[發(fā)明專利]一種真空管道抽空裝置及其抽空方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610167355.9
• 申請(qǐng)日: 2016-03-23
• 公開（公告）號(hào): CN105649952A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張建國(guó);徐云飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州川空通用設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): F04B37/14
• 分類號(hào): F04B37/14;F04B39/06;F16L59/07
• 代理公司: 杭州賽科專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33230
• 代理人: 董建軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種真空管道處理裝置，尤其涉及一種真空管道抽空裝置及其抽空方法。

背景技術(shù)

近年來隨著低溫深冷液體（LNG、LO2、LN2、LAr、LH2、LHe等)在社會(huì)各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)管道設(shè)備的堆積保溫方式（如珍珠巖保溫、聚氨酯保溫等）因冷損大、低溫液體氣化率高，使得最終經(jīng)濟(jì)損失很大，逐漸被真空管道所替代。低溫真空管道采用高真空多層絕熱纏繞絕熱技術(shù)，因?yàn)槠鋫鬏斀橘|(zhì)極低的冷損而達(dá)到理想的保冷效果，且其隔熱性能好、蒸發(fā)率小、夾層空間小、需要占用的空間也小，再加上節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)越性，所以在超低溫裝置的工藝設(shè)計(jì)中被廣泛運(yùn)用。

低溫真空管道為兩層管道，由內(nèi)管、外管以及多層絕熱材料組成。其中夾層為絕熱層，由多層絕熱材料復(fù)合而成，以減少輻射傳熱；管道內(nèi)絕熱材料均為阻燃型，適用于液氧管線，但阻燃型絕熱材料費(fèi)用較高。內(nèi)管為工作管道，外管為護(hù)管，主體材質(zhì)均選用S30408不銹鋼材料。內(nèi)外管經(jīng)套裝組合形成封閉的夾層空間，并將夾層抽成高真空狀態(tài)，以降低對(duì)流傳熱；內(nèi)外管之間將近200℃管道溫差用低導(dǎo)熱系數(shù)材料隔離，以減少固體傳熱，從而把內(nèi)管冷量損失控制到最低限度，充分滿足低溫液體（LNG、LO2、LN2、LAr、LH2、LHe)等長(zhǎng)距離輸送。

真空管道的連接方式主要分為法蘭式和焊接式兩種，連接方式的選擇主要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況和用戶選擇來決定的。目前國(guó)內(nèi)制造商提供的真空多層絕熱管道也大都是采用焊接連接的，系統(tǒng)中的低溫閥門與管路也采用焊接連接。如果真空絕熱管路與閥門采用非真空絕熱的法蘭連接，則真空多層絕熱低溫管道帶來的絕熱好處會(huì)被連接法蘭極大的漏熱所抵消，這在設(shè)計(jì)上是不合理的，可以預(yù)見焊接的低溫管道會(huì)獲得進(jìn)一步的推廣與應(yīng)用。

高真空絕熱管道制造的一個(gè)重要環(huán)節(jié)是管道夾層抽真空，它決定了產(chǎn)品的交貨期和成品的質(zhì)量。管道夾層的抽真空是通過真空閥門與抽氣管道和機(jī)械泵、擴(kuò)散泵組成的高真空抽氣機(jī)組相連接進(jìn)行的。抽真空的主要目的是：先將夾層空氣的氣體抽出，然后將管道夾層內(nèi)的材料放氣降低到允許的范圍內(nèi)，并促使吸附劑活化，以保證真空管道在壽命期間內(nèi)始終具有良好的真空絕熱性能。

反映低溫真空管道制造質(zhì)量的一個(gè)綜合指標(biāo)是隔熱性能，對(duì)其考核目標(biāo)主要是封口真空度和真空夾層漏放氣速率。高真空多層絕熱真空度為0.01Pa。

為確保真空管道夾套的真空度，真空管道制造與常規(guī)的壓力容器制造相比，其技術(shù)含量、工藝性更強(qiáng)。真空管道內(nèi)管設(shè)計(jì)應(yīng)考慮溫差應(yīng)力，內(nèi)管管路設(shè)置了波紋管補(bǔ)償因溫差應(yīng)力引起的內(nèi)外管相對(duì)位移；內(nèi)管對(duì)接焊縫100%射線檢測(cè)，內(nèi)、外管及夾層間的各角焊縫100%滲透檢測(cè)；內(nèi)管除按圖紙要求進(jìn)行壓力試驗(yàn)外，內(nèi)管、夾層均需做氦質(zhì)譜檢漏，避免因各種原因造成內(nèi)管或外管的泄漏使夾層的真空壽命縮短甚至喪失。

綜上所述除了影響真空管道真空壽命的各因素外，抽空裝置設(shè)計(jì)是否先進(jìn)、檢驗(yàn)檢測(cè)、抽空工藝是否合理，對(duì)真空管道的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量控制有著舉足輕重的作用，也是衡量真空管道真空絕熱性能指標(biāo)的關(guān)鍵因素。

原真空管道抽空裝置體積龐大，而且非常笨重，安裝操作比較麻煩。由于體積大占用的空間相對(duì)來說就較大，這樣就限制了真空管道抽空口定位的設(shè)計(jì)，一旦抽空口與外管保護(hù)封板距離≤200mm時(shí)無法抽真空。制約了小直徑、長(zhǎng)度短的真空管道設(shè)計(jì)與制造。

原抽空裝置與真空管道抽空口連接比較困難，連接時(shí)抽空裝置與抽空管道須同步轉(zhuǎn)動(dòng)，難以單獨(dú)操作須旁人協(xié)助安裝。另外轉(zhuǎn)動(dòng)旋緊位置不確定，有時(shí)抽空口旋緊后，抽空管道連接口的位置正好與真空機(jī)組連接口位置相反，此時(shí)只有移動(dòng)真空管道位置。對(duì)于較長(zhǎng)管道只能挪動(dòng)真空機(jī)組，這樣抽空管道的連接費(fèi)時(shí)費(fèi)力，強(qiáng)行對(duì)接的話易造成抽空管道的泄漏。

原抽空裝置一次只能抽一根真空管道，工效極其低下。在抽空過程中如果發(fā)現(xiàn)抽空管路或真空管道有泄漏時(shí)，也不能單獨(dú)進(jìn)行檢漏作業(yè)，只能關(guān)閉真空機(jī)組重新組織檢漏流程方可進(jìn)行，非常耗時(shí)管道抽真空的周期較長(zhǎng)，抽空、置換、檢漏等各作業(yè)任務(wù)間無法做到無縫連接和自由切換。原裝置對(duì)真空管道封結(jié)是一次性的，一旦封結(jié)后就無法利用裝置再次抽真空。如果必須再次抽真空，那只能破壞原管道真空后重新抽真空。原裝置存在著最致命的弱點(diǎn)，當(dāng)真空管道一旦封結(jié)后，就無法測(cè)量管道的真空度，也無法判斷管道真空度如何，管道的真空絕熱性能質(zhì)量也就難以保證。