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低温液体的储存包装技术

时间:2022-04-29 来源网站:呼伦贝尔化工机械网

低温液体的储存包装技术

随着我国科学技术水平的不断发展,在高科技领域内对低温液体的需求也越来越广泛。像液氢 (H2)、液氧(02)、液氦(He)、液氩(Ar)等低温液体,贮存和运输都需要容器来包装,这些温度极低的液体的贮存包装是一门高科技学科,对温度在零下几十至几百摄氏度的低温液体都必须进行防火、防爆、防静电的安全包装。目前国内外通常采用的包装形式有高真空绝热、真空粉末绝热、真空玻纤绝热和高真空多层绝热。贮存低温液体的包装容器的材料,大都采用不锈钢及碳纤维复合材料来加工制造。在绝热层的外部再套上用碳钢或不锈钢加工制造的外筒体,按不同的低温液体介质,根据国家标准,在外简体的外表面喷涂上相应的颜色和色带,对军用低温液体包装容器外筒的表面包装色彩上通常喷涂军绿色或迷彩色,对低温液体的贮存包装上国家是有严格的标准和规定,不允许无证生产制造。

低温液体在包装容器中必须有极好的绝热性能,在此条件下,只许有很低的蒸发率,为了满足上述的条件,低温液体的包装容器做成双层式即有内筒和外筒,除低温液体C02亦可用低温碳钢 (16MnCr)外,大都采用不锈钢(如1Crl8Ni9Ti、1Crl8Ni9等)制造,外筒体使用碳钢或不锈钢加工制造。内筒体与外简体之间的夹层中充填装导热系数很小的绝热性能较好的材料和珠光砂及聚氨脂、聚苯乙烯泡沫塑料等,此外也可在内筒体外部包扎一定厚度的绝热材料如玻璃纤维层、聚丙烯、聚乙烯纤维层、铝箔和双面镀铝的涤纶膜层等,给低温液体包装容器设置“热辐射屏”,形成有效的热障,防止热对流、热传导和热辐射,以减少冷损,同时也防止外界传给低温液体的热量减低至最小程度。并按制造工艺要求还要将内外筒之间的夹层抽真空,达到一定要求的真空度(1×10-2、~ l×10-5 Pa),使用时,在一定期限内并能维持一定的真空度指标,才能保证低温液体介质处于液体状态,不会被汽化。

经过贮存包装后的低温液体贮槽,可用汽车、火车、飞机、船舶装载和运输,目前最为普遍使用的为汽车大梁上安装低温液体容器贮罐的槽车以及拖挂式、半拖挂式槽车。低温液体贮存包装的贮槽可分为移动式和固定式两种,根据工程工艺与部门性质的需要来选择。如火箭发射前,用特殊的输送管道将移动贮槽中的低温液体氢(H2)、氧(02),用低温液体泵加注在火箭的燃料贮存箱中,作为氢氧发动机的燃料,以推动火箭的发射。大型的钢铁厂、化肥厂、化工厂作为原料,可将低温液体贮存在固定式的贮槽中,随时汽化、增压、输送、使用。

包装低温液体的贮槽已广泛用于工业的各部门、农业、军工、科研。近年来在民用中也获得了广泛的应用,如液化天然气、液体二氧化碳(C02)、液氨等及特种气液态进行包装贮运,采用这种方式后,给使用者带来很大的方便,包装低温液体的贮槽,只要配置汽化器、充瓶泵、管道、阀门,即可对钢瓶进行气体的灌充,与过去用汽车装载运输数百瓶、数千瓶的钢瓶运送气体来讲,大大降低了劳动强度,提高了安全性,同时也大大降低了成本,提高了机动性、及时性和经济效益。由于它具有降低劳动强度、提高安全性、防止污染、实用价值大等优点,已得到普遍的使用。工业中使用包装食品级液体二氧化碳(C02)贮槽后,方便、清洁、防止污染,保证饮料的质量,广泛用于焊接的氩气 (Ar),也可通过上述的方式获得。包装后低温液体贮槽对及时提供液氢、液氧及气态氧可带来极大的机动性、隐蔽性、安全性。目前国内外已大力发展包装低温液体的贮槽,生产的体积已由小至数升到大至上千立方米,特别应当指出的是,我国第一艘载人试验飞船安全升空,为“神舟”号“保驾护航”,包装后的低温液体贮槽,在其中就起到很大的作用。

贮存低温液体的包装容器,它不同于其它商品在外包装有结构、表面图案、色彩、商标,商业化的特征形式,它的特点在于它的包装物理化学特性直接影响被包装介质的物化性质,这种包装容器在使用年限内可以反复使用,包装低温液体容器也作为一种商品,这种包装物具有高技术含量,因此制造企业也必须具有完善的产品质量保证体系取得国家颁发的压力容器制造许可证、ASME锅炉压力容器授权证书和U、U2规范钢印、IS09000系列质量体系认证等,因此低温液体的包装对包装而言,有它的普遍性更有它的特殊性,这种特殊性就决定了高技术含量,也是综合技术水平的反映。

(中国包装技术协会)

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