化工企业氦气鹤壁与软管对比

化工企业氦气鹤壁与软管对比

高强

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摘要：随着氦气资源在我国扮演的角色越来越重要，对氦气资源的开发与生产不断深化，有关氦气的生产、制造、装备等也日益完善。下面就介绍了氦气的装卸鹤臂和金属编织软管在安全方面和经济方面的全方位对比并得出相应结论。氦气装卸臂由于钢制立柱、装卸管道、旋转接头和弹簧钢组成。装卸臂由于他的抗爆能力强、使用寿命久、操作简单、维护成本低等方面优于金属编织软管被建议推广使用。

关键字：金属编织软管 装卸鹤臂 氦气

1、概述

氦气是我国重要的战略资源，它关系到我国的国防安全和高新技术产业发展，氦气的应用液非常广泛。氦气主要应用在潜水和潜水艇等呼吸气、医疗领域核磁共振、红外探测、物理低温超导、核工业、电子产品高端制造业、激光技术、航空航天等领域，具有不可代替的特性。

氦气是稀有资源，全球氦气主要产地有美国、卡塔尔、俄罗斯、阿尔及利亚、波兰、澳大利亚等国家。这些过家中美国是氦气生产中最高的国家，约占全球氦产量的40%左右。我国为贫氦国家现探明储量占世界总量的2%左右，同时我国又是世界上氦气消费最大的国家之一。随着改革开放和科学技术的进步我国对氦气的资源成上升趋势。目前我国95%的氦气全靠进口。2016-2018年我国氦气进口量由3167吨逐年递增至4126吨，增长了23.24%。卡塔尔是我国氦气进口的第一来源国占我国进口氦气的60%以上。

随着我国科学技术的不断发展，减少对氦气资源的依赖我国开始不断的对氦气生产的研究，并逐年提高我国氦气的生产总量。

我国氦气由2018年总产量为35万立方米增长到2021年的130万立方米，合计增长了271.43%。预期还会将持续增长。

根据中国地址调查局的统计，我国氦气主要分布在四川盆地，内蒙古地区、青海和新疆等地。其中，四川盆地占我国氦气中产量的90%以上。随着我国对氦气资源的不断投入各种行业问题逐渐显现出来，其中，如何安全经济有效的对氦气重装也成为人们关注的一个地方。

2、氦气重装软管与氦气鹤臂重装的对比分析

2.1安全操作

金属编制软管的优缺点：

金属编制软管如图：

他是由外金属编制层、内管、接头组成。主要特点为结构简单，具有一定的抗压能力，容易弯折，耐腐蚀。主要缺点是必须要有一定的曲率半径且管径越大曲率半径也越大，金属软管可能不适合用于持续或剧烈振动的系统。软管弯曲应在同一个平面上进行以防止金属软管扭曲。对于复杂的弯曲, 金属软管必须使用多段软管连接或采取其它隔离措施。

根据金属软管的结构和组成来看金属编织软管主要存在的安全隐患为：外部编织层容易磨损，引发高压软管泄漏甚至爆管。弯折半径较小时引发接口处波纹管脱落造成金属软管开裂的安全隐患。由于金属软管经常出现压力急剧变化软管经常处于形变当中对软管的使用寿命产生严重影响。

使用装卸鹤臂的优缺点：

装卸鹤臂如图：

装卸鹤臂是由立柱、万向节、拉断阀、弹簧缸、管道等组成。主要特点为连接方便，具有很强的抗压能力，耐腐蚀，臂展较大。主要缺点为安装好后不易移动，但是由于在氦气生产和使用过程中，使用地点较为固定，即使在不移动装卸臂的情况下也能保证装卸车辆工作的顺利完成。由于装卸车鹤臂使用钢制管道焊接而成且固定在装卸立柱上所以不存在对卸车鹤臂的磨损。装卸鹤臂于槽车连接处采用CGA1340螺纹的刚性连接不存在接口脱落的问题。

通过以上对比装卸臂在安全运行上具有一定的优势。它消除了金属编织软管爆管导致的一些严重的安全隐患和由于软管接口曲率半径过小导致金属编制软管开裂的安全隐患为安全生产提供了可靠的保障。

2.2经济性分析

通过分析得出装卸鹤臂的安全性大于金属编制软管，现在我们从经济方面再分析一下装卸鹤臂和金属编制软管。

金属软管造成泄漏时会造成大量的氦气泄漏，且由于金属软管无法维修只能更换。装卸鹤臂如果发生泄漏只要更换相关配件即可。

企业为了防止金属编织软管外表面磨损所以对软管增加了防护套防止外表面的磨损造成了使用金属软管的成本上升。装卸鹤臂由于不予地面接触所以不需要做这层保护。

由于装卸软管存在疲劳为了防止事故的扩大定期需要对软管做出更换，根据我厂实际运行情况每2年对金属软管更换一次。装卸鹤臂设计寿命为30年，每3年需要对设备维护一次。

氦气金属编织软管约8000-12000元每根，按照8000元计算，金属编织软管2年更换一次每面需要8000/2=4000元每年。每根金属编织软管需要对外表面做防磨处理增加弹簧管400元每根。每年需要投入400/2=200元。合计每年需要投入4000+200=4200元。

装卸臂一台价格为45000元，设计寿命30年。单价成本为45000/30=1500元每年，维护成本每3年维护一次，维护成本约2000元。折合每年2000/3=667元。合计每年需要投入1500+667=2167元。

通过以上对比得出金属编织软管年费用4200>装卸鹤臂年费用2160元。装卸臂经济方面明显优于金属编织软管。

3、总结

通过以上对比分析可以的出装卸鹤臂不管是经济方面还是安全方面均优于金属编织软管的结论。装卸鹤臂的应用不仅能保障企业安全平稳运行而且还能为企业节省大量的资金投入。在氦气充装过程中还是建议使用装卸臂作为优先考虑因素。

引用文献：

1、中国工业气体工业协会（www.cigia.org.cn）

2、中国国统调查报告网（www.gtdcbgw.com）

3、中国氦气行业市场调研与投资战略报告（2023版）