CN109580197B - 低温绝热气瓶绝热性能承压测试方法 - Google Patents

低温绝热气瓶绝热性能承压测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种低温绝热气瓶绝热性能承压测试方法，其特征在于包括以下步骤：步骤S01：提供一检测管路，所述检测管路包括进气口，所述进气口经检测管与第一气阀的进气端连接，所述第一气阀的出气端与第二气阀和第三气阀的进气端连接，所述第三气阀的出气端与调压阀的进气端连接，所述调压阀的出气端与第二气阀的出气端均与流量计的进气端连接，所述流量计的出气端连接到出气口；步骤S02：在所述的进气口设置第一安全阀和第二安全阀；步骤S03：将打开低温绝热气瓶的放空阀，将排出的气体从所述进气口引入检测管路；步骤S04：选择常压测试或承压测试；本发明能有效缩短测试时间，提高测试的准确度。

Description

低温绝热气瓶绝热性能承压测试方法
技术领域
本发明涉及低温绝热气瓶检测技术领域，特别是一种低温绝热气瓶绝热性能承压测试方法。
背景技术
随着低温技术的普及和清洁能源的不断发展，低温液体从最早的高端技术应用逐步向工业和民用领域渗透，低温液体适用领域的拓展也带动了清洁能源LNG向车载燃料的发展。因此车载LNG低温焊接绝热气瓶在交通工具上的应用趋于规模化。我国于2009年始就在广东、福建、江苏、北京等地先后大量将装配有该类绝热气瓶的汽车投入市场运营，为城市的清洁和绿色出行起了重大的作用。但随着该类气瓶使用年限的增加，绝热性能开始逐步下降，对该类气瓶的绝热性能测试成为迫在眉睫的问题。
车载LNG焊接绝热气瓶的本体结构是带有高真空多层缠绕的夹层式密闭结构，通过高真空夹层以及夹层内的反光镀膜层和多层绝热体来实现绝热保冷。瓶体结构具备真空抽口，但不具备真空测试接口，因此其在结构上即不满足检验工作的敞开性，且绝热性能测试也不能采用常规真空测试仪进行真空测试来进行绝热性的判断。另外，车载LNG焊接绝热气瓶所存放的介质为液态天然气，不仅具有冻害、窒息的危害性而且还具有易燃易爆特点，事故的危害性大，所以如何准确进行该类气瓶的绝热性能测试，掌握测试过程各种因素的影响，规范车载LNG焊接绝热气瓶检验规程，开发高效实用的检验方法，完善LNG绝热气瓶的监管有重大意义。
此外，现有的低温绝热气瓶绝热性能测试的周期比较长，要对气瓶进行放气、充气、检测后，再进行放气，充气；这个低温绝热气瓶测试的过程至少需要72个小时，工作效率十分低。
发明内容
本发明的目的是提供一种低温绝热气瓶绝热性能测试的方法，能缩短测试时间，提高测试的准确度。
本发明采用以下方案实现：一种低温绝热气瓶绝热性能承压测试方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤S01：提供一检测管路，所述检测管路包括进气口，所述进气口经检测管与第一气阀的进气端连接，所述第一气阀的出气端与第二气阀和第三气阀的进气端连接，所述第三气阀的出气端与调压阀的进气端连接，所述调压阀的出气端与第二气阀的出气端均与流量计的进气端连接，所述流量计的出气端连接到出气口；
步骤S02：在所述的进气口设置第一安全阀和第二安全阀；
步骤S03：将打开低温绝热气瓶的放空阀，将排出的气体从所述进气口引入检测管路；
步骤S04：选择常压测试或承压测试；
若选择承压测试：
步骤S0411：将所述第一气阀、第二气阀打开，将测试压力控制在0.4～0.8Mpa；
步骤S0412：排气4小时后，将每隔一个小时获取瞬时流量值L’与该获取时间点的前4小时的瞬时流量值L的差值ΔL，进行ΔL/L计算，若连续两个小时该ΔL/L小于20％；则以最后一次获取的累积流量值为初始值，8小时后获取的值为终值，通过公式：计算该次的测试蒸发率α0记为α1；其中qm为蒸发气体质量流量日平均值，单位为千克每天(kg/d)；/>为流量计的校正系统，标定时的给定值；ρ1为标准大气压(101.325kPa)下饱和液体的密度，单位为千克每立方米(kg/m3)；V为被检件的有效容积，单位为立方米(m3)；
步骤S0413：每隔8小时计算一次α0记为αi，其中i为自然数，并与前一次计算的α0进行比较，若不大于5％，则取/>作为检测终值；若/>大于5％，则再过8小时计算一次α0，并取最后两次计算的α0平均值作为检测终值；
若选择常压测试：
步骤S0421：将所述第一气阀、第三气阀打开；
步骤S0422：依序进行步骤S0412和步骤S0413；
步骤S05：将检测终值与评定标准值进行比较，判断该低温绝热气瓶是否合格；
步骤S06：关闭气瓶放空阀，进入检测管路排气程序，手动复位第一气阀。
在本发明一实施例中，所述步骤S0411中所述测试压力的控制是通过调压阀调节实现。
在本发明一实施例中，该测试方法适用于LN2、LNG、LO或LAr不同介质，储存介质静态蒸发率的换算公式：
式中：
as为实际储存介质的静态蒸发率，单位为％/d；
at为实验介质的静态蒸发率，单位为％/d；
Tcos为标准大气压下实际储存介质的饱和温度，单位为K；
Tcot为标准大气压下实验介质的饱和温度，单位为K；
hGot为标准大气压下实验介质的蒸气比焓，单位为KJ/Kg；
hLot为标准大气压下实验介质的液体比焓，单位为KJ/Kg；
hGos为标准大气压下储存介质的蒸气比焓，单位为KJ/Kg；
hLos为标准大气压下储存介质的液体比焓，单位为KJ/Kg；
Ft为实验介质的最大充装量，单位为Kg；
Fs为实际储存介质的最大充装量，单位为Kg。
在本发明一实施例中，所述检测管路采用三横三纵设置，即将一个方形机箱以不等面积的九宫格进行区域分割，从上至下S形命名为：第一至九区域，其中，所述第一气阀、第二气阀第三气阀设置在第五区域，所述调压阀、流量计设置在第三区域，将检测管路的控制电路设置在第九区域。
在本发明一实施例中，所述进气口21与第一气阀之间的检测管上设置有压力传感器30。
在本发明一实施例中，所述的方形机箱位于所述第七区域的机壳侧壁上设置有进风口，所述的进风口上设置有进风机；所述第三区域的机壳侧壁上设置有出风口，所述出风口上设置有出风机。
本发明方法简单，提供了承压检测和常压检测两种方式，通过该检测方式能有效提高检测效率以及检测数据的准确性，该检测方式不仅能做到在线检测，而且能缩短检测时间，大大提高了检测的安全性。
附图说明
图1是本发明检测管路原理示意图。
图2是本发明机箱布置示意图。
图3是本发明实施例检测机箱内部结构示意图。
图4是本发明实施例检测机箱结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
请参见图1，本实施例提供一种低温绝热气瓶绝热性能承压测试方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤S01：提供一检测管路，所述检测管路包括进气口21，所述进气口经检测管与第一气阀22的进气端连接，所述第一气阀的出气端与第二气阀23和第三气阀24的进气端连接，所述第三气阀24的出气端与调压阀25的进气端连接，所述调压阀的出气端与第二气阀的出气端均与流量计26的进气端连接，所述流量计的出气端连接到出气口27；
步骤S02：在所述的进气口设置第一安全阀28和第二安全阀29；
步骤S03：将打开低温绝热气瓶的放空阀，将排出的气体从所述进气口引入检测管路；步骤S04：选择常压测试或承压测试；
若选择承压测试：
步骤S0411：将所述第一气阀、第二气阀打开，将测试压力控制在0.4～0.8Mpa；
步骤S0412：排气4小时后，将每隔一个小时获取瞬时流量值L’与该获取时间点的前4小时的累积流量值L的差值ΔL，进行ΔL/L计算，若连续两个小时该ΔL/L小于20％；则以最后一次获取的累积流量值为初始值，8小时后获取的值为终值，通过公式：计算该次的测试蒸发率α0记为α1；其中qm为蒸发气体质量流量日平均值，单位为千克每天(kg/d)；/>为流量计的校正系统，标定时的给定值；ρ1为标准大气压(101.325kPa)下饱和液体的密度，单位为千克每立方米(kg/m3)；V为被检件的有效容积，单位为立方米(m3)；
步骤S0413：每隔8小时计算一次α0记为αi，其中i为自然数，并与前一次计算的α0进行比较，若不大于5％，则取/>作为检测终值；若/>大于5％，则再过8小时计算一次α0，并取最后两次计算的α0平均值作为检测终值；
若选择常压测试：
步骤S0421：将所述第一气阀、第三气阀打开；
步骤S0422：依序进行步骤S0412和步骤S0413；
步骤S05：将检测终值与评定标准值进行比较，判断该低温绝热气瓶是否合格；
步骤S06：关闭气瓶放空阀，进入检测管路排气程序，手动复位第一气阀。
在本发明一实施例中，所述步骤S0411中所述测试压力的控制是通过调压阀调节实现。
在本发明一实施例中，该测试方法适用于LN2、LNG、LO或Lar等不同介质，储存介质静态蒸发率的换算公式：
式中：
as为实际储存介质的静态蒸发率，单位为％/d；
at为实验介质的静态蒸发率，单位为％/d；
Tcos为标准大气压下实际储存介质的饱和温度，单位为K；
Tcot为标准大气压下实验介质的饱和温度，单位为K；
hGot为标准大气压下实验介质的蒸气比焓，单位为KJ/Kg；
hLot为标准大气压下实验介质的液体比焓，单位为KJ/Kg；
hGos为标准大气压下储存介质的蒸气比焓，单位为KJ/Kg；
hLos为标准大气压下储存介质的液体比焓，单位为KJ/Kg；
Ft为实验介质的最大充装量，单位为Kg；
Fs为实际储存介质的最大充装量，单位为Kg。
请参见图2，在本发明一实施例中，所述检测管路采用三横三纵设置，即将一个方形机箱以不等面积的九宫格进行区域分割，从上至下S形命名为：第一至九区域，其中，所述第一气阀、第二气阀第三气阀设置在第五区域，所述调压阀、流量计设置在第三区域，将检测管路的控制电路设置在第九区域。
请参见图3，在本发明一实施例中，所述进气口21与第一气阀22之间的检测管上设置有压力传感器30。本发明可以通过该压力传感器采集检测管路上的压力，进而对测试压力进行控制。
请继续参见图3，在本发明一实施例中，所述的方形机箱位于所述第七区域的机壳侧壁上设置有进风口，所述的进风口上设置有进风机；所述第三区域的机壳侧壁上设置有出风口，所述出风口上设置有出风机。由于被检测气体有的具备可燃性，存在爆炸风险，风机的设计从下吸气，才能给上排气，可以很好的排除方形机箱内残留的气体，提高检测时的安全性。请参见图4，图4中，所述方形机箱上表面可以设置LCD显示面板34；为了方便搬运，所述方形机箱设置有万向轮36，所述方形机箱的侧壁上还设置有提手35。
本发明提出了承压检测和常压检测两种检测模式，可应对多种场合的检测选择，能通过该检测方式能有效提高检测效率以及检测数据的准确性，该检测方式不仅能做到在线检测，而且能缩短检测时间，大大提高了检测的安全性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种低温绝热气瓶绝热性能承压测试方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤S01：提供一检测管路，所述检测管路包括进气口，所述进气口经检测管与第一气阀的进气端连接，所述第一气阀的出气端与第二气阀和第三气阀的进气端连接，所述第三气阀的出气端与调压阀的进气端连接，所述调压阀的出气端与第二气阀的出气端均与流量计的进气端连接，所述流量计的出气端连接到出气口；
步骤S02：在所述的进气口设置第一安全阀和第二安全阀；
步骤S03：将打开低温绝热气瓶的放空阀，将排出的气体从所述进气口引入检测管路；
步骤S04：选择常压测试或承压测试；
若选择承压测试：
步骤S0411：将所述第一气阀、第二气阀打开，将测试压力控制在0.4～0.8Mpa；
步骤S0412：排气4小时后，将每隔一个小时获取瞬时流量值L’与获取前4小时的时间点的瞬时流量值L的差值ΔL，进行ΔL/L计算，若连续两个小时该ΔL/L小于20％；则以最后一次获取的累积流量值为初始值，8小时后获取的值为终值，通过公式：计算每次的测试蒸发率α0；其中qm为蒸发气体质量流量日平均值，单位为千克每天；/>为流量计的校正系统，标定时的给定值；ρ1为标准大气压101.325kPa下饱和液体的密度，单位为千克每立方米；V为被检件的有效容积，单位为立方米；
步骤S0413：每隔8小时计算一次α0记为αi，其中i为自然数，并与前一次计算的α0进行比较，若不大于5％，则取/>作为检测终值；若/>大于5％，则再过8小时计算一次α0，并取最后两次计算的α0平均值作为检测终值；
若选择常压测试：
步骤S0421：将所述第一气阀、第三气阀打开；
步骤S0422：依序进行步骤S0412和步骤S0413；
步骤S05：将检测终值与评定标准值进行比较，判断该低温绝热气瓶是否合格；
步骤S06：关闭气瓶放空阀，进入检测管路排气程序，手动复位第一气阀。
2.根据权利要求1所述的低温绝热气瓶绝热性能承压测试方法，其特征在于：所述步骤S0411中所述测试压力的控制是通过调压阀调节实现。
3.根据权利要求1所述的低温绝热气瓶绝热性能承压测试方法，其特征在于：该测试方法适用于LN2、LNG、LO或LAr不同介质，储存介质静态蒸发率的换算公式：
式中：
a s为实际储存介质的静态蒸发率，单位为％/d；
at为实验介质的静态蒸发率，单位为％/d；
Tcos为标准大气压下实际储存介质的饱和温度，单位为K；
Tcot为标准大气压下实验介质的饱和温度，单位为K；
hGot为标准大气压下实验介质的蒸汽比焓，单位为KJ/Kg；
hLot为标准大气压下实验介质的液体比焓，单位为KJ/Kg；
hGos为标准大气压下储存介质的蒸汽比焓，单位为KJ/Kg；
hLos为标准大气压下储存介质的液体比焓，单位为KJ/Kg；
Ft为实验介质的最大充装量，单位为Kg；
Fs为实际储存介质的最大充装量，单位为Kg。
4.根据权利要求1所述的低温绝热气瓶绝热性能承压测试方法，其特征在于：所述检测管路采用三横三纵设置，即将一个方形机箱以不等面积的九宫格进行区域分割，从上至下S形命名为：第一至九区域，其中，所述第一气阀、第二气阀第三气阀设置在第五区域，所述调压阀、流量计设置在第三区域，将检测管路的控制电路设置在第九区域。
5.根据权利要求1所述的低温绝热气瓶绝热性能承压测试方法，其特征在于：所述进气口与第一气阀之间的检测管上设置有压力传感器。
6.根据权利要求4所述的低温绝热气瓶绝热性能承压测试方法，其特征在于：所述方形机箱位于第七区域的机壳侧壁上设置有进风口，所述的进风口上设置有进风机；第三区域的机壳侧壁上设置有出风口，所述出风口上设置有出风机。
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