[發(fā)明專利]一種強(qiáng)腐蝕環(huán)境下使用的高溫高壓釜及使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110555230.4
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113522167B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張強(qiáng);陳學(xué)東;范志超;陳煒;陳濤;孔韋海
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥通用機(jī)械研究院有限公司;合肥通用機(jī)械研究院特種設(shè)備檢驗(yàn)站有限公司
• 主分類號: B01J3/04
• 分類號: B01J3/04;B01J19/00;B01J19/02;G01D21/02;G01M3/32
• 代理公司: 合肥和瑞知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺;金宇平

1.一種強(qiáng)腐蝕環(huán)境下使用的高溫高壓釜，其特征在于，包括外釜組件和內(nèi)釜組件，所述外釜組件包括外釜體(13)、外釜蓋(11)，所述內(nèi)釜組件包括套在外釜體(13)內(nèi)的且用于放置待測物的內(nèi)釜體(23)、蓋合在內(nèi)釜體(23)上且位于外釜蓋(11)下方的內(nèi)釜蓋(21)，所述外釜蓋(11)下方設(shè)置有用于彈性支撐內(nèi)釜體(23)的懸掛組件，所述外釜體(13)與內(nèi)釜體(23)之間有填充導(dǎo)熱液的縫隙。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強(qiáng)腐蝕環(huán)境下使用的高溫高壓釜，其特征在于，所述外釜體(13)和外釜蓋(11)為金屬材質(zhì)，所述內(nèi)釜體(23)和內(nèi)釜蓋(21)為耐腐蝕耐高溫材質(zhì)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強(qiáng)腐蝕環(huán)境下使用的高溫高壓釜，其特征在于，釜蓋上均設(shè)置有進(jìn)氣管、排氣管、測溫組件，進(jìn)氣管和排氣管在釜外的端部上均設(shè)置有安全調(diào)節(jié)組件和測量表組，所述內(nèi)釜蓋(21)上的進(jìn)氣管、排氣管、測溫組件在釜外的端部均穿過外釜蓋(11)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種強(qiáng)腐蝕環(huán)境下使用的高溫高壓釜，其特征在于，所述安全調(diào)節(jié)組件包括設(shè)置進(jìn)氣管上的進(jìn)氣流量調(diào)節(jié)閥、進(jìn)氣電磁閥、安全閥、爆破片，在排氣管上的所述測量表組包括排氣流量調(diào)節(jié)閥、排氣電磁閥，還包括設(shè)置在排氣管分支管路上的排氣截止閥；所述測量表組包括設(shè)置在進(jìn)氣管上的壓力表與壓力變送器。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種強(qiáng)腐蝕環(huán)境下使用的高溫高壓釜，其特征在于，所述內(nèi)釜排氣管(219)上和內(nèi)釜進(jìn)氣管(25)上均設(shè)置有冷凝器，所述測溫組件包括伸入到內(nèi)外釜中的熱電偶和套在熱電偶外壁上的熱電偶套管。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種強(qiáng)腐蝕環(huán)境下使用的高溫高壓釜，其特征在于，所述熱電偶套管與內(nèi)釜排氣管(219)或外釜排氣管(119)連通。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強(qiáng)腐蝕環(huán)境下使用的高溫高壓釜，其特征在于，所述懸掛組件包括支持平臺(221)、將支持平臺(221)懸掛在外釜蓋(11)底部的支柱(224)，所述平臺上設(shè)置有彈簧(223)，所述彈簧(223)的上方托住內(nèi)釜體(23)底部的承托部(222)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種強(qiáng)腐蝕環(huán)境下使用的高溫高壓釜，其特征在于，所述支撐平臺上固定有多根螺桿，所述支柱(224)包括多根套筒，對應(yīng)的所述套筒的兩端分別與外釜蓋(11)和支持平臺(221)上的螺桿螺紋連接，套筒垂直方向上還設(shè)置有可抵住螺桿的第二緊固螺栓(225)。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種強(qiáng)腐蝕環(huán)境下使用的高溫高壓釜，其特征在于，所述外釜體(13)和外釜蓋(11)采用碳鋼、合金鋼、不銹鋼、耐蝕合金中的一種材質(zhì)制造；使用溫度在200℃以內(nèi)時(shí)，所述內(nèi)釜體(23)和內(nèi)釜蓋(21)采用聚四氟乙烯制備，使用溫度200℃以上時(shí)，所述內(nèi)釜體(23)和內(nèi)釜蓋(21)采用石英玻璃制備，當(dāng)為強(qiáng)堿性環(huán)境、含氫氟酸環(huán)境和弱腐蝕性環(huán)境下時(shí)，內(nèi)釜體(23)和內(nèi)釜蓋(21)使用蒙乃爾合金等制備。

10.使用權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的一種強(qiáng)腐蝕環(huán)境下使用的高溫高壓釜的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、將待測物放置在內(nèi)釜體(23)中的試樣掛架(220)上，然后向內(nèi)釜體(23)中注入試驗(yàn)溶液，將內(nèi)釜體(23)置于懸掛組件的承托部(222)上；

S2、將內(nèi)釜體(23)與內(nèi)釜蓋(21)兩部分對接，施加一定預(yù)緊力，使內(nèi)釜體(23)和內(nèi)釜蓋(21)密封，調(diào)整懸掛組件中螺桿在套筒內(nèi)長度并用第二緊固螺栓(225)鎖緊，長度保證懸掛組件的底部與外釜體(13)內(nèi)壁有縫隙；

S3、與內(nèi)釜蓋(21)為一體結(jié)構(gòu)的外釜蓋(11)將內(nèi)層釜直接放置到外釜體(13)內(nèi)，向外釜體(13)和內(nèi)釜體(23)之間輸入導(dǎo)熱液至一定深度且沒過外釜體(13)內(nèi)的進(jìn)氣管出口，蓋合外釜蓋(11)和外釜體(13)并鎖緊密封；

S4、密封內(nèi)釜進(jìn)氣管(25)、內(nèi)釜排氣管(219)、外釜排氣管(119)，通過外釜體(13)進(jìn)氣管向外釜體(13)中通入惰性氣體進(jìn)行氣密性試驗(yàn)，使外釜和內(nèi)釜形成一個(gè)P’，(P’＜P₀，P₀為內(nèi)釜安全工作所能承受的最大外壓力)的壓差，保壓設(shè)定時(shí)間，查看內(nèi)釜?dú)夤苌蠅毫ψ兯推鲾?shù)值的變化來判斷釜的密封性，如果內(nèi)釜進(jìn)氣管(25)上壓力變送器的數(shù)值升高，則內(nèi)釜需要重新密封，返回步驟S2；如果不變則進(jìn)入步驟S5；

S5、打開內(nèi)釜進(jìn)氣管(25)，啟動聯(lián)鎖程序，將外釜釜內(nèi)壓力P_外與內(nèi)釜釜內(nèi)壓力P_內(nèi)設(shè)置成聯(lián)鎖，保證P_內(nèi)≤P_外≤P_內(nèi)+P’，同時(shí)向外釜和內(nèi)釜通入增壓氣體；根據(jù)內(nèi)釜的釜內(nèi)的壓力不斷的調(diào)整外釜釜內(nèi)的壓力，保持外釜釜內(nèi)壓力與內(nèi)釜釜內(nèi)壓力的關(guān)系為P_外＝P_內(nèi)+P’，繼續(xù)升壓至氣密性試驗(yàn)壓力，保壓一段時(shí)間，觀察外釜釜內(nèi)壓力P_外的變化，外釜釜內(nèi)壓力不降低，則外釜?dú)饷苄栽囼?yàn)通過，按照要求進(jìn)行泄壓操作，而后進(jìn)入步驟S6，若外釜?dú)饷苄栽囼?yàn)通不過，則返回步驟S3；

S6、為包覆在內(nèi)外釜排氣管(119)上的冷凝器接通冷卻水，根據(jù)試驗(yàn)需要，對內(nèi)層容器內(nèi)試驗(yàn)介質(zhì)進(jìn)行氣體置換與飽和；

S7、升溫；啟動加熱器對外釜進(jìn)行加熱，導(dǎo)熱液自動將熱量傳遞至內(nèi)釜，通過內(nèi)釜中的熱電偶檢測試驗(yàn)溫度，加熱直至設(shè)定溫度，且保證在設(shè)定范圍內(nèi)波動，同時(shí)由于升溫導(dǎo)致內(nèi)外壓力差變化，向外釜內(nèi)通入增壓氣體，保持外釜釜內(nèi)壓力與內(nèi)釜釜內(nèi)壓力的關(guān)系為P_內(nèi)≤P_外≤P_內(nèi)+P’，當(dāng)溫度升高產(chǎn)生的壓力達(dá)不到試驗(yàn)要求時(shí)，進(jìn)入步驟S8，如果能達(dá)到要求，則試驗(yàn)計(jì)時(shí)開始，經(jīng)過設(shè)定的試驗(yàn)時(shí)間后，進(jìn)入步驟S9；

S8、同步對內(nèi)釜和外釜進(jìn)行增壓，使內(nèi)釜釜內(nèi)的壓力最終達(dá)到試驗(yàn)要求，試驗(yàn)計(jì)時(shí)開始，經(jīng)過設(shè)定的試驗(yàn)時(shí)間后，然后進(jìn)入步驟S9；

S9、試驗(yàn)結(jié)束后，加熱爐(117)停止加熱，裝置自行降溫，降溫的同時(shí)，根據(jù)內(nèi)釜釜內(nèi)的壓力，外釜排氣管(119)上的電磁閥適時(shí)開啟，實(shí)現(xiàn)內(nèi)釜、外釜同步降壓，保證P_內(nèi)≤P_外≤P_內(nèi)+P’，待高溫高壓釜完全冷卻以后，啟動內(nèi)釜截止閥(213)，排盡內(nèi)釜釜內(nèi)氣體后，關(guān)閉聯(lián)鎖程序，再啟動外釜截止閥(113)，排盡釜內(nèi)增壓氣體；

S10、開蓋，取試樣，打開外釜蓋(11)，拆除內(nèi)釜上的固定件，取下內(nèi)內(nèi)釜體(23)，而后取出試樣。