摘要:随着我国科学技术水平的不断升高,低温绝热气瓶定期检验工作也得到了全面的完善,通过采用真空氦检漏技术,不仅保证了检验质量和检验精度,而且还规避了各种检验风险,提高了检验工作效率,因此对真空氦检漏技术进行深入的分析很有必要。
关键词:真空氦检漏技术;低温绝热气瓶;检验应用
低温绝热气瓶在正常使用过程中,很容易因为自身设计、制造等方面的特殊性,而产生很多不安全因素,进而给相关工作人员的切身利益带来了很大的威胁。因此,必须定期对低温绝热气瓶进行全面检验,看其整体运行状态是否处于可控范围内,如存在问题,就要采取相应检修措施加以应对。基于此,这就使得真空氦检漏技术的重要性越来越明显,本文也会对该技术在低温绝热气瓶定期检验工作中的有效运用进行详细的阐述,并结合实际情况提出一些优化措施,以便为相关人士提供参考借鉴。
1.低温绝热气瓶概述
1.1概念分析
这种具有一定特性的气瓶,其公称工作压力处在0.2-3.5MPa之间,且设计温度不低于 -196℃,能够在正常环境温度下盛装大量可以重复充装的低温液化气体,如:液氮、液氯、液氧、液化天然气、氧化亚氮等低温液化气体。低温绝热气瓶的应用优势主要体现在安全性高、装载率高、气体纯度高、使用方便等方面。其可以完全替代传统高压钢制气瓶,现如今,在多个领域中都取得了十分显著的应用成效,如:生物、化工、科研、医药等领域。从类型上去区分,低温绝热气瓶属于一种移动式压力容器,其大致可分为液化天然气、车用液化天然气和工业气体气瓶三种类型,并且还能作为运输、储存低温液化气体的专用设备。
1.2设计构造
通常,低温绝热气瓶的构造设计形式主要以立体式为主,其一般是由绝热层、内胆、支撑系统和外壳这四大关键部分所组成,可以节省很多占地面积,且运输装卸也较为便捷。据相关实践证明,在使用过程中,由于操作不当,其夹层真空度会丧失,并导致静态蒸发率严重超标。究其原因,主要是因为在多层绝热层中的间隔材料所致,其材质一般以玻璃纤维为主,在使用过程中,可以释放出大量气体,这样就导致气瓶夹层内的高真空度大大下降。所以,要想维持夹层真空度,就要及时采取措施对低温绝热气瓶夹层进行重新抽气,这样才能达到预期效果。
2.低温绝热气瓶定期检验工作
现阶段,低温绝热气瓶在多个领域中,都有着很显著的应用成效,为了提高其在运行使用过程中的安全性,相关使用单位就要严格按照国家所颁布的《特种设备安全监察条例》和《低温绝热气瓶定期检验与评定》来开展低温绝热气瓶定期检验工作,检验期限可以规定为三年一次。因为低温绝热气瓶是一种特殊的移动式压力容器,其可以进行带压运输作业,储存多种低温液体,在构造设计上,该装置不同于传统高压气瓶和普通压力容器,其具有很大的设计繁杂性,所以对于定期检验技术的要求也是十分之高,普通压力气瓶检验方法和技术根本达不到最终的检测效果,正因如此,这就使得很多低温绝热气瓶由于缺少有效的检验手段,而在使用过程中发生较严重的安全事故。
此外,有些检验单位在对低温绝热气瓶进行检验时,还会发现低温气瓶夹层真空度丧失的现象,并且在抽取真空后的一段时间内,夹层真空度还会发生反弹和突然丧失等不良情况。这些问题的发生主要是因为低温绝热气瓶夹层存在漏点、漏率超标等原因所致。因此,必须及时采取有效检验技术,将这些漏点问题进行详细的查明和处理,这样才能保证低温绝热气瓶的安全使用。目前,很多检验单位都会采用氦检漏技术来进行低温绝热气瓶定期检验工作。
3.氦质谱检漏仪工作原理分析
真空氦检漏技术在实际应用时,必须借助检漏仪器才能发挥出相应的检验功能,因此,合理选择真空氦检漏仪十分重要。通常,检测单位都会采用氦质谱检漏仪,其是一种专用检漏设备,能够将真空仪器及相关密封器件的微小漏隙精准的定位出来。但由于氦质谱检漏仪器内部环境属于高真空环境,所以氦分子在这种环境下很容易发生快速扩散现象,而其本身又是一种无色、无臭、无活性、渗透力强且不可燃的气体,因此可作为检漏气来使用,其所携带的粘滞系数和分子质量十分之小,再加上瓶底噪音低,所以在扩散过程中就会很轻松的穿过检气瓶上氦质谱检漏仪的漏孔,这样就会启动氦质谱检漏仪的应用功能,使之精准的判断出气瓶质量是否存在漏气、漏率超标等相应问题。
4.真空氦检漏技术的具体应用
4.1前期准备工作
为了确保氦质检漏仪在运行过程中不会对低温绝热气瓶造成污染,而低温热气瓶漏点部位所渗出的油不会影响到检漏仪的检测质量,相关检验人员就要在检漏前,及时采取措施清除掉低温气瓶表面以及焊缝中的油垢和污物。同时,还要考虑氦气的节约,将检漏仪中的氦气替换成其与氮气的混合气体。并且对被检气瓶进行抽真空处理,为了保证处理效果,可以在气瓶内胆中放入相应的加热棒,这样当内胆温度达到一定限额后,就会快速的进行抽真空,一旦夹层真空度低于100Pa时,就可有序实施氦检漏工作。
4.2氦检漏流程
现阶段,对于低温绝热气瓶的检测,大多数检测单位都会采用氦罩法和喷吹法来进行。在具体操作阶段,检测人员要先利用氦罩法对气瓶总漏率进行准确的测定,一旦发现总漏率超过最大允许值,就要采用喷吹法对漏孔进行定位。通常,氦质谱检漏仪中都会设置标准的漏孔,其可以对一些微小漏隙进行精准的定位,并且随时随地都能对仪器进行校准。详细氦检漏流程可以从以下两方面去分析:
4.2.1氦罩法
该检漏方法在实际运行时,应先用塑料薄膜制成的检验罩将被检气瓶全部罩起来,使其形成一个到闭的氦罩,在这一过程中,必须排除罩内空气,然后再向气瓶内冲入100kPa的氦、氮混合气体,充氦口应在氦罩最低处设置。同时,还要提前准备好氦质检漏仪,确保其质量规格等符合相应的规范要求,并提前设定好漏率标准,可以参照国家相应的氦检验规范来设计,若是发现检漏仪输出指示与设计标准存有较大差异,则证明该低温绝热瓶存在漏孔现象。
4.2.2喷吹法
该氦检漏技术是低温绝热气瓶定期检验工作中,最为常见的氦检测手段,其不仅操作简便,而且检测成本也是十分之低。在实际运行时,主要是将被检气瓶与氦质谱检漏仪检漏口进行有效连接,然后再利用仪器的真空系统对瓶体夹层进行抽真空处理,尽可能加强真空衔接与质谱管的沟通,并用喷枪向可疑漏孔吹喷氦气,这时,若是漏孔存在,则氦气就会直接通过漏孔被质谱仪进行检测。在应用吹喷氦检漏技术时,工作人员一定要严格按照相应的操作顺序来进行,即由上至下的吹喷顺序。并采用真空泥来封堵漏孔,然后再利用质谱检漏仪的小口径喷嘴寻找接管、焊道部位中所存留的漏孔。
假如是气瓶本体漏孔检测,则要采用质谱检漏仪的大口径喷嘴来进行,尤其是那些凹坑部位的漏孔。同时,还要准备大气压力和温度监测装置,确保检漏环境温度必须保持在207℃之间,且不受任何振动和强电磁干扰,通风效果以及干燥整洁性也要符合相关检验标准。此外,在检漏过程中,检验人员应具备一定的专业素质和专业技术,这样才能获得精准实效的检漏数据,保证低温绝热气瓶的使用安全。
结束语
综上所述,真空氦检漏技术在低温绝热气瓶定期检验中的应用,具有很实际的意义,其不仅可以提高气瓶使用的安全性和可靠性,而且还能加快氦漏孔检验效率和检验精度,所以,相关操作人员必须牢牢掌握真空氦检漏技术的应用要点,严格按照国家相应的检验规范来进行,这样才能达到预期效果。
参考文献:
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[2]王艳.真空氦检漏技术及其应用实践分析[J]应用科技,2017,10:25-26
论文作者:张夏,杨中志
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/10
标签:气瓶论文; 低温论文; 漏孔论文; 真空论文; 夹层论文; 技术论文; 气体论文; 《基层建设》2018年第22期论文;