avant de procéder au processus de mise en service concerné.
Ceci est particulièrement important car l'oxygène et le gaz naturel peuvent former un mélange inflammable à certaines concentrations. Par conséquent, le contrôle de la concentration en oxygène est un élément essentiel à prendre en compte lors de la préparation des réservoirs de GNL.
Pourquoi le remplissage en haut est important
Durant le processus de refroidissement et de déplacement, le réservoir de GNL doit utiliser leligne de remplissage supérieure pour l'introduction d'azote liquide tout au long du processus.
Le processus doit se poursuivre jusqu'à ce que la concentration en oxygène atteigne le niveau requis. Lorsque la quatrième mesure atteint le niveau spécifié, l'azote liquide restant peut être introduit dans le réservoir par la conduite de remplissage supérieure. Si la concentration en oxygène ne satisfait pas aux exigences, le processus de refroidissement et de déplacement doit se poursuivre jusqu'à ce que l'objectif soit atteint.
Utilisation recommandée d'azote liquide pour le refroidissement des réservoirs de GNL
Les exigences d'exploitation recommandent que la quantité d'azote liquide utilisée pour le refroidissement des réservoirs de GNL soit généralement :
5 % à 8 % du volume nominal du réservoir.
Il convient d'éviter une utilisation excessive d'azote liquide, car elle peut affecter le pouvoir calorifique du GNL.
Fabricant de réservoirs cryogéniques et assistance à la mise en service
Un refroidissement adéquat et un déplacement de pureté sont des éléments importants de la mise en service initiale des réservoirs de stockage cryogéniques.
Un réservoir cryogénique bien conçu doit être équipé d'un système de remplissage par le haut et d'un dispositif de pulvérisation interne adaptés pour assurer le refroidissement et le déplacement du fluide nécessaires. La procédure de mise en service doit être définie en fonction de la conception du réservoir, des exigences de fonctionnement, du niveau de pureté requis et des conditions spécifiques du projet.
En tant que fabricant professionnel d'équipements cryogéniques,Hebei Runfeng Cryogenic Equipment Co., Ltd.fournit des réservoirs de stockage cryogéniques et des équipements cryogéniques connexes pour les gaz industriels et d'autres applications.
Conclusion
Le refroidissement et le déplacement du réservoir cryogénique pour garantir sa pureté sont des procédures essentielles lors de la mise en service d'un nouveau réservoir de stockage cryogénique.
Pour les réservoirs d'oxygène, d'azote et d'argon, le procédé combineRemplissage par le haut, refroidissement, décompression, cycles de déplacement répétés et vérification finale de la pureté du gazPour les réservoirs de GNL, l'azote liquide peut être utilisé pour le refroidissement initial, tandis que la concentration en oxygène doit être contrôlée avant la mise en service du réservoir.
La compréhension de ces procédures aide les opérateurs à mieux préparer les réservoirs cryogéniques pour leur premier remplissage et favorise un fonctionnement plus sûr et plus fiable.
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