[發(fā)明專利]一種降低高純氫氣管束式集裝箱內(nèi)氣瓶露點的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710566027.0
• 申請日: 2017-07-12
• 公開（公告）號: CN107435814B
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉愛仙;潘景宏;尤敏;姚元忠;張云建;王文立
• 申請（專利權(quán)）人: 魯西新能源裝備集團有限公司
• 主分類號: F17C1/14
• 分類號: F17C1/14;B23P15/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張曉鵬

本發(fā)明涉及一種降低高純氫氣管束式集裝箱內(nèi)氣瓶露點的方法，氣瓶用鋼管原材料內(nèi)壁質(zhì)量控制；氣瓶制作過程中，研發(fā)降低露點的制作工藝，一次內(nèi)拋和增加的二次內(nèi)拋用鋼丸的直徑由φ1.0mm改為φ0.4，增加二次拋丸并對拋丸時間、方式進行確定；氣瓶氣密試驗完成后增加一次蒸汽烘干和粉沫噴涂前的加熱；氣瓶至集裝箱組裝期間做好氣瓶內(nèi)壁的充氮防護；管束式集裝箱進行整體氣密試驗時，試驗介質(zhì)為干燥潔凈的氮氣；對氣瓶進行整體抽真空至?0.08MPa；利用加熱設(shè)備對氮氣加熱，對氣瓶進行氮氣置換；進行露點測試，直至達到?70℃的露點要求。實現(xiàn)了氫氣介質(zhì)對管束式集裝箱設(shè)備的工藝要求，在確保產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，制作設(shè)備投資小，操作方便。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高純氫氣管束式集裝箱制作領(lǐng)域，具體涉及一種降低高純氫氣管束式集裝箱內(nèi)氣瓶露點的方法。

背景技術(shù)

充裝氫氣的管束式集裝箱，充裝介質(zhì)為壓縮氣體，工作壓力為20MPa，主要由7-11只或的大容積鋼質(zhì)無縫氣瓶、框架和管路系統(tǒng)組成。由于氫氣是以壓縮氣體的形式運輸，為了提高運輸效率，一般是在較低的溫度下運輸。氣瓶內(nèi)充裝的氫氣純度達到99.9999％，其理論露點應低于-70℃，如果將氣瓶的內(nèi)部溫度降低至-70℃時，則可以大大提高運輸效率。但是實際工作中發(fā)現(xiàn)，只能將氣瓶的溫度降低至-40℃左右，繼續(xù)降溫時，氫氣則容易發(fā)生結(jié)露。氫氣露點是指氫氣在水汽含量和氣壓都不改變的條件下，冷卻到飽和時的溫度，氫氣結(jié)露時，容易導致氣瓶的韌性下降，脆性提高，進而導致產(chǎn)生裂紋，影響氣瓶的使用壽命和使用安全。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中氣瓶中的氫氣露點難以達到-70℃以下的問題，尚缺乏有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種降低高純氫氣管束式集裝箱氣瓶內(nèi)露點的方法。通過對氣瓶內(nèi)壁的潔凈度、光潔度和含水量進行控制，實現(xiàn)了氫氣介質(zhì)對管束式集裝箱設(shè)備的工藝要求，確保了充裝安全和運輸安全。并保證了充裝氫氣的純度，滿足實際工作需求。

經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，影響氣瓶內(nèi)露點的主要因素包括以下三個方面：1、氣瓶制作過程中工藝參數(shù)的控制影響氣瓶內(nèi)的露點，如，氣瓶內(nèi)壁的光潔度和含水量；2、管束式集裝箱組裝完成后，進行氣密性試驗時，氣密試驗介質(zhì)影響氣瓶內(nèi)的露點；3、管束式集裝箱組裝完成后進行氮氣置換的工藝條件影響氣瓶內(nèi)的露點。

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種降低高純氫氣管束式集裝箱氣瓶內(nèi)露點的方法，包括如下步驟：

材料驗證—鋸切下料—加熱旋壓收口—調(diào)質(zhì)處理—硬度檢驗—批性能檢驗—一次外拋丸—瓶口螺紋加工—一次內(nèi)拋丸—水壓試驗—一次內(nèi)壁蒸汽烘干—超聲波探傷檢驗—磁粉檢驗—氣密性試驗—二次內(nèi)壁蒸汽烘干—輥標記—二次外拋丸—二次內(nèi)拋丸—粉末噴涂—包裝入庫；

其中，一次內(nèi)拋丸和二次內(nèi)拋丸的鋼丸直徑為0.3-0.5mm，經(jīng)過一次內(nèi)拋丸和二次內(nèi)拋丸后使氣瓶內(nèi)壁無銹蝕，光潔度達到12.5μm。

在傳統(tǒng)的氣瓶制作方法僅使用一次內(nèi)拋丸的基礎(chǔ)上增加了二次內(nèi)拋丸，并將傳統(tǒng)的內(nèi)拋丸的鋼丸直徑由原來的1.0mm，改為0.3-0.5mm，使拋丸后的氣瓶內(nèi)壁光潔度達到12.5μm。當氣瓶內(nèi)壁具有較高的光潔度時，在后續(xù)的內(nèi)壁蒸汽烘干、粉末噴涂前對氣瓶再次除濕以及氣瓶包裝入庫時進行氮氣置換的步驟中，更容易降低氣瓶內(nèi)壁中的含水量，氣瓶內(nèi)壁的含水量降低后，容易實現(xiàn)氣瓶內(nèi)露點的降低。

優(yōu)選的，一次內(nèi)拋丸時間不低于30min，直至氣瓶內(nèi)壁無氧化皮為止；二次內(nèi)拋丸時間不低于2小時，直至氣瓶內(nèi)壁無銹蝕，光潔度達到12.5μm。

優(yōu)選的，材料驗證步驟中，氣瓶用鋼管的內(nèi)壁無皺褶、凹坑、麻點等缺陷，且將氣瓶用鋼管的內(nèi)表面打磨到光潔度為20-25μm，進一步優(yōu)選的，將氣瓶用鋼管的內(nèi)表面打磨至光潔度為22.5μm。

提高氣瓶用鋼管的訂貨要求，便于后續(xù)的加工，更容易實現(xiàn)對氣瓶內(nèi)露點的要求。