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高纯度气体气瓶干燥、抽真空及问题处理

  【康沃真空网】为了提高高纯气体(如氩、氪、氦、氖、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等)的质量,确保气瓶纯度达到国际要求,除保证气体出塔纯度外,最关键的是气瓶处理。气瓶处理质量的好坏,直接影响到瓶气的质量。气瓶处理的过程和目的,就是将气瓶加热干燥抽真空,以便瓶内水分抽出达到国标要求。高纯气体(5N以上纯度)要求处理的气瓶含水分不得高于3ppm;普通气体(4N以上纯度)要求处理的气瓶含水量不高于10ppm,为了达到气瓶处理最理想效果,现将气瓶干燥抽真空操作方法及工艺流程介绍如下。

高纯度气体气瓶干燥、抽真空及问题处理

  一、干燥加热用热源

  气瓶在抽真空之前,必须先经加热干燥再进行抽真空,或边干燥边抽真空。干燥的热源大致有三种,即煤气、电以及蒸汽,无论哪种热源加热,保温箱的工作温度必须保持110℃~120℃为宜。

  1、煤气红外线加热:利用煤气热能通过红外线热能辐射,将气瓶加热到工作需要温度。

  2、电加热:保温箱内安装电加热管,将气瓶烘烤至工作需要温度。

  3、蒸汽加热:利用压力饱和蒸汽(0.3Mpa~0.4Mpa)通过散热器(气片或散热管)形式,通过蒸汽传递,将气瓶加热到工作需要温度。

  上述三种热源加热方法,只要能保证工作所需温度,就能得到干燥的同样效果。至于经济能耗、操作条件及设备工艺流程等方面,要根据各厂具体情况而选择。

高纯度气体气瓶干燥、抽真空及问题处理

  二、干燥的目的和方式

  1、气瓶干燥的目的:是将气瓶送到保温箱里通过热源进行加热,保温箱内保持110℃~120℃,使瓶内水分加热蒸发,再经真空抽出瓶内水蒸汽,从而达到气瓶充装前的真空度。

  2、气瓶干燥的方式:

  a、全封闭加热干燥:将气瓶送到保温箱里,气瓶全部进行加热;箱内保持工作需要温度,进行加热和抽真空处理,特别是容积较小、纯度要求较高的气瓶最好使用全封闭加热。

  b、半封闭加热干燥:将气瓶送到保温箱里,1/4露出箱外,3/4留在箱里进行加热(瓶立、卧均可)瓶阀接入真空管进行抽真空处理,保温箱温度保持在110℃~120℃。对于要求在4N以上纯度的气瓶用半封闭加热。

  3、气瓶干燥抽真空的操作步骤:

  a、将瓶阀卸掉,垂直倒立恐怕12h~24h,瓶内的积水及杂质尽量排除干净。

  b、将瓶阀拧好,卸掉橡胶圈,送到保温箱一次摆好,瓶阀接入抽真空管拧紧,箱门、箱盖封好。

  c、缓慢通入热源,控制保温箱里的温度保持在110℃~120℃,然后,启动真空泵(按真空泵操作规程进行操作)。

  d、真空泵正常运行后,用火花塞检测仪测试玻璃管变色情况,根据真空泵运行时间及玻璃管变色情况,可判断瓶内抽真空度情况。玻璃管内的颜色由紫红色、粉红色、浅红色、直到合格时的乳白色。

  e、一般情况下,真空泵运行2h,就能达到真空度。这时,停止供热源,再继续抽真空1h~2h(保温箱门打开,气瓶自然降温至环境温度),停止抽真空。

  f、气瓶停止抽真空降温后,立即往瓶内充回填气0.2Mpa,关闭瓶阀。

  g、处理后的气瓶充气后,经化验,含水分不超过10ppm。如果真空泵效率高,可再加一台扩散泵,处理好的气瓶水分含量可达到2ppm~3ppm。

  4、气瓶干燥抽真空工作中,发现的问题及处理:

  a、新瓶或水压试验后的气瓶,干燥前必须控水,控水前最好先卸掉瓶阀垂直倒立12h~24h,这种方法效果很好。如果仅打开瓶阀而不卸下,因瓶内有死角积存水滴,将影响抽真空效果。试验证明,打开瓶阀要比卸下瓶阀的方法多含水分5ppm~10ppm。

  b、气瓶加热前,最好将橡胶圈卸掉,防止干燥时,橡胶圈受高温烘烤而造成老化变形,从而缩短其使用寿命。

  c、气瓶送入保温箱加热后,应启动真空泵,边加热边抽真空。若不运行真空泵,可打开瓶阀,不接真空管,使瓶内水蒸汽自然排放。

  d、操作时应主要:在真空泵启动正常后,须打开入口阀;停泵前,先关闭入口阀再停泵,防止真空泵喷油或往管内串油。

  e、真空泵排气管要接到室外,避免泵喷油或油气(烟)排放室内,造成污染。

  f、抽真空系统不许泄露,要用干燥气体(0.2Mpa~0.3Mpa无油脂气体)进行气密性试压,泄漏率不超过5%即为合格。不要用负压做气密性试压。

  g、当气瓶加热、真空泵还未投入运行时,通常总管压力还会上升。这时因为。加热前,瓶内充满常温气体和少量水分,经加热后,温度升至120℃,瓶内气体温度随之升高,少量积水蒸发为水蒸气,促使总管压力上升。

  h、气瓶干燥温度保持在110℃~120℃范围内,不易过高或过低。否则,低于100℃,瓶内水分不易蒸发;高于120℃,易使瓶阀聚四氟乙烯或胶圈老化而影响密封性能。

  i、气瓶不能在高温时,充回填气或关瓶阀,以防气瓶降温后压力下降,若在高温下关瓶阀而损坏阀垫。

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