1、液體二氧化碳及設(shè)備維護(hù)使用說(shuō)明書(shū)目錄一、 二氧化碳的認(rèn)識(shí)和了解二、 二氧化碳的安全常識(shí)三、 二氧化碳儲(chǔ)存設(shè)備簡(jiǎn)介四、 二氧化碳設(shè)備的運(yùn)輸與安裝五、 二氧化碳設(shè)備的操作與維護(hù)六、 設(shè)備安全要求及注意事項(xiàng)一：二氧化碳的認(rèn)識(shí)和了解二氧化碳是一種由一個(gè)碳原子和兩個(gè)氧原子組成的化合物，其化學(xué)分子式為 CO2。根據(jù)不同的溫度和壓力，二氧化碳可以由固態(tài)，液態(tài)，氣態(tài)三態(tài)共存或以單一狀態(tài)存在。在正常的大氣狀態(tài)下，二氧化碳是一種無(wú)色無(wú)味的氣體，比空氣重 1.5 倍。二氧化碳不會(huì) 燃燒也不助燃，并且無(wú)法維持生命。二氧化碳處于一個(gè)適當(dāng)壓力的容器中時(shí)，根據(jù)其溫度和壓力的不同，它可以以固，液，氣 三種狀態(tài)的任一形式存在。

2、三態(tài)共存平衡點(diǎn)的溫度和壓力分別是零下 69.9 華氏度 （零下56.6 攝氏度）和 60.4 磅/平方英寸（4.2kg/），這時(shí)，二氧化碳同時(shí)存在三種狀態(tài)，這種現(xiàn)象被稱(chēng)做三相點(diǎn)。當(dāng)溫度和壓力低于三相點(diǎn)的時(shí)候，二氧化碳既有固體也有氣體，當(dāng)然， 這取決于當(dāng)時(shí)所處的具體條件。干冰（固體二氧化碳）在溫度為零下 109.3 華氏度（零下78.5 攝氏度）的條件下升華（直接由固體變成氣體，沒(méi)有經(jīng)過(guò)液體的過(guò)渡狀態(tài)）。二氧化碳的臨界點(diǎn)是 87.9 華氏度（31.1 攝氏度）和 1070.6 磅/平方英寸（73.8 巴）。當(dāng)溫度 和壓力超過(guò)此值時(shí)，二氧化碳無(wú)法以液體狀態(tài)存在。此時(shí)，二氧化碳只能以一種超臨界的 流

3、體狀態(tài)存在。當(dāng)溫度和壓強(qiáng)超過(guò)三相點(diǎn)而低于臨界點(diǎn)的時(shí)候，上層為氣體的二氧化碳液體可在一密封容 器內(nèi)平衡儲(chǔ)存。在這個(gè)情況下，溫度，壓力和密度有著明顯的關(guān)系。通過(guò) 插頁(yè)的蒸氣壓力曲線和圖表 1.1 可以看出，如果在 70 華氏度（21.1 攝氏度）的條 件下注入液體二氧化碳，壓強(qiáng)容器將承受 820 磅/平方英寸（57.9 巴）的壓強(qiáng)。通過(guò)液體二氧化碳密度曲線，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度時(shí)升為 70 華氏度（21.1 攝氏度）時(shí)，液體二氧化碳密度變小。它的密度大約在 47 磅/立方英尺（754 公斤/立方米）。通過(guò)對(duì)比在 70 華氏度（21.1 攝氏度）時(shí) 837.8 磅/平方英寸（57.8 巴）和 47.6 磅

4、/立方英 尺（764 公斤/立方米） 的壓強(qiáng)和密度在 0 華氏度時(shí)（零下 17。8 攝氏度）291.1 磅/立方 英寸（20.1 巴）和 63.6 磅/立方英尺（1022 公斤/立方米） 的狀態(tài)， 顯而易見(jiàn)，大量的二 氧化碳液體可以被裝進(jìn)狹小而薄壁的壓力容器內(nèi)。因此，二氧化碳可以儲(chǔ)存在低壓散裝容 器內(nèi)。術(shù)語(yǔ)“低壓”用于工業(yè)上常指 CO2 應(yīng)儲(chǔ)存在低于環(huán)境溫度以下的低溫下，通常在0 華氏度（零下 17.8 攝氏度）。“低壓”是一個(gè)相對(duì)的術(shù)語(yǔ)，而不應(yīng)該只從字面上去理解， 因?yàn)樗婕暗膲毫Ψ秶赡軙?huì)達(dá)到約 350 磅/平方英寸（24.1 巴）分子重量44.01 lb/lb-mol44.01 kg/k

5、g-molVapor Pressure 蒸氣壓力在 70 F (21.1 C) 時(shí)838 psig 在 32 F (0 C) 時(shí)491 psig 在2 F (-16.7 C) 時(shí)302 psig 在-20 F (-28.9 C) 時(shí)200 psig 在-69.9 F (-56.6 C) 時(shí)60.4 psig 在-109.3 F (-78.5 C) 時(shí)0 psig57.79 bar33.86 bar20.83 bar13.79 bar4.17 bar0 kPa氣體密度在 70 F (21.1 C) 和32 F (0 C)0.1144 lb/ft3 0.1234 lb/ft31.833 kg/m3

6、 1.977 kg/m3比重在70 F (21.1 C) 時(shí)1.522在32 F (0 C) 時(shí)1.5241.5221.524比容在70 F (21.1 C) 和 32 F (0 C) 時(shí)8.741 ft3/lb 8.104ft3/lb0.5457 m3/kg 0.5059 m3/kg液體密度, 在 70 F (21.1 C) , 32 F (0 C) , 2 F(-16.7 C) , -20 F (-28.9 C) , -69.9 F (-56.6 C) 的47.6 lb/ft3 58.0 lb/ft3飽和度時(shí)63.3 lb/ft3 66.8 lb/ft373.5 lb/ft3764 kg/

7、m3 931 kg/m31016 kg/m3 1072 kg/m3 1179 kg/m3Sublimation temperature (1 atm) 揮發(fā)溫度-109.3 F-78.5 CCritical temperature 臨界溫度87.9 F31.1 CCritical pressure 臨界壓力1070.6 psig73.81 bar, absCritical density 臨界密度29.2 lb/ft3468 kg/m3Triple point 三相點(diǎn)-69.9 F at 60.4 psig-56.6 C at 4.16 barLatent heat of vaporizati

8、on 蒸發(fā)時(shí)的潛熱在32 F (0 C) 時(shí)100.8 Btu/lb 在2 F (-16.7 C) 時(shí)119.0 Btu/lb 在-20 F (-28.9 C) 時(shí)129.6 Btu/lb234.5 kJ/kg276.8 kJ/kg301.4 kJ/kg在-69.9 F (-56.6 C) 時(shí)的溶解潛熱85.6 Btu/lb199 kJ/kg在2 F (-16.7 C) 時(shí)液體密度63.3 lb/ft31015.9 kg/m3在 -109.3 F (-78.5 C) 時(shí)升華潛熱245.5 Btu/lb571.0 kJ/kg圖表 1.1 二氧化碳的物理常數(shù)二：二氧化碳的安全常識(shí)安全常識(shí)： 氣態(tài)的

9、二氧化碳是窒息劑。10%以上的濃度會(huì)導(dǎo)致人失去意識(shí)甚至死亡。低濃度的二氧化碳會(huì)導(dǎo)致頭痛，發(fā)汗，呼吸急促，心率加快，呼吸加快，眩暈，神經(jīng)衰弱，視力模糊甚至 休克。最終表現(xiàn)形式的嚴(yán)重程度取決于 CO2 濃度及人體暴露在 CO2 中的時(shí)間長(zhǎng)短。二氧化碳是一種無(wú)味氣體?？僧?dāng)作低度危險(xiǎn)性的材料處理。二氧化碳的密度大于空氣。高 濃度的二氧化碳甚至可以存放在敞開(kāi)的罐子，桶內(nèi)及低氣壓的場(chǎng)所內(nèi)。進(jìn)入這樣的區(qū)域前， 應(yīng)開(kāi)啟 CO2 監(jiān)視器并強(qiáng)制通風(fēng)，或穿一套密封并帶空氣呼吸器的服裝。在高濃度二氧化碳聚居的區(qū)域應(yīng)該掛有適當(dāng)?shù)木媾疲纾?警告二氧化碳?xì)怏w進(jìn)入前請(qǐng)先通風(fēng) 該區(qū)域含有高濃度二氧化碳可能會(huì)導(dǎo)致人窒息救助

10、沒(méi)有專(zhuān)用的救助設(shè)備不要擅自去移動(dòng)中毒者，否則你也有可能會(huì)成為中毒者。如果中毒者已經(jīng)失去知覺(jué)，獲得解救后要馬上進(jìn)行緊急救助。吸入 CO2 緊急搶救吸入二氧化碳?xì)怏w會(huì)對(duì)身體的各項(xiàng)機(jī)能起反作用。皮膚，眼睛，口腔與干冰（固體 CO2）或壓縮 CO2 接觸都會(huì)引起反作用。如果有人吸入大量二氧化碳并且已經(jīng)產(chǎn)生了很?chē)?yán)重的影響，應(yīng)該立刻把中毒者移到有新鮮 空氣流通的地方。如果中毒者呼吸停止，應(yīng)馬上采取人工呼吸。保持中毒者身體暖和和安 靜休息。并馬上由專(zhuān)職醫(yī)生治療。身體外露部分中毒緊急搶救如果在使用時(shí)干冰或壓縮 CO2 氣體接觸倒皮膚或口腔，應(yīng)立即防止將這些部位繼續(xù)暴露在空氣中，如皮膚發(fā)生了凍傷現(xiàn)象，應(yīng)該馬上得

11、到專(zhuān)業(yè)的治療，不要擦拭受凍部位，不要用 超過(guò) 107 華氏度（41.7）的物品進(jìn)行加熱。如果眼睛接觸到干冰或者壓縮二氧化碳將會(huì)導(dǎo)致眼角膜燒傷。眼睛其他組織結(jié)構(gòu)也可能會(huì) 受到傷害。如果干冰或者二氧化碳蒸氣或者液體二氧化碳進(jìn)入到眼睛里，應(yīng)該馬上使用專(zhuān) 用藥品治療。 三：二氧化碳設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介1設(shè)備結(jié)構(gòu) 儲(chǔ)槽一般為雙層圓筒形結(jié)構(gòu)，內(nèi)筒為l6MnDR優(yōu)質(zhì)合金鋼，外筒為Q235B優(yōu)質(zhì)碳素鋼，管路采用奧氏體不銹鋼制造，夾層采用高真空珠光砂填充或多層包扎保溫；儲(chǔ)槽設(shè)置有供操作的各種閥門(mén) 閥門(mén)布置合理便于操作， 儲(chǔ)槽設(shè)置有壓力表、液位計(jì)，供觀察槽內(nèi)壓力、液面之用.2主要特點(diǎn) (11儲(chǔ)槽設(shè)置有供槽車(chē)充液的接頭，可

12、向汽化器、槽車(chē)、泵供液。 (2)儲(chǔ)槽的內(nèi)、外筒都有安全裝置，保證用戶安全使用。(31儲(chǔ)槽的絕熱材料經(jīng)過(guò)特殊處理，使儲(chǔ)槽具有較長(zhǎng)的真空壽命，同時(shí)儲(chǔ)槽設(shè)有真空規(guī)管，需要時(shí)即可測(cè)量夾層真空度。四、運(yùn)輸與安裝 1、運(yùn)輸(1)公路運(yùn)輸時(shí)，設(shè)備應(yīng)與汽車(chē)?yán)喂?，中等?chē)速行駛，嚴(yán)禁設(shè)備與其他任何物體碰撞。(2)設(shè)備運(yùn)抵后，卸車(chē)作業(yè)人員，應(yīng)與設(shè)備主管人員共同制定卸車(chē)作業(yè)方案。 2，安裝 (1)儲(chǔ)槽運(yùn)抵安裝現(xiàn)場(chǎng)后，在具備安裝條件時(shí)，可就位，安裝過(guò)程中，嚴(yán)禁碰撞敲打，并特別注意外筒防爆裝置和真空閥，不得觸碰。 (2)將儲(chǔ)槽內(nèi)筒系統(tǒng)用氮?dú)庵凉ぷ鲏毫ψ鳉饷苄栽囼?yàn)，檢查閥門(mén)、管道、法蘭等均無(wú)泄漏后，則安裝完成。 (3)儲(chǔ)槽

13、安裝尺寸見(jiàn)供貨資料，要用槽車(chē)充排液體，應(yīng)考慮車(chē)輛行駛通道。 五、操作與維護(hù)1、操作 (1)準(zhǔn)備工作 儲(chǔ)槽在投入使用前應(yīng)進(jìn)行吹掃處理及閥門(mén)儀表檢查。 a氣密性試驗(yàn) 儲(chǔ)槽完成安裝，或者內(nèi)筒恢復(fù)常溫后，在充入液體二氧化碳前應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)氣密性試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力為儲(chǔ)槽的最高工作壓力，試驗(yàn)用氣為無(wú)油干燥空氣或干燥氮?dú)?，試?yàn)時(shí)問(wèn)不得小于4小時(shí) b清潔處理 氣密性試驗(yàn)合格后，需用干燥無(wú)油的空氣對(duì)儲(chǔ)槽內(nèi)筒系統(tǒng)進(jìn)行吹掃處理，用以去除潮濕空氣系統(tǒng)在用干燥空氣或干燥氮?dú)獯祾咧?，還應(yīng)用產(chǎn)品氣體吹掃，直至排出氣體純度達(dá)到要求為止 c閥門(mén)儀表檢查 在充入二氧化碳?xì)怏w前，必須認(rèn)真檢查閥門(mén)儀表是否處于正確的啟閉狀態(tài)、指示是否正確，

14、否則應(yīng)予以調(diào)整 d充裝 充裝分為首次充裝和補(bǔ)充充裝 首次充裝 首次充裝指內(nèi)筒處于熱狀態(tài)下的充灌，其充液步驟如下： a聯(lián)接充液管線 b對(duì)充液管路進(jìn)行吹掃(每次充裝前都應(yīng)進(jìn)行)，在進(jìn)液閥門(mén)開(kāi)啟前，由液體排出閥向輸液管內(nèi)放入少量液體，同時(shí)打開(kāi)殘液排放閥，對(duì)其管路進(jìn)行吹掃，以清除管道中的空氣和灰塵雜質(zhì)，接著從氣體進(jìn)出口輸進(jìn)氣態(tài)二氧化碳，使其簡(jiǎn)體冷卻，所用二氧化碳?xì)怏w壓力不低于l. 2MPa，待到儲(chǔ)槽壓力高于1. 2Mpa時(shí)，方可打開(kāi)下部進(jìn)液閥 向儲(chǔ)槽內(nèi)充液體二氧化碳 c打開(kāi)測(cè)滿閥，壓力表閥 并啟動(dòng)液位計(jì)(全開(kāi)液上、液下閥) 液位計(jì)操作應(yīng)遵守其說(shuō)明書(shū)之外還應(yīng)遵守下列規(guī)定： 啟動(dòng)開(kāi)平衡閥，開(kāi)液面計(jì)上閥、液

15、面計(jì)下閥，關(guān)平衡閥。 停表開(kāi)平衡閥關(guān)液面計(jì)上閥、液面計(jì)下閥。 d閥門(mén)開(kāi)度開(kāi)始要小，待液位計(jì)有顯示時(shí)，可開(kāi)大進(jìn)液閥，加大充裝速度。 e當(dāng)測(cè)滿閥噴出液體時(shí)，說(shuō)明儲(chǔ)罐己充滿液體，應(yīng)立即關(guān)閉下部進(jìn)液閥，停止充裝。同時(shí)打開(kāi)殘液排放閥，排除充液管路中的殘余液體。 f充灌結(jié)束，折除充裝管路 注意在儲(chǔ)槽有液體的情況下，儲(chǔ)槽的壓力不得超過(guò)2.2MPa（視儲(chǔ)罐情況定），且不得低于l.2MPa g補(bǔ)充充液(指內(nèi)筒已有液體狀態(tài)下的充灌) 補(bǔ)充充液程序與首次充液基本相同，所不同的是，內(nèi)筒已有低溫液體不需要冷卻內(nèi)筒，因此，吹掃管路后即可由下部進(jìn)液閥進(jìn)液。 h 液體客積與液位高度關(guān)系可由液位對(duì)照表查得。 (3)供液 儲(chǔ)槽內(nèi)

16、壓力達(dá)到要求、經(jīng)檢驗(yàn)合格后即可打開(kāi)排液閥向外供應(yīng)液體。 (4)貯存 在貯存過(guò)程中，應(yīng)認(rèn)真做好儲(chǔ)槽的壓力變化記錄，在儲(chǔ)槽壓力超過(guò)規(guī)定值時(shí)（2.2MPa左右），應(yīng)進(jìn)行放空，而且壓力不得低于l.2MPa。注意液體貯存過(guò)程中，必須保證安全閥正常工作， 若為雙閥，根部閥必須保證在常開(kāi)狀態(tài)。 液相管線上相鄰的雙閥禁止同時(shí)關(guān)閉。 儲(chǔ)槽的停用及重新起用：短期內(nèi)停用，一定不要將槽中液體排盡，以免重新啟用時(shí)增加處理的麻煩。若維修需要已將槽內(nèi)余氣排盡，要重新啟用時(shí)，必須進(jìn)行氣密性試驗(yàn)、吹掃處理，經(jīng)檢驗(yàn)合格后才能充裝低溫液體 (5)安全附件 出于安全的考慮，低溫液體儲(chǔ)槽都配置了完整的安全附件，它們是：內(nèi)容器安全閥、壓

17、力表與液位計(jì)；外容器防爆裝置。建議用戶在使用儲(chǔ)槽前仔細(xì)閱讀使用說(shuō)明書(shū)，以避免對(duì)人身及產(chǎn)品造成損害。 安全閥 本產(chǎn)品配置有雙安全閥，分別并聯(lián)在二通閥的左右通道上。通過(guò)旋轉(zhuǎn)二通閥的手輪使閥桿上升或下降(至極限位置)，可控制左右通道的工作狀態(tài)，亦即進(jìn)行左右通道的切換，二通閥閥桿處于中間位置時(shí)左右通道同時(shí)打開(kāi) 正常工作情況下，建議用戶將二通閥切換至單向(左或右)工作狀態(tài)；安全閥異常起跳等情況出現(xiàn)時(shí)，用戶可將二通閥切換至另一側(cè)工作同時(shí)查明原因并進(jìn)行安全閥的檢修或更換。 安全閥在正常情況下可對(duì)其起跳壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。調(diào)方法是松開(kāi)中部鎖緊螺母，通過(guò)調(diào)整上部的調(diào)節(jié)螺母，可調(diào)節(jié)內(nèi)部彈簧的壓緊力。左旋使開(kāi)啟壓力降低，

18、右旋使開(kāi)啟壓力增大。但此工作應(yīng)該由有資質(zhì)的單位人員進(jìn)行操作。 對(duì)于低溫液體貯運(yùn)設(shè)備重要要求之一是要有良好的絕熱性能，蒸發(fā)量要小，儲(chǔ)槽真空一旦被破壞，就無(wú)法貯存低溫液體，因此應(yīng)特別注意保護(hù)儲(chǔ)槽的真空度，儲(chǔ)槽的外筒防爆裝置和抽空閥是直接通真空夾層的，在夾層真空度沒(méi)有破壞時(shí)，不得拆卸該裝置，抽空閥在設(shè)備出廠時(shí)作鉛封，說(shuō)明不準(zhǔn)任意開(kāi)關(guān)，否則將破壞儲(chǔ)槽真空度。 低溫液體儲(chǔ)槽的外殼屬于外壓容器，外殼承受著大氣壓力，嚴(yán)禁敲打和碰撞，以免外殼受到損傷，也不得處于高于50C的環(huán)境之中，影響真空度，降低絕熱效果。貯槽為壓力容器，使用維護(hù)、管理應(yīng)嚴(yán)格遵守我國(guó)壓力容器的有關(guān)法規(guī)及本文件的規(guī)定。凡要在容器本體上實(shí)施焊接工作，必頻在制造廠的指導(dǎo)下進(jìn)行。貯槽外部出現(xiàn)局部冒汗或結(jié)霜時(shí)，應(yīng)進(jìn)行檢查，必要時(shí)可重新抽真空 當(dāng)設(shè)備短期不用時(shí)，內(nèi)筒內(nèi)如無(wú)液體，應(yīng)保持不低于0.8MPa壓力，以防空氣進(jìn)入影響純度，內(nèi)筒如有液體則應(yīng)不低于1.2MPa，以防筒內(nèi)液體變成干冰，只有確定長(zhǎng)期不用時(shí)，才可排盡氣體。 (2)真空檢測(cè)及再抽真空 儲(chǔ)槽的真空度半年左右檢查一次，要測(cè)量時(shí)，只要將金屬熱規(guī)管上的護(hù)蓋擰下，插上熱偶真空計(jì)的插頭，即可獲知夾層真空度。具體操作按真空計(jì)的使用說(shuō)明書(shū)進(jìn)行貯槽使用幾年之后，可能需要重抽真空，以提高絕熱性能，具體如何抽真空，若有必要，用戶可與設(shè)備制造廠聯(lián)系，雙方商定重抽真空的具體工藝。 (3)檢