真空粉末绝热容器检漏步骤之探讨
我国业余生产高温绝热压力容器的打造厂,批量生产高温绝热压力容器曾经有20积年的历史。常见的高温绝热压力容器按绝热内容相反划分为真空多层绝热和真空粉末绝热。真空多层绝热存在绝热性能好,液体挥发率低,构造紧凑等长处,但因为其绝热层务求高真空,真空检漏务求宽大,绝热资料价钱较高,绝热层施工难度大,出品打造利润也随之回升。因而除非便宜的、沸点很低的高温液体(如:液氢、液氦等)务必采纳真空多层绝热外,通常真空多层绝热只用来体积较小的容器(<0.5m3)。大少数储存液氮、液氧、液氩的容器广泛采纳真空粉末绝热。最常见的真空粉末绝热的充填物为珠光砂。如图1所示,当压力低于66Pa时,珠光砂的表观均匀导热系数维持在较稳固的程度,与压力为0.1Pa时相差不离。然而当压力高于66Pa当前,绝热性能结束有了显然地升高。由此可知,真空粉末绝热容器的作业真空海域属于低真空海域。那样的作业真空度只要用正常的旋片泵或机械增容泵即可失掉。与真空多层绝热容器的绝热层包扎相比,珠光砂粉末资料的充填更是不便得多。因而,真空粉末绝热更适宜大容器、大规模、少量量生产。
1.低压气凝胶,容重124kg/m3;2.常压气凝胶,容重120kg/m3;3.气相胶,容重290kg/m3;4.珠光砂,容重130kg/m3;51蛭石,容重300kg/m3
图1 真空粉末绝热资料表观均匀导热系数与压力的关系
真空容器都存在检漏的问题。眼前公认最牢靠的检漏步骤当数氦质谱仪检漏。然而,关于重型容器,每台容器的焊缝总长达多少十最多少百米,那末要对每条焊缝、每个接头做氦质谱仪检漏,作业量是比较大的。对每个月务求生产多少十台重型容器的厂家来讲更是难以兑现。尤其是对充填珠光砂后的开启式容器,因为珠光砂在夹层构成屏障,检漏更显困苦。怎么办?实则,早在20年前,我国的氦质谱检漏仪生产还在于高级阶段时,真空粉末绝热贮槽就在打造了。后来,没有采纳氦质谱仪检漏,而是采纳真空动态升压法检漏。
从表1中能够晓得,氦质谱仪检漏与动态压法检漏的最小可检漏率差异是很大的。而且,动态升压法检漏只能对透露定性,使不得正确定量,更使不得定点。然而,这确实是一种容易易操作的检漏步骤。
表1 真空检漏法
在检漏锐敏度高与低、检漏步骤难与易的比拟之下,作为生产厂家,确定首选易于操作的检漏步骤。为了在较低的检漏锐敏度条件下,满足出品运用寿数的务求,技能上采取了增多吸附剂的措施。真空粉末绝热容器绝热层薄厚正常为250～300mm,有剩余的空间搁置吸附剂,利用高温液体的冷量,更能施展吸附剂的吸附动机。
以我厂生产的真空粉末绝热容器为例。如:50m3高温液体贮槽,在有成熟的铆接工艺保障铆接品质的前提下,内、外容器(焊缝)通过无害探伤,强度尝试,气密性尝试等岁序的检测,在装填珠光砂后,最终用动态升压法检漏,务求掌握容器夹层总气载(即总漏率与总放气率之和)Q≤1×10-4Pa·m3/s。
依据表1所示,动态升压法的最小可检漏率为10-2～10-3Pa·L/s,真空泵是能够满足之上夹层总气载的检测务求。按有关规范规程容器运用寿数为8年划算,8年内总的气体载荷
QT≤8×365×24×3600×1×10-4=25229Pa·m3
真空夹层中设置有内装5A分子筛的吸附室,5A分子筛通过充足的真空活化解决,并采取措施保障分子筛只有当夹层真空度达成6Pa以次才与夹层真空接触。容器的封结压力≤5Pa。当容器储存高温液体时,5A分子筛施展作用,吸附夹层漏放气。从图2能够查出5A分子筛在液氮热度下对氮气的吸附量。在1.33Pa失调压力下,5A分子筛对氮气的吸附量约为13.3Pa·m3/g,从后面划算可知,8年内气体总载荷QT≤25229Pa·m3,吸附该署气体所需的分子筛量
图2 5A分子筛在液氮热度下对氮、氖、氦的吸附等温线
(虚线是室温下对氮的吸附等温线)
自然,理论运用中,分子筛的吸附量受预解决条件和结冰动机的莫须有而有所变迁,气体总载荷的成份也不仅是氮气,而是以大气为主的混合气体(大气中氮气的体积百分比为78%,其次是氧气20.9%)。思忖该署成分,咱们在50m3高温液体贮槽的夹层中搁置了30kg5A分子筛,觉得足以吸附8年中夹层中漏放气体总载荷。关于重型容器,经过掌握容器夹层总气载,串联合分子筛的吸附作用来维持容器夹层的真空寿数,比采纳氦质谱仪检漏更易于操作,更经济,更实用于少量量生产。
压力容器生产企业务必有成熟的铆接工艺和获得身价的焊工,以确保优质的焊缝品质。真空泵容器还要通过无害探伤,强度尝试,气密性尝试等岁序的检测,该署措施为最终满足总漏率务求创举了条件。实际证实,在之上岁序实现后,继续动态升压法检漏,正常都能掌握漏放气率满足出品运用务求。用氦质谱仪对每条焊缝分检,也是为了最终满足总漏率务求,然而,氦质谱仪使不得检测放气率,最终依然要用动态升压法考勤总气载。故大少数厂家对真空粉末绝热压力容器没有采纳氦质谱仪检漏而采纳动态升压考勤。再有,笔者曾有那样的阅历:一台10m3容器通过无害探伤,强度尝试,气密性尝试,动态升压考勤象样后,再用通体氦罩法继续氦质谱仪检漏,检漏锐敏度为5×10-8Pa·m3/s,没检出透露。批量生产体积为175L的容器,通过无害探伤,强度尝试,气密性尝试后,逐台采纳焊缝分段氦罩法氦质谱仪检漏,发现透露的或然率也很少。该署并不是说动态升压考勤能够彻底接替氦质谱仪检漏,而是说通过生产内中各岁序的宽大把关,打造品质牢靠的前提下,最终以动态升压法作为考勤总漏率的目的是可行的。
我国眼前在用的国产真空粉末绝热压力容器,曾经运用了10年之上的依然接续在用。只管运用中可能有些不到8年就通过从新抽真空。《压力容器保险技能监察归程》规程了压力容器的定期测验周期,容器内部测验年年至多一次;容器外部测验每6年至多一次。对高温绝热容器,固然使不得继续外部测验,但无须联合容器的年检测量夹层真空度。咱们在高温绝热容器上设置有非金属热偶真空规管和真空阀门。真空泵就好象公共汽车须要大修;机械设施须要颐养;空调、冰箱须要补加制冷剂一样,高温绝热压力容器在真空度升高的状况下须要从新抽真空来复原其绝热性能。参照图1,咱们在出品注明书上规程,在用高温绝热压力容器的夹层真空度濒临(或达成)66Pa时,须要从新抽真空,以保容器的绝热性能良好,保障出品保险运用。
更多技术文章
|
