真空粉末絕熱容器檢漏步驟之探討
我國業(yè)余生產(chǎn)高溫絕熱壓力容器的打造廠,批量生產(chǎn)高溫絕熱壓力容器曾經(jīng)有20積年的歷史。常見的高溫絕熱壓力容器按絕熱內(nèi)容相反劃分為真空多層絕熱和真空粉末絕熱。真空多層絕熱存在絕熱性能好,液體揮發(fā)率低,構(gòu)造緊湊等長處,但因為其絕熱層務(wù)求高真空,真空檢漏務(wù)求寬大,絕熱資料價錢較高,絕熱層施工難度大,出品打造利潤也隨之回升。因而除非便宜的、沸點很低的高溫液體(如:液氫、液氦等)務(wù)必采納真空多層絕熱外,通常真空多層絕熱只用來體積較小的容器(<0.5m3)。大少數(shù)儲存液氮、液氧、液氬的容器廣泛采納真空粉末絕熱。最常見的真空粉末絕熱的充填物為珠光砂。如圖1所示,當(dāng)壓力低于66Pa時,珠光砂的表觀均勻?qū)嵯禂?shù)維持在較穩(wěn)固的程度,與壓力為0.1Pa時相差不離。然而當(dāng)壓力高于66Pa當(dāng)前,絕熱性能結(jié)束有了顯然地升高。由此可知,真空粉末絕熱容器的作業(yè)真空海域?qū)儆诘驼婵蘸Ｓ颉Ｄ菢拥淖鳂I(yè)真空度只要用正常的旋片泵或機(jī)械增容泵即可失掉。與真空多層絕熱容器的絕熱層包扎相比,珠光砂粉末資料的充填更是不便得多。因而,真空粉末絕熱更適宜大容器、大規(guī)模、少量量生產(chǎn)。
1.低壓氣凝膠,容重124kg/m3;2.常壓氣凝膠,容重120kg/m3;3.氣相膠,容重290kg/m3;4.珠光砂,容重130kg/m3;51蛭石,容重300kg/m3
圖1 真空粉末絕熱資料表觀均勻?qū)嵯禂?shù)與壓力的關(guān)系
真空容器都存在檢漏的問題。眼前公認(rèn)最牢靠的檢漏步驟當(dāng)數(shù)氦質(zhì)譜儀檢漏。然而,關(guān)于重型容器,每臺容器的焊縫總長達(dá)多少十最多少百米,那末要對每條焊縫、每個接頭做氦質(zhì)譜儀檢漏,作業(yè)量是比較大的。對每個月務(wù)求生產(chǎn)多少十臺重型容器的廠家來講更是難以兌現(xiàn)。尤其是對充填珠光砂后的開啟式容器,因為珠光砂在夾層構(gòu)成屏障,檢漏更顯困苦。怎么辦?實則,早在20年前,我國的氦質(zhì)譜檢漏儀生產(chǎn)還在于高級階段時,真空粉末絕熱貯槽就在打造了。后來,沒有采納氦質(zhì)譜儀檢漏,而是采納真空動態(tài)升壓法檢漏。
從表1中能夠曉得,氦質(zhì)譜儀檢漏與動態(tài)壓法檢漏的最小可檢漏率差異是很大的。而且,動態(tài)升壓法檢漏只能對透露定性,使不得正確定量,更使不得定點。然而,這確實是一種容易易操作的檢漏步驟。
表1 真空檢漏法
在檢漏銳敏度高與低、檢漏步驟難與易的比擬之下,作為生產(chǎn)廠家,確定首選易于操作的檢漏步驟。為了在較低的檢漏銳敏度條件下,滿足出品運用壽數(shù)的務(wù)求,技能上采取了增多吸附劑的措施。真空粉末絕熱容器絕熱層薄厚正常為250～300mm,有剩余的空間擱置吸附劑,利用高溫液體的冷量,更能施展吸附劑的吸附動機(jī)。
以我廠生產(chǎn)的真空粉末絕熱容器為例。如:50m3高溫液體貯槽,在有成熟的鉚接工藝保障鉚接品質(zhì)的前提下,內(nèi)、外容器(焊縫)通過無害探傷,強(qiáng)度嘗試,氣密性嘗試等歲序的檢測,在裝填珠光砂后,最終用動態(tài)升壓法檢漏,務(wù)求掌握容器夾層總氣載(即總漏率與總放氣率之和)Q≤1×10-4Pa·m3/s。
依據(jù)表1所示,動態(tài)升壓法的最小可檢漏率為10-2～10-3Pa·L/s,真空泵是能夠滿足之上夾層總氣載的檢測務(wù)求。按有關(guān)規(guī)范規(guī)程容器運用壽數(shù)為8年劃算,8年內(nèi)總的氣體載荷
QT≤8×365×24×3600×1×10-4=25229Pa·m3
真空夾層中設(shè)置有內(nèi)裝5A分子篩的吸附室,5A分子篩通過充足的真空活化解決,并采取措施保障分子篩只有當(dāng)夾層真空度達(dá)成6Pa以次才與夾層真空接觸。容器的封結(jié)壓力≤5Pa。當(dāng)容器儲存高溫液體時,5A分子篩施展作用,吸附夾層漏放氣。從圖2能夠查出5A分子篩在液氮熱度下對氮氣的吸附量。在1.33Pa失調(diào)壓力下,5A分子篩對氮氣的吸附量約為13.3Pa·m3/g,從后面劃算可知,8年內(nèi)氣體總載荷QT≤25229Pa·m3,吸附該署氣體所需的分子篩量
圖2 5A分子篩在液氮熱度下對氮、氖、氦的吸附等溫線
(虛線是室溫下對氮的吸附等溫線)
自然,理論運用中,分子篩的吸附量受預(yù)解決條件和結(jié)冰動機(jī)的莫須有而有所變遷,氣體總載荷的成份也不僅是氮氣,而是以大氣為主的混合氣體(大氣中氮氣的體積百分比為78%,其次是氧氣20.9%)。思忖該署成分,咱們在50m3高溫液體貯槽的夾層中擱置了30kg5A分子篩,覺得足以吸附8年中夾層中漏放氣體總載荷。關(guān)于重型容器,經(jīng)過掌握容器夾層總氣載,串聯(lián)合分子篩的吸附作用來維持容器夾層的真空壽數(shù),比采納氦質(zhì)譜儀檢漏更易于操作,更經(jīng)濟(jì),更實用于少量量生產(chǎn)。
壓力容器生產(chǎn)企業(yè)務(wù)必有成熟的鉚接工藝和獲得身價的焊工,以確保優(yōu)質(zhì)的焊縫品質(zhì)。真空泵容器還要通過無害探傷,強(qiáng)度嘗試,氣密性嘗試等歲序的檢測,該署措施為最終滿足總漏率務(wù)求創(chuàng)舉了條件。實際證實,在之上歲序?qū)崿F(xiàn)后,繼續(xù)動態(tài)升壓法檢漏,正常都能掌握漏放氣率滿足出品運用務(wù)求。用氦質(zhì)譜儀對每條焊縫分檢,也是為了最終滿足總漏率務(wù)求,然而,氦質(zhì)譜儀使不得檢測放氣率,最終依然要用動態(tài)升壓法考勤總氣載。故大少數(shù)廠家對真空粉末絕熱壓力容器沒有采納氦質(zhì)譜儀檢漏而采納動態(tài)升壓考勤。再有,筆者曾有那樣的閱歷:一臺10m3容器通過無害探傷,強(qiáng)度嘗試,氣密性嘗試,動態(tài)升壓考勤象樣后,再用通體氦罩法繼續(xù)氦質(zhì)譜儀檢漏,檢漏銳敏度為5×10-8Pa·m3/s,沒檢出透露。批量生產(chǎn)體積為175L的容器,通過無害探傷,強(qiáng)度嘗試,氣密性嘗試后,逐臺采納焊縫分段氦罩法氦質(zhì)譜儀檢漏,發(fā)現(xiàn)透露的或然率也很少。該署并不是說動態(tài)升壓考勤能夠徹底接替氦質(zhì)譜儀檢漏,而是說通過生產(chǎn)內(nèi)中各歲序的寬大把關(guān),打造品質(zhì)牢靠的前提下,最終以動態(tài)升壓法作為考勤總漏率的目的是可行的。
我國眼前在用的國產(chǎn)真空粉末絕熱壓力容器,曾經(jīng)運用了10年之上的依然接續(xù)在用。只管運用中可能有些不到8年就通過從新抽真空。《壓力容器保險技能監(jiān)察歸程》規(guī)程了壓力容器的定期測驗周期,容器內(nèi)部測驗?zāi)昴曛炼嘁淮?容器外部測驗每6年至多一次。對高溫絕熱容器,固然使不得繼續(xù)外部測驗,但無須聯(lián)合容器的年檢測量夾層真空度。咱們在高溫絕熱容器上設(shè)置有非金屬熱偶真空規(guī)管和真空閥門。真空泵就好象公共汽車須要大修;機(jī)械設(shè)施須要頤養(yǎng);空調(diào)、冰箱須要補(bǔ)加制冷劑一樣,高溫絕熱壓力容器在真空度升高的狀況下須要從新抽真空來復(fù)原其絕熱性能。參照圖1,咱們在出品注明書上規(guī)程,在用高溫絕熱壓力容器的夾層真空度瀕臨(或達(dá)成)66Pa時,須要從新抽真空,以保容器的絕熱性能良好,保障出品保險運用。
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