低温压力容器制造汇总

化学符号 沸点（℃）
采用的金属材料
容器结构
硫化氢 二氧化碳
乙炔 乙烷 乙烯
氪 甲烷
氧 氩 氟 氮 氖
H2S CO2 C2H2 C2H6 C2H4
Kr
CH4 O2 r
F2 N2 Ne
－60.3 －78.4 －84.02 －88.63 －103.71 －153.36 －161.45 －182.93 －185.86 －188.12 －195.8 －246.06
3 液氢注入和排除
4
辐射屏
5 聚四氟乙烯缓冲块
6
叠片绝热支承
7
氮排气管
8
氢排气管
9
氢安全阀
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氮安全阀
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图5 液氮保护的液氢容器
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低温压力容器和管道的典型结构⑹
⑵ 液氢和液氦压力容器
1 抽气铅管 2 铅管护罩 3 颈管 4 铜翅片 5 多层绝热 6 外壳 7 传导屏 8 内胆 9 加强圈 10 支承短管 11 吸附腔 12 吊钩 13 不锈钢丝绳 14 底座
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图3 WYN-180型运输用低温容器
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低温压力容器和管道的典型结构⑷
⑴ 液氧、液氮和液氩压力容器
1、外壳体；2、内容器；3、吊杆；4、排液阀；5、排液管。
2Leabharlann Baidu20/10/3
图4 38M3铁路液氧槽车
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低温压力容器和管道的典型结构⑸
⑵ 液氢和液氦压力容器
1 液氮注入和排除
2
液氢阀
国家
美国
规范名称 ASMEⅧ -1
低温界线 ＜－ 2020/103/30℃
日本 JISB827
0 ＜－ 10℃
德国 AD规范
＜－10℃
法国 非直接火受压设备设计规范
≤－20℃
英国 BS550
0 ＜0℃
3
低温压力容器和管道的典型结构⑴
⑴ 液氧、液氮和液氩压力容器
1盖 2 内颈管 3 内胆 4 外壳 5 拉手 6 支承垫 7 铝壳 8 吸附剂 9 弹簧 10 抽气管 11 抽气管护罩
低温压力容器 及管道系统 在用检验
概况
低温技术是19世纪末在液态空气工业上发展起来的，随着 科学技术的进步，低温技术在近30年中得到了迅速发展和广 泛应用。低温压力容器和管道系统是低温工业过程的关键设 备。碳钢和低合金钢制低温压力容器的特点是容易产生低温 脆性破坏。低温脆断是在没有预兆的情况下突然发生的，危 害性很大，因此在选材、试验方法和制造等方面均要采取措 施，防止低温脆断事故发生。铝及铝合金、钛及钛合金、铜 及铜合金、镍及镍合金和奥氏体不锈钢等制低温压力容器则 没有低温脆断的情况。对于深低温条件下运行的容器，应有 良好的低温绝热结构和密封结构。
－190
－60
由天然气萃取氦气
－200
－90
2
低温压力容器的低温界限
1、按常规设计的压力容器规范多采用经验的总结，包括失 效、破坏的经验总结。所以各国根据各自的使用经验，人为 划分低温界线。我国压力容器规范多年来习惯把小于或等于20℃作为低温界线。实践表明这样划分具有足够的安全性。 目前世界各国按常规设计的压力容器规范，对低温压力容器 划分的温度界限各不相同，如表2所示。
4 日本JISB8270-1993《压力容器基础标准》；
5 日本JISB8240-1993《制冷用压力容器结构》；
6 法国CODAP-1995《压力容器构造》。
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低温钢制压力容器（低温用钢）
19世纪末以来，在严寒地带的铁轨、桥梁和结构件曾发生一 系列低温脆性断裂事故。
钢的冷脆是压力容器材料脆化最重要的类型。所谓冷脆性是 指金属材料在低温下呈现韧性降低，脆性增大的现象。对于在 低温下工作的受压元件，考虑钢材冷脆性是选用钢材的基本要 求。对于高温下工作的承压设备，虽然在运行状态下塑性良好， 但在室温下进行水压试验时，仍有可能发生脆性破坏，这也属 于冷脆问题。本世纪纪40年代以来，许多压力容器、管道、 化工设备及大型结构等焊接结构，多次发生脆性破坏，造成了 巨大的损失。为了避免发生破坏，在水压试验时规定了不同的 最低温度值。
3.5Ni钢 06MnNb钢
5.5Ni钢、9Ni钢 铝合金
36%Ni钢
9Ni钢、铜 铝合金
0Cr18Ni9Ti 20Mn23Al
双壁 真空型绝热
重氢 氢
20氦20/10/3
D2 H2 He
－249.49 －252.77 －268.93
铝合金、铜 铜、0Cr18Ni9Ti
15Mn26Al4
真空型绝热
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表1 常见的低温工业过程
过程种类 石油精炼过程丙烷脱腊
血浆的冷冻干燥 青霉素的冷冻干燥 氯气的液化 石油精炼过程o2脱腊 一氧化2二020氮/1的0/3精制
温度条件℃
过程种类
温度条件℃
－40
工具钢的低温处理
－90
－40
天然气的液化
－160
－40～－90 炼焦油煤气分离乙烯
－190
－50
液态空气的制作
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低温压力容器的结构材料
低温压力容器内胆常采用奥氏体不锈钢、铝合金、铜合金（钛）；液化
天然气的内胆也可用9%Ni镍钢和36%Ni钢（镍合金）；液氟容器内胆多
用蒙乃尔合金或不锈钢。低温压力容器外壳常用碳钢（如Q235 、
16MnR等）。内胆与外壳连接管道和构件常用奥氏体不锈钢、蒙乃尔合
金低。温液体名称
低温钢制压力容器（标准规范）
国内：
1 GB150-1998《钢制压力容器》；
2《压力容器安全技术监察规程》；
3 JB4732《钢制压力容器分析设计标准》。
国外：
1 美国ASME锅炉压力容器规范Ⅷ-1、Ⅷ-2；
2 英国BS5500-1997《非直接受火熔焊压力容器规 范》；
3 德国AD《压力容器规范》；
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图6 100L多屏绝热液氦容器
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低温压力容器和管道的典型结构⑺
⑶ 液化天然气储存容器
2020/10图/3 7 东京煤气公司130000 M3地下液化天然气储罐
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低温压力容器和管道的典型结构⑻
⑷ 低温液体输送压力管道及设备
1、摆动杆；2、可拆卸的罩；3、阀。
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图8 低温阀门
2020/10/3 图1 15L杜瓦容器
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低温压力容器和管道的典型结构⑵
⑴ 液氧、液氮和液氩压力容器
1、仪表箱；2、液氧蒸发器；3、抽真空管；4、盖板
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图2 CF-100000液氧储槽
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低温压力容器和管道的典型结构⑶
⑴ 液氧、液氮和液氩压力容器
1、真空封口；2、支承；3、输液管；4、定点液位计；5、引线管；6、挡板；7、 外壳；8、吸附剂；9、安全阀；10、增压系统；11、压差液位计；12、盖板；13、 仪表板、14、内胆；15、增压管。
2、按应力分析法设计的压力容器规范要求容器在整个使用 （包括制造）过程中，无论在常温或低温下使用，都应具有 一致的韧性要求，以防止在各个使用环节上发生脆性断裂。 因此，按应力分析法进行设计的压力容器规范，如ASMEⅧ2，中国的JB4732都不划分低温与常温的温度界限。
表2 各国按常规设计钢制容器规范的低温界线