CN111469042A - 一种超纯气体的气瓶处理系统及其处理方法 - Google Patents

一种超纯气体的气瓶处理系统及其处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种超纯气体的气瓶处理系统及其处理方法，旨在提供一种处理效果好，表面光洁度高，实用性强的气瓶处理方法，其技术方案要点是将气瓶进行初步清洗和干燥处理→气瓶内壁除锈→内壁研磨→再清洗处理→除离子化处理→内部干燥→气密性检测→真空置换处理，对气瓶进行反复处理，并且保证了对气瓶的充分清洁，以及确保了对超纯气体的储存，并且本发明通过碱性脱脂剂对气瓶内壁进行除锈，提高了良好的除锈效果，同时还增加了气密性检测，则保证了对气瓶气密性的保证，进一步的保证了实用效果，本发明适用于超纯气体的气瓶处理技术领域。

Description

一种超纯气体的气瓶处理系统及其处理方法
技术领域
本发明涉及一种超纯气体的气瓶处理技术领域,更具体地说，它涉及一种超纯气体的气瓶处理系统及其处理方法。
背景技术
目前，市场上的超纯气体的气瓶处理方法，在对气瓶进行除锈处理时，是通过抛丸的方式进行处理，再进行打磨，然后在进行清洗，但是这样的方式容易造成对气瓶内壁的磨损，影响气瓶整体的使用效果，降低实用性。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种处理效果好，表面光洁度高，实用性强的气瓶处理方法。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种超纯气体的气瓶处理方法，包括如下步骤：(1)气瓶的初步清洗和干燥处理：将钢制无缝气瓶使用高压自来水进行冲洗处理，主要是去除气瓶内部的锈蚀物，然后利用热蒸汽吹扫对气瓶内壁进行干燥处理，并去除内壁附着的油污；
(2)气瓶内壁除锈：对气瓶内壁采用抛丸方式除去金属表面的氧化皮、焊疤；并采用碱性脱脂剂，在50-60℃的条件下，对气瓶内壁进行处理1-3分钟，除去金属表面的矿物油，然后常温水洗；
(3)内壁研磨：利用高密度材料，将其装入气瓶内，并添加研磨液进行研磨，对气瓶内壁进行研磨，从而达到高光洁度的目的；
(4)再清洗处理：利用高压水清洗，去除步骤(3)产生的污物；
(5)除离子化处理：使用高纯度去离子化水对气瓶内部进行清洗，从而达到降低气瓶内部离子浓度高的问题；
(6)内部干燥：使用热蒸汽吹扫进行初步干燥，再使用加热恒温装置对气瓶进行内部进行烘干处理，从而达到去除气瓶内部痕量水分的目的；
(7)气密性检测：a、采用厚度为0.0015英寸的塞尺对气瓶端口与端塞之间的距离进行检测，以初步确定气瓶与端塞之间的密封性，从而进行初步漏率测试；若检测不合格则重新进行安装，同支气瓶经两次检验不合格后进行报废处理；
b、向气瓶内部充入高纯氮气与高纯氦气的混合气；随后选用氦检漏仪采用吸枪法对气瓶端口与端塞连接处、端塞与阀门连接处的漏率进行检测；
c、向气瓶内部冲入气瓶工作压力的高纯氮气进行气瓶气密性检测；对气瓶系统进行密封性检测合格后，方可进行下一道工序，如检测不合格，则需重新处理，直至检验合格后转入下一道工序；
(8)真空置换处理：干燥结束的气瓶使用分子泵真空机组对其进行抽真空处理，抽除气瓶内部的气密性检验用气体残留，并使用相应将要充装的超高纯度介质气体进行置换处理，从而达到除去气瓶内部其他气态杂质的目的。
通过采用上述技术方案，将气瓶进行初步清洗和干燥处理→气瓶内壁除锈→内壁研磨→再清洗处理→除离子化处理→内部干燥→气密性检测→真空置换处理，对气瓶进行反复处理，并且保证了对气瓶的充分清洁，以及确保了对超纯气体的储存，并且本发明通过碱性脱脂剂对气瓶内壁进行除锈，提高了良好的除锈效果，同时还增加了气密性检测，则保证了对气瓶气密性的保证，进一步的保证了实用效果。
本发明进一步设置为：所述碱性脱脂剂包括：碱性物质、表面活性剂、添加剂，其比例关系为：在每100份中，碱性物质为70-80份，表面活性剂为15-30份，添加剂为4-6份，其配槽浓度为0.5-8％，配槽浓度为固体脱脂剂加水稀释后的工作浓度。
通过采用上述技术方案，采用上述成分设置的碱性脱脂剂，提高了良好的脱锈效果，保证了良好实用效果，实用性强，清洗效果好。
本发明进一步设置为：所述的研磨液由去离子水、金刚石粉、甘油、防锈剂和添加剂按如下配比关系配制而成：(1)将去离子水、防锈剂和甘油按照100：50：3的体积比配制成混合液；(2)将颗粒大小为5微米的金刚石粉按照每1升混合液加入20～60克金刚石粉的量加入到上述混合液中，并搅拌均匀得到中间液体；(3)将添加剂按照每100升中间液体中加入10～50升添加剂的比例加入到中间液体中，并搅拌均匀得到研磨液。
通过采用上述技术方案，采用上述比例配置的研磨水，提高了研磨效果，同时，直接研磨容易导致温度过高的现象，容易影响气瓶的平整性。
本发明进一步设置为：所述的添加剂包括质量百分比为50％的去离子水、质量百分比为12％的丙烯酸聚合物、质量百分比为20％的三乙醇胺和质量百分比为5％的聚乙烯。
通过采用上述技术方案，将添加剂采用上述配比设置，则保证提高了良好的除锈效果，实用性强。
本发明进一步设置为：向气瓶内部充入的高纯氮气与高纯氦气的混合气压力为0.3～0.5MPa，且高纯氮气与高纯氦气的重量比为12:1。
通过采用上述技术方案，氮气和氦气是惰性气体，便于气密性检测，确保了良好的检测效果，实用性强，稳定性强。
一种适用于上述超纯气体的气瓶处理方法的处理系统，包括机架，机架上依次设有初步清洗和干燥处理工位，用于对气瓶的初步清洗和干燥处理；气瓶内壁除锈工位，用于气瓶内壁除锈；气瓶内壁研磨工位，用于气瓶内壁研磨；再清洗工位，用于气瓶内壁研磨后清洗；除离子化处理工位，用于气瓶内壁除离子化；内部干燥工位，用于气瓶内部干燥；气密性检测工位，用于检测气瓶气密性；以及真空置换处理工位，用于置换瓶内混合气体。
通过采用上述技术方案，对气瓶进行逐步的加工操作，提高了气瓶的整体效果，实用性强，便于后续的大批量处理，稳定性强，结构简单。
附图说明
图1为本发明一种超纯气体的气瓶处理方法实施例的流程图。
图2为本发明一种超纯气体的气瓶处理系统实施例的结构图。
图中附图标记，1、机架；2、初步清洗和干燥处理工位；3、气瓶内壁除锈工位；4、气瓶内壁研磨工位；5、再清洗工位；6、除离子化处理工位；7、内部干燥工位；8、气密性检测工位；9、真空置换处理工位。
具体实施方式
参照图1至图2对本发明一种超纯气体的气瓶处理系统及其处理方法实施例做进一步说明。
为了易于说明，实施例中如若使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。
而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
一种超纯气体的气瓶处理方法，包括如下步骤：(1)气瓶的初步清洗和干燥处理：将钢制无缝气瓶使用高压自来水进行冲洗处理，主要是去除气瓶内部的锈蚀物，然后利用热蒸汽吹扫对气瓶内壁进行干燥处理，并去除内壁附着的油污；
(2)气瓶内壁除锈：对气瓶内壁采用抛丸方式除去金属表面的氧化皮、焊疤；并采用碱性脱脂剂，在50-60℃的条件下，对气瓶内壁进行处理1-3分钟，除去金属表面的矿物油，然后常温水洗；
(3)内壁研磨：利用高密度材料，将其装入气瓶内，并添加研磨液进行研磨，对气瓶内壁进行研磨，从而达到高光洁度的目的；
(4)再清洗处理：利用高压水清洗，去除步骤(3)产生的污物；
(5)除离子化处理：使用高纯度去离子化水对气瓶内部进行清洗，从而达到降低气瓶内部离子浓度高的问题；
(6)内部干燥：使用热蒸汽吹扫进行初步干燥，再使用加热恒温装置对气瓶进行内部进行烘干处理，从而达到去除气瓶内部痕量水分的目的；
(7)气密性检测：a、采用厚度为0.0015英寸的塞尺对气瓶端口与端塞之间的距离进行检测，以初步确定气瓶与端塞之间的密封性，从而进行初步漏率测试；若检测不合格则重新进行安装，同支气瓶经两次检验不合格后进行报废处理；
b、向气瓶内部充入高纯氮气与高纯氦气的混合气；随后选用氦检漏仪采用吸枪法对气瓶端口与端塞连接处、端塞与阀门连接处的漏率进行检测；
c、向气瓶内部冲入气瓶工作压力的高纯氮气进行气瓶气密性检测；对气瓶系统进行密封性检测合格后，方可进行下一道工序，如检测不合格，则需重新处理，直至检验合格后转入下一道工序；
(8)真空置换处理：干燥结束的气瓶使用分子泵真空机组对其进行抽真空处理，抽除气瓶内部的气密性检验用气体残留，并使用相应将要充装的超高纯度介质气体进行置换处理，从而达到除去气瓶内部其他气态杂质的目的。
通过采用上述技术方案，将气瓶进行初步清洗和干燥处理→气瓶内壁除锈→内壁研磨→再清洗处理→除离子化处理→内部干燥→气密性检测→真空置换处理，对气瓶进行反复处理，并且保证了对气瓶的充分清洁，以及确保了对超纯气体的储存，并且本发明通过碱性脱脂剂对气瓶内壁进行除锈，提高了良好的除锈效果，同时还增加了气密性检测，则保证了对气瓶气密性的保证，进一步的保证了实用效果。
本发明进一步设置为：所述碱性脱脂剂包括：碱性物质、表面活性剂、添加剂，其比例关系为：在每100份中，碱性物质为70-80份，表面活性剂为15-30份，添加剂为4-6份，其配槽浓度为0.5-8％，配槽浓度为固体脱脂剂加水稀释后的工作浓度。
通过采用上述技术方案，采用上述成分设置的碱性脱脂剂，提高了良好的脱锈效果，保证了良好实用效果，实用性强，清洗效果好。
本发明进一步设置为：所述的研磨液由去离子水、金刚石粉、甘油、防锈剂和添加剂按如下配比关系配制而成：(1)将去离子水、防锈剂和甘油按照100：50：3的体积比配制成混合液；(2)将颗粒大小为5微米的金刚石粉按照每1升混合液加入20～60克金刚石粉的量加入到上述混合液中，并搅拌均匀得到中间液体；(3)将添加剂按照每100升中间液体中加入10～50升添加剂的比例加入到中间液体中，并搅拌均匀得到研磨液。
通过采用上述技术方案，采用上述比例配置的研磨水，提高了研磨效果，同时，直接研磨容易导致温度过高的现象，容易影响气瓶的平整性以及表面光洁度。
本发明进一步设置为：所述的添加剂包括质量百分比为50％的去离子水、质量百分比为12％的丙烯酸聚合物、质量百分比为20％的三乙醇胺和质量百分比为5％的聚乙烯。
通过采用上述技术方案，将添加剂采用上述配比设置，则保证提高了良好的除锈效果，实用性强。
本发明进一步设置为：向气瓶内部充入的高纯氮气与高纯氦气的混合气压力为0.3～0.5MPa，且高纯氮气与高纯氦气的重量比为12:1。
通过采用上述技术方案，氮气和氦气是惰性气体，便于气密性检测，确保了良好的检测效果，实用性强，稳定性强。
一种适用于上述超纯气体的气瓶处理方法的处理系统，包括机架1，机架1上依次设有初步清洗和干燥处理工位2，用于对气瓶的初步清洗和干燥处理；气瓶内壁除锈工位3，用于气瓶内壁除锈；气瓶内壁研磨工位4，用于气瓶内壁研磨；再清洗工位5，用于气瓶内壁研磨后清洗；除离子化处理工位6，用于气瓶内壁除离子化；内部干燥工位7，用于气瓶内部干燥；气密性检测工位8，用于检测气瓶气密性；以及真空置换处理工位9，用于置换瓶内混合气体。
通过采用上述技术方案，对气瓶进行逐步的加工操作，提高了气瓶的整体效果，实用性强，便于后续的大批量处理，稳定性强，结构简单。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行通常的变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种超纯气体的气瓶处理方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)气瓶的初步清洗和干燥处理：将钢制无缝气瓶使用高压自来水进行冲洗处理，主要是去除气瓶内部的锈蚀物，然后利用热蒸汽吹扫对气瓶内壁进行干燥处理，并去除内壁附着的油污；
(2)气瓶内壁除锈：对气瓶内壁采用抛丸方式除去金属表面的氧化皮、焊疤；并采用碱性脱脂剂，在50-60℃的条件下，对气瓶内壁进行处理1-3分钟，除去金属表面的矿物油，然后常温水洗；
(3)内壁研磨：利用高密度材料，将其装入气瓶内，并添加研磨液进行研磨，对气瓶内壁进行研磨，从而达到高光洁度的目的；
(4)再清洗处理：利用高压水清洗，去除步骤(3)产生的污物；
(5)除离子化处理：使用高纯度去离子化水对气瓶内部进行清洗，从而达到降低气瓶内部离子浓度高的问题；
(6)内部干燥：使用热蒸汽吹扫进行初步干燥，再使用加热恒温装置对气瓶进行内部进行烘干处理，从而达到去除气瓶内部痕量水分的目的；
(7)气密性检测：a、采用厚度为0.0015英寸的塞尺对气瓶端口与端塞之间的距离进行检测，以初步确定气瓶与端塞之间的密封性，从而进行初步漏率测试；若检测不合格则重新进行安装，同支气瓶经两次检验不合格后进行报废处理；
b、向气瓶内部充入高纯氮气与高纯氦气的混合气；随后选用氦检漏仪采用吸枪法对气瓶端口与端塞连接处、端塞与阀门连接处的漏率进行检测；
c、向气瓶内部冲入气瓶工作压力的高纯氮气进行气瓶气密性检测；对气瓶系统进行密封性检测合格后，方可进行下一道工序，如检测不合格，则需重新处理，直至检验合格后转入下一道工序；
(8)真空置换处理：干燥结束的气瓶使用分子泵真空机组对其进行抽真空处理，抽除气瓶内部的气密性检验用气体残留，并使用相应将要充装的超高纯度介质气体进行置换处理，从而达到除去气瓶内部其他气态杂质的目的。
2.根据权利要求1所述的一种超纯气体的气瓶处理方法，其特征在于，所述碱性脱脂剂包括：碱性物质、表面活性剂、添加剂，其比例关系为：在每100份中，碱性物质为70-80份，表面活性剂为15-30份，添加剂为4-6份，其配槽浓度为0.5-8％，所述配槽浓度为固体脱脂剂加水稀释后的工作浓度。
3.根据权利要求1所述的一种超纯气体的气瓶处理方法，其特征在于，所述研磨液由去离子水、金刚石粉、甘油、防锈剂和添加剂按如下配比关系配制而成：(1)将去离子水、防锈剂和甘油按照100：50：3的体积比配制成混合液；(2)将颗粒大小为5微米的金刚石粉按照每1升混合液加入20～60克金刚石粉的量加入到上述混合液中，并搅拌均匀得到中间液体；(3)将添加剂按照每100升中间液体中加入10～50升添加剂的比例加入到中间液体中，并搅拌均匀得到研磨液。
4.根据权利要求3所述的一种超纯气体的气瓶处理方法，其特征在于，所述添加剂包括质量百分比为60-70％的去离子水、质量百分比为5-15％的丙烯酸聚合物、质量百分比为15-25％的三乙醇胺和质量百分比为3-7％的聚乙烯。
5.根据权利要求1所述的一种超纯气体的气瓶处理方法，其特征在于，向气瓶内部充入的高纯氮气与高纯氦气的混合气压力为0.3～0.5MPa，且高纯氮气与高纯氦气的重量比为12:1。
6.一种适用于权利要求1-5任意一项超纯气体的气瓶处理方法的处理系统，包括机架(1)，其特征在于，所述机架(1)上依次设有初步清洗和干燥处理工位(2)，用于对气瓶的初步清洗和干燥处理；气瓶内壁除锈工位(3)，用于气瓶内壁除锈；气瓶内壁研磨工位(4)，用于气瓶内壁研磨；再清洗工位(5)，用于气瓶内壁研磨后清洗；除离子化处理工位(6)，用于气瓶内壁除离子化；内部干燥工位(7)，用于气瓶内部干燥；气密性检测工位(8)，用于检测气瓶气密性；以及真空置换处理工位(9)，用于置换瓶内混合气体。
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