CN103389188B - 一种用于绝热气瓶漏率检测的检漏装置和检漏方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于绝热气瓶漏率检测的检漏装置和检漏方法，包括检漏仪、第一组绝热气瓶、第二组绝热气瓶、与检漏仪连接的检漏回路、预抽机组和分流机组，一组绝热气瓶与检漏回路之间用第一管路连通，第二组绝热气瓶与检漏回路之间用第二管路连通。预抽机组与检漏回路之间用第三管路连通，分流机组通过第四管路同时与第一管路以及所述第二管路连通，检漏回路上设置有若干个真空阀。检漏时，在对某一组绝热气瓶进行分流抽气检漏时，同时对另一组绝热气瓶进行排气，依次循环。本发明具有的有益效果：大大节约了时间、人力和能耗成本，提高了效率。另外，通过设定合适的分流比，能精确检测到绝热气瓶的实际漏率。

Description

一种用于绝热气瓶漏率检测的检漏装置和检漏方法

技术领域

本发明涉及低温容器检漏领域，具体涉及一种用于绝热气瓶漏率检测的检漏装置和检漏方法。

背景技术

LNG（LiquefiedNaturalGas），即液化天然气的英文缩写。天然气是在气田中自然开采出来的可燃气体，主要成分由甲烷组成。LNG是通过在常压下气态的天然气冷却至-162℃，使之凝结成液体。天然气液化后可以大大节约储运空间，而且具有热值大、性能高等特点。

LNG因为是清洁而经济的能源，被越来越多的大型车辆厂所青睐。近年来，LNG车载绝热气瓶的市场需求与日俱增。车载绝热气瓶的制造过程要求严格，最关键的要求是要保证低温液体有尽量低的日蒸发率，足够长的贮存时间。为实现这个要求，绝热气瓶必须要具有很好的隔热性能。绝热气瓶是由内外两层筒组成，内外两层筒之间具有隔层。低温绝热气瓶的隔热性能是通过对隔层事先抽高真空来实现的，隔层真空高还是低直接决定了低温液体的储存时间，隔层真空度越高则隔热效果越好，低温液体的储存时间越长。为了实现隔层的高真空，关键要确保两个重要工艺：一是通过气密性检测确保低温绝热气瓶的泄漏率很低，二是通过专用真空排气设备长时间对隔层排气，在隔层内建立高真空。通常前者更为关键，因为如有泄漏而未检出，会直接造成后续排气过程的失败甚至次品出厂的事故。目前，气密性检测分为高压检测以及氦质谱检漏，前者为粗检，最高灵敏度最高通常为10^-3Pam³/S量级，后关者为精检，灵敏度可到10^-9Pam³/S.目前，行业中高压检测技术很成熟，但氦质谱检漏工艺是采用抽真空后喷氦然后通过氦质谱检漏仪失踪氦气的方法来检测泄漏点及泄漏率。由于瓶体内空间较大约500L；氦质谱检漏仪的自身抽速很小，通常为3L/S或更低；加之绝热气瓶抽气口狭小流导很小，目前行业内通常采用单台检漏仪配套单套预抽机组（抽速较大，可达300L/S）来检漏，这种检测工艺受到诸多瓶颈限制，具体有以下问题：

检测效率低！以500L绝热气瓶为例，，单套设备的检测时间为:单件/20-30分钟，按照8小时工作制计算，每天检测产能最多为24只/日，而生产流水线的要求往往为80只/日或更多，根本无法满足产量要求。用户若想提升检测产能只能引入更多套检漏仪单机设备。120只/天的检测产能需要5套单机设备，设备投入约100万，同时也会带来操作人员多，设备现场布置困难，检漏仪维护成本上升等诸多问题。

检测准确率问题，有可能造成漏检！为解决以上的检测效率问题，有些用户采用分流检测，即采用预抽机组预抽真空后，在检漏仪开始检漏时仍然保持大抽速的预抽泵对工件抽气。如此一来，看似完成了检测，但大分流的情况下用户只能看到检漏仪的显示漏率，无法准确知道实际漏率，而有些用户错把显示漏率当成了实际漏率，造成一些较小的泄漏被漏检。漏检的后果通常很严重，排气过程受阻或出厂一段时间后被客户退回要求按照质保的要求进行维修。由于返修绝热气瓶已经全部焊死，所以返修的也成本很高。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种检测效率高、能大大节约成本的用于绝热气瓶漏率检测的检漏装置及检漏方法。

为了达到本发明的目的，技术方案如下：

一种用于绝热气瓶漏率检测的检漏装置，包括检漏仪、第一组绝热气瓶和第二组绝热气瓶，还包括预抽机组、分流机组、以及首尾相通的检漏回路，所述检漏仪与所述检漏回路连接。

所述第一组绝热气瓶与所述检漏回路之间通过第一管路连通，所述第二组绝热气瓶与所述检漏回路之间通过第二管路连通。

所述预抽机组与所述检漏回路之间通过第三管路连通，所述分流机组通过第四管路同时与所述第一管路以及所述第二管路连通。

位于所述第一管路以及所述第三管路之间的检漏回路上设置有第一真空阀；位于所述检漏仪以及所述第一管路之间的检漏回路上设置有第二真空阀；位于所述检漏仪以及所述第二管路之间的检漏回路上设置有第三真空阀；位于所述第三管路以及所述第二管路之间的检漏回路上设置有第四真空阀。

进一步，位于所述第一管路以及所述第二真空阀之间的检漏回路上设置有第一气动放气阀。

进一步，位于所述第二管路以及所述第三真空阀之间的检漏回路上设置有第二气动放气阀。

进一步，所述第三管路上设置有第五真空阀。

进一步，所述第四管路上设置有第六真空阀。

本发明还公开了一种用于绝热气瓶漏率检测的检漏方法，包括以下步骤：

1）、设定所述分流机组的抽速以及所述检漏仪的抽速比例为200:1～600:1，优选的是300:1～500:1。

2）、打开所述预抽机组以及所述第一真空阀，对所述第一组绝热气瓶进行排气，排气结束后，关闭所述第一真空阀，对所述第一组绝热气瓶进行喷射氦气；

3）、打开所述第二真空阀，所述分流机组按照所述步骤1）中设定好的抽速比例对所述第一组绝热气瓶进行抽气，所述检漏仪对抽入所述检漏回路中的气体进行漏率检测，检测完毕后，关闭所述第二真空阀；

4）、在所述步骤3）中对所述第一组绝热气瓶进行漏率检测的同时，打开所述第四真空阀，对所述第二组绝热气瓶进行排气，排气结束后，关闭所述第四真空阀，对所述第二组绝热气瓶进行喷射氦气；

5）、打开所述第三真空阀，所述分流机组按照所述步骤1）中设定好的抽速比例对所述第二组绝热气瓶进行抽气，所述检漏仪对抽入所述检漏回路中的气体进行漏率检测，检测完毕后，关闭所述第三真空阀；

6）、在进行所述步骤5）的同时，重复进行所述步骤2）的操作。

预抽机组用于氦质谱检漏之前的排气，分流机组用于检测时的分流抽气。并且预抽机组的抽速要大于分流机组的抽速，预抽机组和分流机组都是采用罗茨泵加双级旋片泵机组。

检漏仪是一个高灵敏度的氦质谱检漏仪，喷射氦气是往绝热气瓶的隔层内喷射。另外，各个泵和真空阀的动作都是由可编程逻辑控制器控制（PLC），即可实现自动控制。

分流机组抽速以及检漏仪的抽速比例，即分流比。在时间相同的情况下，抽速的大小决定了所抽气体量的大小。但是无论量大的一部分还是量少的一部分，其中所含氦气的百分比是一样的。因此检漏仪只需对少部分气体检测即可得到准确数据。

分流比的大小对检测效率和灵敏度都有关系，分流比越大，检测效率越高但灵敏度越低，因此，既要提高检测效率，又要提高灵敏度，选择一个合适的分流比是非常重要的。

分流比可在PLC上设定好，在检漏仪检测到数据时，可根据分流比进行计算，使得检漏仪检测并显示的漏率等于绝热气瓶的实际漏率。

本发明具有的有益效果：

检漏时，在对某一组绝热气瓶进行分流抽气检漏的同时，对另一组绝热气瓶进行排气，依次循环。采用这种分组错时排气检漏的方法，合理利用节拍间隙，自动切换检漏，大大节约了时间、人力和能耗成本，并大大提高了效率。另外，通过设定合适的分流比，能精确检测到绝热气瓶的实际漏率。

附图说明

图1为本发明检漏装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述，但本发明的保护范围不仅仅局限于实施例。

如图1所示，一种用于绝热气瓶漏率检测的检漏装置，包括检漏仪1、第一组绝热气瓶4、第二组绝热气瓶5、检漏回路19、预抽机组2和分流机组3。检漏回路19是一个首尾相通的管路，

检漏仪1与检漏回路19连接，用于检测抽到检漏回路19中气体的氦气含量，进而得到漏率。

第一组绝热气瓶4与检漏回路19之间通过第一管路6连通，第二组绝热气瓶5与检漏回路19之间通过第二管路7连通。

预抽机组2与检漏回路19之间通过第三管路8连通，第三管路8上设置有第五真空阀20。

分流机组3通过第四管路9同时与第一管路6以及第二管路7连通，第四管路9上设置有第六真空阀21。

位于第一管路6以及第三管路8之间的检漏回路19上设置有第一真空阀10，位于检漏仪1以及第一管路6之间的检漏回路19上设置有第二真空阀11，位于检漏仪1以及第二管路7之间的检漏回路19上设置有第三真空阀12，位于第三管路8以及第二管路7之间的检漏回路19上设置有第四真空阀13。

位于第一管路6以及第二真空阀11之间的检漏回路19上设置有第一气动放气阀14。位于第二管路7以及第三真空阀12之间的检漏回路19上设置有第二气动放气阀22。

预抽机组2包括互相连接的抽速为600L/s的第一罗茨泵15和抽速为70L/s的第一双级旋片泵机组16，第一罗茨泵15与第三管路8连通。分流机组3包括相互连接的抽速为150L/s的第二罗茨泵17和抽速为70L/s的第二双级旋片泵机组18，第二罗茨泵17和第四管路9连通。

检漏时，步骤如下：

1）、设定分流比，即分流机组3的抽速以及检漏仪1的抽速比例，分流比为200:1～600:1，优选的是300:1～500:1，本实施例中，分流比为350:1。

2）、打开预抽机组2，启动第一罗茨泵15和第一双级旋片泵机组16，打开第一真空阀10，对第一组绝热气瓶4进行排气，排气结束后，关闭第一真空阀10，对第一组绝热气瓶4内的隔层进行喷射氦气。

3）、打开第二真空阀11和分流机组3，按照上述步骤1）中设定好的分流比对第一组绝热气瓶4进行抽气，一部分气体抽入到检漏回路19中，检漏仪1对抽入检漏回路19中气体中的氦气含量进行检测，并根据其含量以及已设定好的分流比，得到并显示出漏率数值，检测完毕后，关闭第二真空阀11。

4）、在上述步骤3）中对第一组绝热气瓶4进行漏率检测的同时，打开第四真空阀13，对所述第二组绝热气瓶5进行排气，排气过程类似上述步骤2），排气结束后，关闭第四真空阀13，对第二组绝热气瓶5内的隔层进行喷射氦气。

5）、打开第三真空阀12，分流机组3按照步骤1）中设定好的分流比对第二组绝热气瓶5进行抽气，一部分气体抽入到检漏回路19中，检漏仪1对抽入检漏回路19中的气体中的氦气含量进行检测，并根据其含量以及已设定好的分流比，得到并显示出漏率数值，检测完毕后，关闭第三真空阀12。

6）、在进行上述步骤5）的同时，重复进行上述步骤2）的操作。

检漏时，在对某一组绝热气瓶进行分流抽气检漏时，同时对另一组绝热气瓶进行排气，依次循环。可实现两组绝热气瓶分组错时排气检漏，合理利用节拍间隙，节约了时间，大大提升了效率。

通过增加可编程逻辑控制器（PLC），能够实现对各个泵、真空阀和气动放气阀的自动化控制，以对整个检漏过程实现自动化控制，进一步提高效率。

采用了本实施例的检漏装置和检漏方法后，设备投入成本约40万，设备功耗20Kw，需要操作人员2人，检测效率达120只/日，精度10^-9Pam³/s。相同的产量如使用旧的工艺及设备，需要5套单机设备，操作员10名，设备投入需要100万，能耗需50Kw。因此可降低成本60%，降低能耗60%，人力成本节约80%。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (7)

1.一种用于绝热气瓶漏率检测的检漏装置，包括检漏仪(1)、第一组绝热气瓶(4)和第二组绝热气瓶(5)，其特征在于，还包括预抽机组(2)、分流机组(3)、以及首尾相通的检漏回路(19)，所述检漏仪(1)与所述检漏回路(19)连接，

所述第一组绝热气瓶(4)与所述检漏回路(19)之间通过第一管路(6)连通，所述第二组绝热气瓶(5)与所述检漏回路(19)之间通过第二管路(7)连通，

所述预抽机组(2)与所述检漏回路(19)之间通过第三管路(8)连通，所述分流机组(3)通过第四管路(9)同时与所述第一管路(6)以及所述第二管路(7)连通，

位于所述第一管路(6)以及所述第三管路(8)之间的检漏回路(19)上设置有第一真空阀(10)，位于所述检漏仪(1)以及所述第一管路(6)之间的检漏回路(19)上设置有第二真空阀(11)，位于所述检漏仪(1)以及所述第二管路(7)之间的检漏回路(19)上设置有第三真空阀(12)，位于所述第三管路(8)以及所述第二管路(7)之间的检漏回路(19)上设置有第四真空阀(13)。

2.根据权利要求1所述的检漏装置，其特征在于，位于所述第一管路(6)以及所述第二真空阀(11)之间的检漏回路(19)上设置有第一气动放气阀(14)。

3.根据权利要求1所述的检漏装置，其特征在于，位于所述第二管路(7)以及所述第三真空阀(12)之间的检漏回路(19)上设置有第二气动放气阀(22)。

4.根据权利要求1所述的检漏装置，其特征在于，所述第三管路(8)上设置有第五真空阀(20)。

5.根据权利要求1所述的检漏装置，其特征在于，所述第四管路(9)上设置有第六真空阀(21)。

6.一种使用权利要求1所述检漏装置的检漏方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)、设定所述分流机组(3)抽速以及所述检漏仪(1)的抽速比例为200:1～600:1；

2)、打开所述预抽机组(2)以及所述第一真空阀(10)，对所述第一组绝热气瓶(4)进行排气，排气结束后，关闭所述第一真空阀(10)，对所述第一组绝热气瓶(4)进行喷射氦气；

3)、打开所述第二真空阀(11)，所述分流机组(3)按照所述步骤1)中设定好的抽速比例对所述第一组绝热气瓶(4)进行抽气，所述检漏仪(1)对抽入所述检漏回路(19)中的气体进行漏率检测，检测完毕后，关闭所述第二真空阀(11)；

4)、在所述步骤3)中对所述第一组绝热气瓶(4)进行漏率检测的同时，打开所述第四真空阀(13)，对所述第二组绝热气瓶(5)进行排气，排气结束后，关闭所述第四真空阀(13)，对所述第二组绝热气瓶(5)进行喷射氦气；

5)、打开所述第三真空阀(12)，所述分流机组(3)按照所述步骤1)中设定好的抽速比例对所述第二组绝热气瓶(5)进行抽气，所述检漏仪(1)对抽入所述检漏回路(19)中的气体进行漏率检测，检测完毕后，关闭所述第三真空阀(12)；

6)、在进行所述步骤5)的同时，重复进行所述步骤2)的操作。

7.根据权利要求6所述的检漏方法，其特征在于，所述分流机组(3)的抽速以及所述检漏仪(1)的抽速比例为300:1～500:1。