CN109290318A - 一种容器内壁清理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种盛装工业纯气体容器的内壁清理方法。该方法包括以下步骤：1）内抛丸处理；2）内壁除锈；3）内壁去油；4）内壁清洗；5）内壁防锈；6）热氮气烘干；7）含水量检测；8）端塞密封。步骤2）和3）所用除锈液、除油液分别为KRB‑3B中性除锈剂与水1:5‑1:10调制的除锈液、KRB‑5中性除油剂和水比例为1:10调制的除油液。步骤5）所用防锈液为KRB‑6水基钢铁防锈剂与水1:3‑1:5调制的防锈液。步骤6）的热氮气温度100℃‑120℃，烘干出口压力0.2‑0.3MPa。采用本方法进行处理的容器，盛装的工业纯气体中颗粒度指标和水含量指标较常规处理可提高10倍以上，且内壁不会有任何浮锈，也不会对气体产生任何污染。

Description

一种容器内壁清理方法
技术领域
本发明应用于压力容器制造领域，提供了一种容器内壁清理的方法，尤其适用于盛装纯度99.99%以下、含水量小于20ppm的工业纯气体的容器。
背景技术
应用在集成电路、芯片和半导体等领域的高纯气体，其纯度通常要求在99.999%以上，且其含水量要求小于1ppm。为保证气体的纯度，避免储运容器对气体造成污染，对盛装此类高纯气体的长管拖车气瓶容器的内壁洁净度有极高的要求。气瓶容器内壁需要经过长时间的内研磨处理，去除表面氧化物杂物，然后再经去离子化处理、高真空置换等多道工序，内壁处理时间长，工艺复杂，清理成本高昂。然而，在有些工业领域的气体，如氢气、氦气等，对气体的纯度没有达到上述高纯气体的要求，一般为纯度99.99%以下，含水量小于20ppm，但气瓶容器内壁只做简单的内抛丸处理又无法满足气体对纯度和稳定性的要求。
工业纯氢气和氮气虽对纯度要求不是高纯，但其对颗粒物杂质指标、水份含量也有一定控制。盛装工业纯气的氢气瓶、氮气瓶等容器多为无缝气瓶容器，该容器由低合金钢管经过热旋压制造而成，在热旋压、及热处理后，容器内壁必然会形成氧化皮。而且每只容器必须经过水压压力试验，内壁与水接触，也会产生生锈现象。
常规清理方法是采用内壁抛丸清理，利用高速金属丸去除容器内表面的氧化皮和浮锈等，然后采用高压空气吹扫。因热旋压气瓶容器两端口径小，瓶身口径大的特殊结构型式，使得高压空气吹扫在气瓶容器内部存在低压区，同时其吹扫力不能保证将附着在内壁粗糙度面内的金属氧化物粉末完全清理出来。而且高压空气中也含有一定量的水份，这些水份将会导致气瓶容器内壁表面不明显的氧化生锈。这些残留的金属氧化物粉末、水份及浮锈在气瓶容器使用过程中将会污染容器内盛装的工业纯氢气或氮气。更多的情况是，在生产过程检测时，常规的内壁处理方法无法满足颗粒度和水份含量的要求。所以，为了气瓶容器产品指标合格，必须采取相对更加洁净的处理方法。
发明内容
本发明解决的技术问题是：提供一种盛装工业纯气的容器内壁清理方法。
本发明采取的技术方案是：
一种容器内壁不用经过内研磨处理，盛装纯度99.99%以下，含水量小于20ppm的工业纯气的容器内壁清理方法，包含以下方法步骤：1）内抛丸处理：内抛质量达到GB/T 8923.1规定的Sa2.5级。2）内壁除锈，采用中性除锈液除锈，用高清内窥镜检查内壁表面，无残余锈蚀为合格。3）内壁去油：采用中性除油液去油；4）内壁清洗：将容器竖直放置，用去离子水由高压水枪喷射清洗容器内壁，清洗由上向下进行。在容器下部出水端口用干净的白色绸布擦拭，白色绸布无任何污染为合格。5）内壁防锈；采用防锈液防锈；6）热氮气烘干：热氮气温度100℃-120℃，烘干出口压力0.2-0.3MPa；7）含水量检测；用露点仪进行含水量检测，小于20ppm为合格。8）端塞密封，用配套的密封端塞进行两端封堵。
进一步，步骤2）所述中性除锈液为KRB-3B中性除锈剂与水按重量1:5-1:10调制的除锈液。清理时所述除锈液灌装量为容器体积的1/2-3/5，容器旋转清理不少于45分钟。
进一步，步骤3）所述中性除油液为KRB-5中性除油剂和水按重量比例为1:10调制的除油液。清理时所述除油液灌装量为容器体积的1/2-3/5，先静置15-20分钟，然后容器旋转清理不少于30分钟。
进一步，步骤4）所述内壁清洗不少于2次。
进一步，步骤5）所述防锈液为KRB-6 水基钢铁防锈剂与水按重量1:3-1:5调制的防锈液。清理时所述防锈液灌装量为容器体积的1/3-1/2，容器旋转不少于20圈；
进一步，步骤6）所述热氮气烘干时间不小于45min。
本发明取得的技术进步是：省去了成本高效率低的内研磨处理，采用本方法进行处理的容器，容器内盛装的工业纯气体中颗粒度指标和水含量指标较常规处理的容器可提高10倍以上，且容器内壁不会有任何浮锈，后续充装氢气、氮气后，也不会对工业纯气体产生任何污染。
附图说明
无。
具体实施方式
实施例1：DN711氢气瓶。
该气瓶为盛装工业纯氢气气瓶容器，由4130X钢管热旋压制造，规格为DN711×11080。其内壁清理方法包括下述步骤。
1、内抛丸处理：气瓶容器经内抛丸机喷丸处理，容器内壁去除氧化皮，露出金属面光泽，内抛质量达到GB/T 8923.1规定的Sa2.5级。
2、内壁除锈：采用KRB-3B中性除锈剂将残余锈蚀除锈。该中性除锈剂PH值7±0.5，密度1.3±0.5，全溶于水，不含无机酸和有机酸，只对金属氧化物起清洗除锈作用，不腐蚀金属本体。具体除锈方法为：气瓶容器放置在滚轮架上，向容器内灌装除锈剂原液与水按重量1:5-1:10比例已经调制好的除锈液。灌装量为气瓶容器体积的1/2-3/5，气瓶容器两端瓶口用端塞封堵。气瓶容器在滚轮架上旋转不少于45分钟。然后倒出除锈液，用高清内窥镜检查内壁表面，无残余锈蚀为合格。经过除锈处理后容器内壁锈蚀被彻底去除，且不易返锈。
3、内壁去油：采用KRB-5中性除油剂将残余油分去除，该除油剂PH值8~9，无毒、不然、不爆，具有超强脱脂能力，除油能力≥97%，除油迅速、彻底，对金属表面无腐蚀。将KRB-5中性除油剂在50-60℃的水中调配好，除油剂和水的重量比例为1:10。具体去油方法为：气瓶容器放置在滚轮架上，向容器内灌装已经调制好的除油溶液，灌装量为气瓶容器体积的1/2-3/5，气瓶容器两端瓶口用端塞封堵。先静置15-20分钟，然后在滚轮架上旋转不少于30分钟。最后倒出除油溶液，达到去除残余油分的目的。
4、内壁清洗：将气瓶容器竖直放置，用去离子水由高压水枪喷射清洗气瓶容器内壁，清洗由上向下进行，至少清洗两次，且保证清洗枪头扫过所有内壁表面。清洗完毕后，在气瓶容器下部出水端口用干净的白色绸布擦拭，白色绸布无任何污染为合格。
5、内壁防锈：防锈液采用KRB-6 水基钢铁防锈剂，该防锈剂PH值8-11，密度1.25-1.28g/ml，无毒、无味、抗腐蚀性强，可在金属表面形成一层致密的保护膜，经处理后可防锈1-2年左右。使用时防锈剂原液与水按重量1:3-1:5比例调配成防锈液。气瓶容器放置在滚轮架上，灌装已经调配好的防锈液，灌装量约为气瓶容器体积的1/3-1/2。气瓶容器在滚轮加上旋转不少于20圈，然后倒出防锈液。气瓶容器通过防锈液处理后，在内壁表面形成一层致密的保护膜，可有效抑制气瓶容器内壁表面微电池的形成或空气的氧化，起到保护的作用。
6、氮气烘干：做完防锈处理的气瓶容器，用热氮气进行内壁烘干处理。为节约生产成本，氮气循环利用。热氮气采用温控加热器加热，温度控制在100℃-120℃。烘干热氮气的出口压力控制在0.2-0.3MPa，对气瓶容器内壁吹扫烘干，吹扫时间不小于45min，以保证内壁水分吹干。
7、含水量检测：用露点仪进行含水量检测，小于20ppm为合格。
8、端塞密封：用配套的密封端塞进行两端封堵。
实施例2：DN559氮气瓶。
该气瓶为盛装工业纯氮气的气瓶容器，由4130X钢管热旋压制造，规格为DN559×10975。
其内壁清理步骤与实施例1基本一致，只是由于规格尺寸的变化，清理参数有所调整。内壁除锈不小于40min，内壁去油静置15-20分钟，旋转不少于25分钟；内壁防锈旋转不少于15圈；氮气烘干不少于30min。
本发明采用两个热旋压生产的无缝气瓶作为实施例，该工艺方法同样适用于焊接方法制造的用于盛装工业纯气体的压力容器。
本发明在容器内壁清理时，省去了成本高效率低的内研磨处理，采用本方法进行处理的容器，容器内盛装的工业纯气体中颗粒度指标和水含量指标较常规处理的容器可提高10倍以上，且容器内壁不会有任何浮锈，后续充装氢气、氮气后，也不会对工业纯气体产生任何污染。对于盛装纯度不是高纯度要求的工业纯气，此工艺方法由于省去了内研磨工序，因而节省了大量的时间和制作成本，工艺方法简单，各工序参数的控制均是经过实践摸索得出，是一种经实践验证的节能工艺方法。

Claims (9)

1.一种容器内壁清理方法，其步骤如下：
内抛丸处理；
内壁除锈：采用中性除锈液除锈；
内壁去油：采用中性除油液去油；
内壁清洗：将容器竖直放置，用去离子水由高压水枪喷射清洗容器内壁，清洗由上向下进行；
内壁防锈：采用防锈液防锈；
热氮气烘干：热氮气温度100℃-120℃，烘干出口压力0.2-0.3MPa；
含水量检测；
端塞密封。
2.根据权利要求1所述的容器内壁清理方法，其特征在于：步骤2）所述中性除锈液为KRB-3B中性除锈剂与水按重量1:5-1:10调制的除锈液。
3.根据权利要求2所述的容器内壁清理方法，其特征在于：所述除锈液灌装量为容器体积的1/2-3/5，容器旋转清理不少于40分钟。
4.根据权利要求1所述的容器内壁清理方法，其特征在于：步骤3）所述中性除油液为KRB-5中性除油剂和水按重量比例为1:10调制的除油液。
5.根据权利要求4所述的容器内壁清理方法，其特征在于：所述除油液灌装量为容器体积的1/2-3/5，静置15-20分钟，然后容器旋转清理不少于25分钟。
6.根据权利要求1所述的容器内壁清理方法，其特征在于：步骤4）所述内壁清洗不少于2次。
7.根据权利要求1所述的容器内壁清理方法，其特征在于：步骤5）所述防锈液为KRB-6水基钢铁防锈剂与水按重量1:3-1:5调制的防锈液。
8.根据权利要求7所述的容器内壁清理方法，其特征在于：所述防锈液灌装量为容器体积的1/3-1/2，容器旋转不少于15圈。
9.根据权利要求1所述的容器内壁清理方法，其特征在于：步骤6）所述热氮气烘干时间不小于30min。
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