液氦储罐发展现状及关键技术

李均方，张瑞春，陈吉刚

(中国石油 西南油气田分公司 成都天然气化工总厂，四川 成都 610213)

1 概 述

根据用量不同，大量氦的储存和运输主要有高压气氦运输和液氦运输之分，小量氦气通常采用高压钢瓶运输和杜瓦液氦运输的方式[1]。

一般高压气氦拖车储存压力为20 MPa，储存运输温度为室温，8瓶/车，单车储存量约为4500 m3，拖车空载重量约25.57 t，远高于氦气本身重量。液氦储存压力0.01～0.57 MPa，储运温度最低4.2 K，标准11 000加仑液氦储罐的1次储存量约25 000 m3(气氦)，液氦储罐空载重量约18.5 t，因此可以看出液氦储存运输是一种高效的储运方式。与高压气氦拖车储运相比，液氦储运具有储存运输量大，运输总重量低，运输气压低，储存运输经济性好的特点，特别是在大量气体远距离运输时的应用更加广泛。

液氦储运属于低温液体储运范畴，液氦储罐属于专用低温液体储罐，这类储罐的特点是技术性能要求高[2-3](漏热损失极低)，交货时间较长(下订单后18～24个月以上)，价格昂贵(约80～100万美元)，使用寿命长(根据Gardner报道，其1973年生产的液氦储罐目前还运行良好，使用寿命已接近50 a)。从安全性看，液氦作为低温液体，要求储运时防止低温冻伤，远离热源；同时液氦属于惰性气体，大量吸入会有窒息风险。由于氦气业务的有限性和液氦性质的特殊性，目前全球液氦储罐的生产厂商主要有Gardner和CryoAB两家，国内也有厂商提出过试制计划，但目前无商业供货。特别是Gardner的产品生产历史较长，产品市场占有率高。

2 液氦储罐的特点

作为运输介质，液氦的特点是温度低(沸点4.2 K)，汽化潜热小(20 kJ/kg)，见表1。……