Tangki simpanan sejuk: Inovasi teknologi dan pembangunan pasaran

Tangki simpanan kriogenik ialah peralatan khusus yang digunakan untuk menyimpan gas cecair kriogenik (seperti gas asli cecair, oksigen cecair, nitrogen cecair dan hidrogen cecair) dengan julat suhu penyimpanan -196°C hingga 0°C. Ia digunakan secara meluas dalam industri seperti tenaga, bahan kimia, dan perubatan. Berikut akan memberikan analisis terperinci daripada pelbagai perspektif, termasuk teknologi, aplikasi, pasaran dan keselamatan.

I. Teknik Asas dan Klasifikasi

1. Teknologi penebat haba

Penebat serbuk vakumStruktur silinder dua lapisan dengan serbuk perlit mengisi ruang antara lapisan, memberikan vakum yang tinggi (0.5~6 Pa). Sesuai untuk tangki simpanan dengan isipadu kurang daripada 200 m³ dan tekanan kerja yang tinggi (cth., 2.0 MPa), dengan kadar penyejatan yang boleh dikawal di bawah 0.5%.

Rajah 1 – Struktur bekas serbuk vakum: 1 – Silinder dalam (keluli tahan karat 316L), 2 – Serbuk perlite (bahan penebat), 3 – Lapisan vakum (0.5~6 Pa), 4 – Silinder luar (keluli karbonat), 5 – Penjerap (digunakan untuk mengekalkan vakum).

Bahan penebat serbuk atmosferaIa mempunyai struktur dua lapisan, bahagian bawah rata dengan serbuk perlit mengisi ruang antara lapisan, tetapi tidak menghasilkan vakum. Isipadu maksimum ialah 2000 meter padu, dan tekanan operasi agak rendah (34-40 kPa), terutamanya digunakan untuk bekalan oksigen puncak.

2. Pemilihan Bahan

Silinder dalamKeluli tahan karat austenit (cth., 304, 316L) – tahan terhadap suhu rendah dan kakisan.

silinder luarKeluli karbon - kos rendah dan kekuatan yang mencukupi.

Bahan khasKeluli dengan kandungan nikel 9% digunakan untuk tangki simpanan gas asli cecair dan boleh menahan suhu ultra rendah hingga -196°C; aloi aluminium digunakan untuk tangki simpanan hidrogen cecair, yang mempunyai kelebihan pengurangan berat yang ketara.

3. Kemas Kini Pintar

Pemantauan Internet of Things (IoT).Penderia tekanan, suhu dan tahap terbina dalam menghantar data masa nyata ke awan. Sekiranya berlaku anomali, sistem secara automatik mengeluarkan penggera dan memulakan alat kawalan jauh. Sebagai contoh, tangki simpanan baharu Liaoyang Shenwan Chemical Co., Ltd. mendapat manfaat daripada sistem pintar ini, mengakibatkan pengurangan 60% dalam kadar kegagalan peralatan.

Pengurusan DataIa menyokong penyimpanan data sejarah, eksport dan analisis penggunaan tenaga untuk mengoptimumkan kecekapan operasi. Sebagai contoh, sistem tangki simpanan nitrogen cecair pintar YDD-550-445 boleh merekodkan perubahan suhu dan paras cecair serta mempunyai kitaran pemerolehan data yang boleh dikonfigurasikan.

II. Kawasan Aplikasi dan Trend Pasaran

1. Kawasan Tradisional

industri tenagaTangki simpanan gas asli cecair (LNG) ialah peralatan utama untuk pengangkutan gas asli dan pencukuran puncak. Pertumbuhan perdagangan LNG antarabangsa mendorong permintaan. Sebagai contoh, import LNG China diunjurkan melebihi 100 bilion tan menjelang 2025, membawa kepada peningkatan yang sepadan dalam permintaan untuk tangki simpanan.

Gas industriOksigen cecair, nitrogen cecair, dan argon cecair digunakan secara meluas dalam industri metalurgi (pembuatan keluli) dan kimia. Menjelang 2025, industri kimia akan menyumbang 45% daripada keseluruhan pasaran tangki penyejukan.

2. Medan Baharu

Penyimpanan dan pengangkutan hidrogenTangki simpanan hidrogen cecair (-253°C) merupakan penghubung penting dalam rantaian industri tenaga hidrogen. Di China, subsidi untuk penyimpanan hidrogen dan peralatan pengangkutan akan meningkat sebanyak 25% menjelang 2025, yang akan merangsang pertumbuhan pasaran. Sebagai contoh, sebuah syarikat logistik hidrogen menggunakan tangki simpanan peti sejuk untuk pengangkutan jarak jauh kenderaan sel bahan api hidrogen.

Penangkapan dan penyimpanan karbon dioksida (CCUS)Tangki penyejuk karbon dioksida digunakan untuk menyimpan gas buangan industri. Saiz pasaran dalam sektor ini di China diunjurkan mencecah 8.5 bilion yuan menjelang 2025, dengan kadar pertumbuhan tahunan kompaun sebanyak 17.2%.

3. Ramalan Pertumbuhan Pasaran

Pasaran GlobalDiunjurkan menjelang 2025, saiz pasarannya akan melebihi AS$12 bilion, dengan China menyumbang 35%, menjadikannya pasaran tunggal terbesar di dunia.

Kadar pertumbuhan setiap segmen pasaranAntara 2023 dan 2025, kadar pertumbuhan tahunan purata tangki simpanan hidrogen akan mencapai 28%, manakala permintaan untuk tangki simpanan rantai sejuk perubatan akan meningkat pada kadar 15% setahun.

III. Dokumen Kawal Selia untuk Peraturan Reka Bentuk dan Keselamatan

1. Piawaian Antarabangsa

BS EN 14620-5:2025Ia menyatakan keperluan ujian, pengeringan, pembersihan dan penyejukan untuk tangki penyejukan yang dibina di tapak, termasuk media seperti gas asli cecair, gas petroleum cecair dan ammonia.

ASME BPVC VIIIDokumen spesifikasi reka bentuk tangki tekanan menetapkan bahan, proses pembuatan, dan piawaian ujian tekanan untuk tangki penyejukan.

2. Piawaian Kebangsaan (China)

GB/T 18442Piawaian untuk bekas tekanan terlindung yang disejukkan menetapkan keperluan yang ketat untuk parameter seperti tahap vakum dan kadar kebocoran.

TSG 21Peraturan Penyeliaan Teknikal Keselamatan untuk Kapal Tekanan Pegun telah mengukuhkan keperluan untuk proses kimpalan dan ujian tidak merosakkan.

3. Langkah-langkah Pengurusan Keselamatan

Cek harianPeriksa kebocoran injap, fros pada selongsong luar dan ketepatan instrumen; menganalisis kandungan asetilena dalam oksigen cecair setiap minggu (sepatutnya <0.1×10⁻⁶).

Penyelenggaraan tetapUjian vakum (≤16 Pa dalam keadaan sejuk), pengukuran ketebalan dinding, dan ujian tidak merosakkan sendi dijalankan untuk memastikan integriti struktur tangki.

Langkah-langkah tindak balas kecemasanPeralatan sistem pengairan, penutup kalis api, penganalisis gas; membangunkan rancangan untuk mengurangkan akibat kebocoran (cth., melarang nyalaan terbuka berhampiran tangki oksigen cecair).

河北顺合燃气设备有限公司

Sebuah tangki penyimpanan cecair sejuk dengan isipadu 200 meter padu