CN101713698A - 一种真空检漏系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及压力容器检测技术领域，特别涉及带防腐内衬压力容器的一种能分辨泄漏点的真空检漏系统。是在被检容器各筒节及封头的检漏孔上通过检漏管串联流量仪表、旁接真空仪表后分别与换向阀入口相连接，换向阀出口与总单向阀、冷却器、真空泵、气体分析仪及酸碱指示剂显示仪通过管子依次相连接；或者在被检容器各筒节及封头的检漏孔上通过检漏管串联流量仪表、旁接真空仪表、连接分单向阀后分别与冷却器进口相连接，冷却器出口与真空泵、气体分析仪及酸碱指示剂显示仪通过管子依次相连接构成。使用本发明专利的检漏方法，可以保证快速、准确的检出内衬泄漏并确定泄漏位置，为消除泄漏故障提供准确、可靠的泄漏部位，以保证压力容器的安全运行。

Description

一种真空检漏系统

一、技术领域

本发明涉及压力容器检测技术领域，特别涉及带防腐内衬压力容器的一种能分辨泄漏点的真空检漏系统。

二、背景技术

简称尿塔的尿素合成塔等盛有强腐蚀性工作介质的压力容器，通常采用钛或者特种不锈钢等作为防腐蚀内衬，用碳钢或低合金钢等材料作为强度层。此类压力容器筒体强度层有单层和多层两类不同的结构形式，运行中，它们都需要检测工作介质是否腐蚀穿内衬而渗漏到强度层，以避免造成强度层腐蚀和灾难性事故。

现在国内带防腐内衬压力容器最常用的检漏方法是蒸汽检漏法，其它检漏方法还有直接或鼓泡检漏、空气检漏、氮气检漏和真空检漏等。蒸汽检漏法灵敏度高，但是蒸汽检漏法的最大问题是它对蒸汽的品质要求较高，而目前生产企业很难保证得到洁净的蒸汽。就尿塔而言，直接或鼓泡检漏法简单，但是泄漏的尿液会在塔内结晶，堵塞检漏通道，致检漏失去作用而使尿塔安全存在风险。空气检漏法的最大缺点跟直接或鼓泡检漏法一样。若存在误操作如透气孔丝堵未旋下时，氮气检漏会使塔内层板间压力很高。

采用真空检漏法的系统是从容器的每个筒节引出一条检漏管，多个检漏管共同连接到冷却器，后面依次连接真空泵、气体监测装置和密封容器等。真空检漏法克服了其它检漏方法的缺点，而且只需要一条检漏管路，而其它方法都需要一进一出两条检漏管路，避免了复杂的检漏孔的构造和检漏管连接的严格要求，只需要把检漏管路焊接或螺纹连接在带防腐蚀内衬容器的外层板或外壁面上即可。现有真空检漏方法的不足之处是检测到带防腐内衬容器泄漏故障后，无法判定产生泄漏故障的筒节。

三、发明内容

本发明的目的是在充分利用真空检漏方法优点的前提下，克服现有真空检漏系统存在的缺陷，提供一种既能发现带防腐内衬容器泄漏故障，又能快速、准确的判定具体哪个筒节发生了泄漏故障的真空检漏系统。

本发明的基本构思是：真空检漏系统是由外伴热检漏管、单向阀、冷却器、真空泵和检测仪表相连接组成，与被检容器各筒节及封头检漏孔相连接，检测仪表包括真空仪表、流量仪表、气体分析仪和酸碱指示剂显示仪。为能够分辨泄漏筒节，真空仪表和流量仪表至少要选择一种，真空仪表、流量仪表、气体分析仪和酸碱指示剂显示仪的不同组合，将使被检容器能够从真空度、流量、气体成分和酸碱度不同的理化量检测泄漏情况，提高检测的可靠度，其组成方式如下：在被检容器各筒节及封头的检漏孔上通过伴热检漏管串联流量仪表、旁接真空仪表后分别与换向阀入口相连接，换向阀出口与总单向阀、冷却器、真空泵、气体分析仪及酸碱指示剂显示仪通过管子依次相连接；或者在被检容器各筒节及封头的检漏孔上通过伴热检漏管串联流量仪表、旁接真空仪表、连接分单向阀后分别与冷却器进口相连接，冷却器出口与真空泵、气体分析仪及酸碱指示剂显示仪通过管子依次相连接。

在通过检漏管串联流量仪表、旁接真空仪表的管路中，真空仪表、流量仪表可以同时设置，或者两者选用其一。

在真空泵、气体分析仪、酸碱指示剂显示仪相连接的管路中，气体分析仪和酸碱指示剂显示仪可以同时设置，或者两者选用其一，或者不设。

在带内衬容器每个筒节中部开检漏孔，对多层容器，检漏孔自内衬外第一层板通至最外层板。多层容器的检漏孔可由靠近筒节中部的透气孔之一兼做。带内衬或堆焊层封头的内衬或堆焊层面中部开检漏孔。最外层板或容器外壁面检漏孔处以焊接或螺纹连接方式与检漏管相连接，检漏管外有伴热管。

换向阀为液压及气动系统常用的元件，是由阀体和阀芯构成，阀体和阀芯为精密的滑动配合，阀芯连接电动机。阀体上有进气口和一个出气口，进气口的数量由所应用系统的容器筒节数和需检封头数确定，进气口依次等距加工在阀体的同一轴向直线上；出气口参与进气口等距分布，可与进气口一起加工在阀体的同一轴向直线上也可加工在不同轴向直线上。阀芯为空心，上有与阀体进气口和出气口相对应并与阀芯空心相通的进气孔和出气孔；阀芯的进气孔沿轴向依次等距排列，偏转等圆周角均匀分布，其偏转的圆周角度为360度除以所应用系统的容器筒节数和需检封头数之和；出气孔设在进气孔轴向排列空间内，在出气孔的位置加工环槽。

带内衬容器开始运行前，应堵死筒体和封头上与大气相通的透气孔等，兼做检漏孔的透气孔与检漏系统的检漏管相连接，开启真空泵、伴热、电动机，以及检测仪中的真空仪表、流量仪表、气体分析仪和酸碱指示剂显示仪等，抽空容器器壁与内衬间以及多层容器层板间的空气待真空度显示稳定后，将带内衬容器投入运行。

分辨泄漏点的真空检漏系统的两种运行方式如下。一种是：带内衬容器在线监测时，电动机带动换向阀匀速转动，将被检容器每节筒体及封头上的检漏孔通过检漏管与所对应的检漏管串接流量仪表、旁接真空仪表的管路，依次与总单向阀、冷却器、真空泵、气体分析仪、酸碱指示剂显示仪相连接的管路接通。如果带内衬容器内衬完好，真空仪表读数显示在0～-0.1之间，视系统真空度而定，流量仪表显示一个接近于零的极小流量，气体分析仪无异常气体检出，酸碱指示剂呈现正常色，无气泡冒出。如果某筒节内衬或者封头内衬或堆焊层泄漏，换向阀换向到该筒节和封头所连通的检漏管，该筒节和封头泄漏出来的异常气体被真空泵抽到检漏系统中，气体分析仪会检测到异常气体，酸碱指示剂显示仪中的指示剂会变色并冒出气泡，以此确认有泄漏故障；真空仪表也会显示真空度降低，流量仪表会有流量显示，就可以确认和判定与该真空仪表或者流量仪表相连接的筒节或封头产生泄漏故障。

另一种是：在被检容器各筒节及封头的检漏孔上通过伴热检漏管串联流量仪表、旁接真空仪表，连接分单向阀后分别与冷却器进口相连接，冷却器出口与真空泵、气体分析仪及酸碱指示剂显示仪通过管子依次相连接。如果某筒节继而某检漏管支路中有异常气体泄漏，气体分析仪会检测到异常气体，酸碱指示剂显示仪中的指示剂会变色并冒出气泡，以此确认有泄漏故障；其所对应的真空仪表显示真空度降低，流量仪表有流量显示，就可以确认和判定与该真空仪表或者流量仪表相连接的筒节或封头产生泄漏故障。

带内衬容器发生泄漏故障修复后再运行前，需要检测真空仪表、流量仪表、气体分析仪和酸碱指示剂显示仪的准确性能，更换失效的仪表和试剂确保检测质量。酸碱指示剂既可实现发现泄漏时的最后一道示漏，又可吸收泄漏介质，避免造成周围环境的污染。

应用效果：使用本发明的检漏方法，可以保证快速、准确地检出内衬泄漏故障并确定泄漏位置，为消除泄漏故障提供准确、可靠的泄漏部位，实现快速及时的消除故障，从而保证带防腐内衬结构压力容器的安全运行。

四、附图说明

图1为设换向阀的带内衬容器真空检漏系统结构示意图；

图2为设分单向阀的带内衬容器真空检漏系统结构示意图。

附图标记：

1、带内衬容器，2、检漏孔，3、伴热管，4、检漏管，5、真空仪表，6、流量仪表，7、换向阀，8、电动机，9、总单向阀，10、冷却器，11、真空泵，12、气体分析仪，13、酸碱指示剂显示仪，14、分单向阀。

五、实施例

结合附图详细叙述本发明的实施过程：

一座内径Φ1400mm尿塔，共10个筒节，每节长2.47m，筒体由内衬、盲板层及强度层组成，或者仅由内衬和强度层组成。

利用检漏系统的两种形式进行检漏：

检测形式一：如图1所示：此时带内衬容器1为尿塔，每个筒节中部和上下封头各开一个检漏孔2，检漏孔2自内衬外第一层板通至最外层板。检漏管4分别与10个筒节和两个封头上的检漏孔2对中后焊接在最外层板上，检漏管4外侧是蒸汽伴热管3。每个检漏管4上旁接一个真空仪表5，串联连接一个流量仪表6。换向阀7为十二位十三通，各检漏管4分别接到换向阀7阀体的对应接口。换向阀7的阀芯由电动机8带着均匀转动，在阀芯回转过程中，将连接在换向阀7阀体上的各检漏管4依次与总单向阀9、冷却器10、真空泵11、气体分析仪12和酸碱指示剂显示仪13连通。总单向阀9为防止气体倒流而设。连接各元件的管子为不锈钢管。真空仪表5和流量仪表6可以同时设置也可以选用一种，气体分析仪12和酸碱指示剂显示仪13可以同时设置也可以选用一种或不设置。

尿塔投用前，堵上除兼做检漏孔的透气孔外的全部透气孔。内衬无泄漏时，真空仪表5指示在0到-0.1之间的某个位置，视真空泵性能和系统密闭程度而定，流量仪表6显示一个接近于零的极小的流量，气体分析仪12中不显示氨，酸碱指示剂显示仪13中的酚酞溶液显示无色。如果内衬泄漏，气体分析仪12有氨显示，酸碱指示剂显示仪13中的酚酞溶液显示红色，并有气泡冒出，说明尿塔筒体泄漏；连接在该泄漏筒节上的真空仪表5会显示真空度降低，流量仪表6显示值突然变大，以此判定该筒节有泄漏故障，为消除泄漏故障提供可靠、准确的维修依据。

尿塔内部介质泄漏后，反映在真空检漏系统中理化量压力、流量、气体成分和酸碱度的敏感程度是有区别的。为了降低检漏系统的投资和运行成本，可以仅设压力或流量检测仪表；同时，气体成分和酸碱度检测可同时设置，或只设一种，或均不设。随着检测理化量的减少，监测系统的灵敏度和可靠性也将随着降低。

检测形式二：如图2所示：此时带内衬容器1为尿塔，每个筒节中部和上下封头各开一个检漏孔2，检漏孔2自内衬外第一层板通至最外层板。检漏管4与检漏孔2对中后焊接在最外层板上，检漏管4外侧是蒸汽伴热管3。每个检漏管4上旁接一个真空仪表5，串联连接一个流量仪表6，再连接分单向阀14后分别连接在冷却器10上，冷却器10与真空泵11、气体分析仪12和酸碱指示剂显示仪13连通。此处的气体分析仪12为氨分析仪，酸碱指示剂显示仪13中的指示剂为酚酞溶液。连接各元件的管子为不锈钢管。真空仪表5和和流量仪表6可同时设置，或者任选其一；气体分析仪12和酸碱指示剂显示仪13可同时设置，也可以任选其一或者不设置。

尿塔投用前，堵上除兼做检漏孔的透气孔以外的全部透气孔。内衬无泄漏时，真空仪表5指示在0到-0.1之间的某个位置，视真空泵的性能和被检尿塔层板间的密闭程度而定，流量仪表6显示一较小的较稳定的值，气体分析仪12中不显示氨，酸碱指示剂显示仪13中的酚酞溶液显示无色。如果内衬泄漏，气体分析仪12中会显示氨，酸碱指示剂显示仪13中的酚酞溶液显示红色，并有气泡冒出，说明尿塔筒体泄漏；与泄漏筒节相连接的真空仪表5会显示真空度降低，流量仪表6显示值突然变大，指示尿塔的泄漏流量；以此判定该筒节有泄漏故障，为消除泄漏故障提供可靠、准确的维修依据。

同检测形式一，尿塔内部介质泄漏后，反映在真空检漏系统中理化量压力、流量、气体成分和酸碱度的敏感程度是有区别的。为了降低检漏系统的投资和运行成本，可以仅设压力或流量检测仪表；同时，气体成分和酸碱度检测可同时设置，或只设一种，或均不设。随着检测量的减少，监测系统的灵敏度和可靠性也将随着降低。

Claims (3)

1.一种真空检漏系统，由外伴热检漏管、单向阀、冷却器、真空泵和检测仪表相连接组成，与被检容器各筒节及封头检漏孔相连接，检测仪表包括真空仪表、流量仪表、气体分析仪和酸碱指示剂显示仪，其特征为：

在被检容器各筒节及封头的检漏孔上通过伴热检漏管串联流量仪表、旁接真空仪表后分别与换向阀入口相连接，换向阀出口与总单向阀、冷却器、真空泵、气体分析仪及酸碱指示剂显示仪通过管子依次相连接；

或者在被检容器各筒节及封头的检漏孔上通过伴热检漏管串联流量仪表、旁接真空仪表、连接分单向阀后分别与冷却器进口相连接，冷却器出口与真空泵、气体分析仪及酸碱指示剂显示仪通过管子依次相连接。

2.根据权利要求1所述的一种真空检漏系统，其特征为所述的在通过检漏管串联流量仪表、旁接真空仪表的管路中，真空仪表、流量仪表可以同时设置，或者两者选用其一。

3.根据权利要求1所述的一种分辨泄漏点的真空检漏系统，其特征为所述的在真空泵、气体分析仪、酸碱指示剂显示仪相连接的管路中，气体分析仪和酸碱指示剂显示仪可以同时设置，或者两者选用其一，或者不设。

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