CN109210373A - 一种特气钢瓶防拆安全装置及换瓶方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种特气钢瓶防拆安全装置，包括本体、一端插入本体的喉舌和固定在本体另一端的锁紧件，喉舌连接安装在本体内的复位弹簧，本体通过喉舌固定在钢瓶阀的钢瓶螺母上；锁紧件固定在本体内部底座上，锁紧件内预留有管孔；在本体表面还预留有气管接头；本体内包含有密封气室，并通过气控与气管接头连通。本发明同时提供一种方法，约束现场操作人员的行为，使其完全按照标准作业流程进行操作，方可进行对特气钢瓶出口螺母的拆卸，任何非标准作业下的行为，均无法对特气钢瓶的出口螺母进行拆卸操作，从而完全杜绝安全事故的发生。本发明提供给的防拆安全装置结构相对简单，可应对不同尺寸的钢瓶或pigtail接口，安全防护效果好，操作非常方便。

Description

一种特气钢瓶防拆安全装置及换瓶方法

技术领域

本发明涉及特种气体供应系统技术领域，特别涉及一种特气钢瓶防拆安全装置及换瓶方法。

背景技术

在光伏、光纤、半导体、微电子等制程的核心工艺中，特种气体被大量使用，而其所使用的许多特种气体具有剧毒，易燃易爆或强腐蚀性，一旦泄露便会对人体和环境造成生命威胁，甚至可能会造成人员伤亡。

特种气体的供应方式大多为钢瓶供应，特种气体供应系统一般设计为一用一备或多用多备的方式供应，以满足生产工艺的持续进行，因此，随着特种气体的消耗，特气钢瓶在使用过一段时间后需要更换新的特气钢瓶，这就需要对钢瓶进行较为频繁的拆装更换，而这些工作都是由操作人员现场进行操作的。如现场操作人员一旦发生操作失误，如在未关闭或未完全关闭钢瓶阀，或未按照标准作业流程进行安全操作，pigtail管道内尚有未吹扫干净的特种气体时，拆卸钢瓶出口螺母极其容易造成特种气体的泄漏，进而发生燃烧爆炸或受毒性气体威胁等事故，严重时还会造成人员的伤亡。因此，保证钢瓶的拆装更换过程中的安全性是及其重要的，如何避免现场操作人员的误操作或非标准作业下的不安全操作，造成的不必要特种气体泄漏也是本技术领域人员所必须解决的问题。

现有技术中特气钢瓶的供应系统要么缺乏安全防护装置，依赖现场张贴警示条的方式对现场操作人员进行操作提醒，这种方式并不能有效防止人为疏忽造成的误操作，更不能对非标准作业的拆卸行为进行控制，有着非常大的安全隐患。

现有技术中特气钢瓶的供应系统要么将整个钢瓶阀及连接螺母进行遮蔽锁定。事实上，在标准作业下，特气钢瓶的拆卸前，需首先完成钢瓶阀的关闭，并在执行完钢瓶接头的较多次吹扫净化循环后，经控制程序检测安全后方可对钢瓶出口的连接螺母进行拆卸。因此现有的这种技术仅能对操作人员非标准作业的拆卸行为进行控制，仍然无法防止操作人员的疏忽造成的误操作，且每次拆卸钢瓶的工作繁琐，增大了操作人员误操作的可能。如在前序关闭钢瓶阀时，存在因疏忽造成误拆钢瓶连接螺母的情况，而此时存在非常大的安全风险：一是钢瓶阀关闭不充分，二是钢瓶连接管道内可能存在未吹扫净化干净的特种气体，此时拆卸连接螺母将造成特种气体泄漏，从而发生安全事故。

发明内容

本发明的目的在于提供一种特气钢瓶防拆安全装置，确保更换气体钢瓶时，在未关闭特气钢瓶阀或未完成pigtail管道内特种气体的吹扫净化时因操作人员疏忽误拆钢瓶接口，并对未按照标准作业流程的操作行为进行禁止性行为控制，进而避免拆卸特气钢瓶中安全事故的发生。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：一种特气钢瓶防拆安全装置，包括本体、一端插入本体的喉舌和固定在本体另一端的锁紧件，喉舌连接安装在本体内的复位弹簧，本体通过喉舌固定在钢瓶阀的钢瓶螺母上；锁紧件固定在本体内部底座上，锁紧件内预留有管孔；在本体表面还预留有气管接头；本体内包含有密封气室，并通过气控与气管接头连通。

作为本发明的一种优选技术方案，在管孔外围安装有管夹。

作为本发明的一种优选技术方案，锁紧件通过固定螺栓固定套装在本体一端。

本发明还提供了上述特气钢瓶防拆安全装置的换瓶方法，包括如下步骤：

S1)关闭旧瓶阀门，并确认：

S2)确认关闭阀门，进行第一次吹扫及保压；程序自动判断保压是否成功，如失败，检查钢瓶阀及面板，排查后重新进行吹扫及保压，无法排查则换瓶终止及上报处理；第一次吹扫及保压如成功进入下一步；

S3)第一次吹扫及保压后，进行第二次吹扫及保压，程序自动检查保压结果；

S4)第二次吹扫及保压后，安全装置解锁，拆下旧特气钢瓶；

S5)安装新特气钢瓶，并进行新瓶的吹扫及保压，确认保压是否成功，如失败，进行Pigtail连接检查，检查后重新进行吹扫及保压，无法检查则换瓶终止及上报处理，如确认保压成功，进入下一步；

S6)安全装置启动，并进行新瓶的第二次吹扫及保压，确认保压后，换瓶结束。

本发明所达到的有益效果是：本发明提供一种特气钢瓶防拆安全装置，确保更换气体钢瓶时，在未关闭特气钢瓶阀或未完成pigtail管道内特种气体的吹扫净化时因操作人员疏忽误拆钢瓶接口，并对未按照标准作业流程的操作行为进行禁止性行为控制，进而避免拆卸特气钢瓶中安全事故的发生。

本发明同时提供一种方法，约束现场操作人员的行为，使其完全按照标准作业流程进行操作，方可进行对特气钢瓶出口螺母的拆卸，任何非标准作业下的行为，均无法对特气钢瓶的出口螺母进行拆卸操作，从而完全杜绝安全事故的发生。

本发明提供给的防拆安全装置结构相对简单，适用面广，可应对不同尺寸的钢瓶或pigtail接口，安全防护效果好，操作非常方便。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1是本发明一种特气钢瓶防拆安全装置的示意图。

图2为处于防拆状态下本特气钢瓶防拆安全装置的剖面图。

图3为处于可拆状态下本特气钢瓶防拆安全装置的剖面图。

图4为本特气钢瓶防拆安全装置安装在pigtail上对特气钢瓶出口螺母进行防拆防护的安装示意图。

图5为现有技术特气钢瓶换瓶流程图。

图6为本特气钢瓶防拆安全装置防拆方法在特气钢瓶换瓶流程图。

图中标号：1、本体；11、气孔；12、气室；2、喉舌；3、锁紧件；31、管夹；32、定位螺栓；4、气管接头；5、管孔；6、底座；7、复位弹簧；8、钢瓶螺母；9、钢瓶阀；10、特气输出管。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：如图1-4所示，本发明提供一种特气钢瓶防拆安全装置，包括本体1、一端插入本体1的喉舌2和固定在本体1另一端的锁紧件3，喉舌2连接安装在本体1内的复位弹簧7，本体1通过喉舌2固定在钢瓶阀9的钢瓶螺母8上；锁紧件3固定在本体1内部底座6上，锁紧件3内预留有管孔5；在本体1表面还预留有气管接头4；本体1内包含有密封气室12，并通过气控11与气管接头4连通。

进一步的，在管孔5外围安装有管夹31。

进一步的，锁紧件3通过固定螺栓32固定套装在本体1一端。

具体的，本体1及喉舌2组成结构功能实质为定制气缸，主体材质优选铝合金材料，包含有气管接头4，底座6，复位弹簧7，本体1内包含有密封气室12，并通过气控11与气管接头4连通，底座6优选为特氟龙材料，其前端与本体1通过粘接的方式牢靠连接在一起。外部动力驱动气体(氮气或压缩空气)接入气管接头4，在本体1的气室内形成驱动气体，驱动喉舌向里移动。外部动力驱动气体压力释放后，复位弹簧推动喉舌向外运动，圆筒状喉舌向外运动后，将钢瓶出口螺母完全遮罩，防止操作人员对钢瓶出口螺母进行操作。控制程序给出可拆卸信号后，喉舌向里运动后露出钢瓶出口螺母，为操作人员松动钢瓶出口螺母提供条件。

锁紧件3包含有管夹31，管夹31由2个外侧面呈锥面的小半圆筒组成，随着锁紧件3与底座6的逐步锁紧，锁紧件3驱动管夹向前移动，并逐步缩小管孔的大小，进而达到将本安全装置固定在pigtail管道上的目的。同时锁紧定位螺栓32，可将锁紧件3与底座6进行位置固定，以防止本安全装置在pigtail管道上松动或滑动，导致本安全装置无法起到应有的安全保护作用。

显而易见的，对于3/8”管道直径的pigtail，仅需将管夹31进行更换，即可实现不同特气钢瓶出口螺母的安全防护。

特气钢瓶防拆安全装置通过锁紧件3固定在特气输出管6上，特气输出管6为pigtail中的一段管道，显然的，本安全装置的喉舌完全遮罩钢瓶出口螺母8，防止现场操作人员因疏忽对钢瓶出口螺母进行误操作，同时不影响操作人员对钢瓶阀的关闭操作。

仅当控制程序判定钢瓶阀9处于完全关闭，且已经完成对特气输出管6的吹扫及净化后，现场操作人员在触摸屏上点击该工艺步骤弹出的“确认”按钮后，动力驱动气体通过气管接头4通入本安全装置，进而驱动喉舌2缩回，方可对钢瓶出口阀进行操作，从根源上禁止了现场操作人员不按照标准作业流程进行操作的不安全拆卸行为。

图5所示，现有技术特气钢瓶换瓶流程，按照标准作业流程，完成前吹扫及保压通过后，对特气钢瓶出口螺母的拆卸才是安全的。显而易见的，在执行特气换瓶作业，由于没有安全防护，或者不具备根源上禁止错误操作的措施，现场操作人员在对特气钢瓶操作时，是及其危险的，非常容易造成特种气体的泄漏，引发安全事故。

如图6所示，本发明还提供了一种特气钢瓶防拆安全装置的换瓶方法，包括如下步骤：

S1)关闭旧瓶阀门，并确认：

S2)确认关闭阀门，进行第一次吹扫及保压；程序自动判断保压是否成功，如失败，检查钢瓶阀及面板，排查后重新进行吹扫及保压，无法排查则换瓶终止及上报处理；第一次吹扫及保压如成功进入下一步；

S3)第一次吹扫及保压后，进行第二次吹扫及保压，程序自动判断检查保压结果；

S4)第二次吹扫及保压后，安全装置解锁，拆下旧特气钢瓶；

S5)安装新特气钢瓶，并进行新瓶的吹扫及保压，确认保压是否成功，如失败，进行Pigtail连接检查，检查后重新进行吹扫及保压，无法检查则换瓶终止及上报处理，如确认保压成功，进入下一步；

S6)安全装置启动，并进行新瓶的第二次吹扫及保压，确认保压后，换瓶结束。

按照本发明提供的方法，在每次完成新特气钢瓶更换后，控制程序执行至步骤S6，即完成新特气钢瓶pigtail的连接，且通过保压测试，确保接口密封不泄漏后，本发明的安全装置自动启动，因此，在该特气钢瓶内特种气体用完，需要更换新特气钢瓶时，从换瓶启动开始的步骤S1开始，直至控制程序执行至步骤S5，现场操作人员是无法对特气钢瓶的出口螺母进行操作的，确保了特气钢瓶换瓶作业的安全，同时，由于在本发明所提供的方法中，安全装置的解除的触摸屏按钮仅在控制程序执行至步骤S4，即控制程序判定已经完全关闭特气钢瓶阀，且pigtail管道内的特种气体已经完成吹扫及净化作业后才出现。从根源上防止了现场操作人员违法标准作业流程对特气钢瓶出口阀进行操作的可能，在本发明所提供的防拆方法中，进一步安全的措施是：安全防护装置的解除，需要操作人员在触摸屏上点击“确认”按钮后，方可进入步骤S5，完成对安全防护装置的解锁，进一步规范了现场操作人员的行为。

在特气钢瓶的换瓶控制程序中，仅当程序自动判定钢瓶阀已完全关闭，且执行过pigtail的吹扫净化作业后，弹出“确认”软按钮，现场操作人员在触摸屏上点击该“确认”后，驱动气体通入本安全装置，进而喉舌2缩回本体1，方允许操作人员对特气钢瓶的出口螺母进行操作。同样的，仅当程序自动判定新特气钢瓶与特气输送面板pigtail连接完后且无泄漏后，自动释放通入本安全装置内的驱动气体压力，喉舌2将在复位弹簧7的作用下伸出，完全遮罩钢瓶出口螺母，进而达到防拆卸的目的。

最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种特气钢瓶防拆安全装置，其特征在于，包括本体(1)、一端插入本体(1)的喉舌(2)和固定在本体(1)另一端的锁紧件(3)，喉舌(2)连接安装在本体(1)内的复位弹簧(7)，本体(1)通过喉舌(2)固定在钢瓶阀(9)的钢瓶螺母(8)上；锁紧件(3)固定在本体(1)内部底座(6)上，锁紧件(3)内预留有管孔(5)；在本体(1)表面还预留有气管接头(4)；本体(1)内包含有密封气室(12)，并通过气控(11)与气管接头(4)连通。

2.如权利要求1所述的一种特气钢瓶防拆安全装置，其特征在于，在管孔(5)外围安装有管夹(31)。

3.如权利要求1所述的一种特气钢瓶防拆安全装置，其特征在于，锁紧件(3)通过固定螺栓(32)固定套装在本体(1)一端。

4.如权利要求1-3所述的一种特气钢瓶防拆安全装置的换瓶方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1)关闭旧瓶阀门，并确认：

S2)确认关闭阀门，进行第一次吹扫及保压；程序自动判断保压是否成功，如失败，检查钢瓶阀及面板，排查后重新进行吹扫及保压，无法排查则换瓶终止及上报处理；第一次吹扫及保压如成功进入下一步；

S3)第一次吹扫及保压后，进行第二次吹扫及保压，程序自动判断检查保压结果；

S4)第二次吹扫及保压后，安全装置解锁，拆下旧特气钢瓶；

S5)安装新特气钢瓶，并进行新瓶的吹扫及保压，确认保压是否成功，如失败，进行Pigtail连接检查，检查后重新进行吹扫及保压，无法检查则换瓶终止及上报处理，如确认保压成功，进入下一步；

S6)安全装置启动，并进行新瓶的第二次吹扫及保压，确认保压后，换瓶结束。