低温绝热气瓶漏放气性能的研究

以低温绝热气瓶为研究对象,设计并搭建气瓶漏放气及残余气体分析实验台,开展了室温和低温下容器漏放气和残气分析的实验研究。通过理论分析与实验研究相结合得出:室温下,气瓶真空夹层内残余气体中H2的含量约为70%,可以利用复合材料扩散放气模型预测低温绝热气瓶的漏放气;低温下,气瓶真空夹层内残余气体中H2的平均含量达到81%,可以利用金属材料扩散放气模型预测低温绝热气瓶的漏放气。本文的研究有助于推动真空维持技术的应用,对于提高高真空多层绝热低温容器产品的寿命、降低成本和确保产品的可靠性,都具有十分积极的意义。     

玻璃钢及多层绝热材料真空放气速率试验研究

在低温储运时，由于真空夹层中材料的放气，夹层真空度会下降，热量从外界导入使得低温容器的蒸发率加大，低温液体损耗增加，真空寿命缩短。因此，对真空夹层中材料放气性能的研究非常重要。本文基于静态升压测量法，搭建了真空下材料放气率测试装置，进行了低温储罐用多层绝热材料和玻璃钢真空下放气速率测试研究，得到了多层绝热材料和D3848玻璃钢的单位面积放气速率分别为4.93×10^-8Pa·m³/(s·m²)和1.13×10^-7Pa·m³/(s·m²)，该结果可以为真空夹层吸附剂量的设计提供可靠依据。     

在用LNG低温真空绝热容器漏热量监测

LNG低温真空绝热容器在使用过程中因真空绝热夹层内材料放气、漏气以及夹层材料的老化、松散等原因,可导致低温容器真空绝热性能下降,致使低温容器内的低温液体的蒸发量增加,造成液体的浪费,此时储罐蒸发率可能超过要求,使得储罐不能继续使用。论文介绍了一种简单的方法对低温容器的漏热量进行实时监测,若储罐漏热量超过限定值时报警提醒,确保低温容器的使用安全、人员安全。     

材料在真空环境下放气的测试技术研究

往真空材料放气率测试装置上对金属材料的放气特性进行了实验研究,实验采用的方法为静态升压法、固定流导法、双通道气路转换法。实验结果表明,测试装置的极限真空度为9．2×10^-9Pa,铜、铝合金2A12、304不锈钢三种材料半小时后的放气率分别为2．34×10^-8a·m^3·s^-1·cm^-2、1．83×10^-9Pa·m^3·s^-1·cm^-2、8．48×10^-11Pa·m^3·s^-1·cm^-2。利用四极质谱计测得装置的本底气体成分主要有H2、N2／CO、H2O和CO2,材料放出的气体成分主要有N2／CO、H2O。三种方法测试得到的铜金属材料的放气率随着温度的升高而小断增大。     

微热复合吸氢剂在高真空多层绝热储罐中的实验研究

氢气是造成高真空多层绝热储罐夹层真空度下降的主要原因,为此本文搭建了吸氢试验台,研究了廉价微热型吸氢剂CuO+C,在夹层氢气压力较高时,不同吸附温度下的吸氢特性;比较了吸附温度在100℃时,CuO+C和CuO+C+5A的不同吸氢特性;探索了CuO+C+5A吸附氢气达到平衡,充注液氮后,夹层压力随时间的变化;研究表明:复合吸氢剂是化学吸附氢气,最低活化温度为60%,吸附诱导期随着吸附温度的升高,由长变短,在160℃时消失;在高真空多层绝热储罐的内罐外壁底部放置5A分子筛后,平衡压力由220变为8.4 Pa,而达到平衡所需要的时间仅增加了60 h;平衡后向储罐充注液氮,夹层压力随时间成阶梯型变化,经过10 h,夹层真空度达到5.83×10~(-4)Pa,完全满足高真空绝热的使用要求。     

低温吸附剂袋对低温绝热气瓶真空影响的评价研究

为改进低温吸附剂在低温绝热气瓶制造中的应用工艺,采用高分子无纺布对出炉时的低温吸附剂分子筛实施密封包装,这种新方法可以免去吸附剂在装填前的活化工艺、减少工艺成本和能源消耗,有助于提高吸附剂的使用性能。针对所选择的高分子无纺布材料是否对低温绝热气瓶真空夹层带来出气污染进行了试验研究。介绍了高分子无纺布出气试验装置、试验方法及试验结果。给出了在常温下和高温下试验的出气速率曲线。试验表明,所选择的高分子无纺布出气量远小于多层绝热材料的出气量,因而对低温绝热气瓶真空夹层的影响可忽略。     

漏气对液氮容器使用寿命的影响

本文介绍了漏气量对液氮容器真空寿命的影响试验,描述了测试的方法、装置、步骤和有关计算,测出了3升和10升容量的液氮生物容器在不同漏气量时的夹层压强和日蒸发率变化值,并给出其变化曲线。测试结果表明,为了保证产品寿命为5年,漏气量对夹层压强和日蒸发率的影响分三个阶段:在漏气率分别小于1.58×10~(-7)和2.5×10~(-7)Pa·m~3/s 时,因其影响小到可以忽略,允许存在;漏气率大于以上值时,其影响较大,已不可忽略;一旦漏气率超过8.23×10~(-7)和1.33×10~(-6)Pa·m~3/s,则夹层高真空已不能维持5年,日蒸发率将会增大到50%以上,使产品失效。这样大的漏气率将不允许存在。文章最后指出,在目前有关低温容器的标准中,对漏气率指标要求过高,有必要进一步试验,制定出更经济合理的指标要求。     

小型低温储罐真空性能研究

以真空粉末绝热的低温储罐为研究对象,搭建实验平台,对影响真空度的因素进行了实验研究。研究了5、10和30立方三种规格低温储罐在装砂前和装砂后的抽真空过程中,真空度随时间的变化规律。结果表明:影响真空度的因素主要是珠光砂的紧密度和材料漏气放气。珠光砂填充不实会引起局部漏热,加快真空度的破坏,在填充珠光砂时应使用振动泵。漏气与放气因素影响不可避免,因此在选择材料时应注意材料的结构特性和绝热性能。     

多层绝热低温容器真空夹层中的残余气体质谱分析

介绍了多层绝热低温容器进行真空夹层残余气体质谱分析的目的、方法和装置,分别测出被测低温容器在注入液氮之前、之后的残余气体质谱图。分析结果表明:容器经过抽真空封口后,因多层绝热材料放气,夹层真空逐渐降低,其放气的主要成份是氢,其次是H_2O和CO、N_2等;装入液氮后,夹层真空会有较大幅度地提高,这时残气成份几乎全是氢。认为材料放气中的氢是获得和长期维持更好真空的主要限制因素。最后提出减少氢气量的三点技术措施。     

高真空多层绝热储罐中微热型复合吸氢剂优化实验研究

氢气是造成高真空多层绝热低温储罐夹层真空度下降的主要原因,为此搭建了吸氢试验台,研究了廉价微热型吸氢剂CuO+C在不同质量比例下的吸氢性能和吸氢过程曲线;研究表明:CuO与C的最佳质量比为1∶6.4;在最佳质量比下,经过43 h,常温夹层压力从50下降到2.2×10-2Pa,吸附了19.762 m L标态下的氢气;吸附过程曲线可分为诱导吸附期,急剧吸附期和平缓吸附期,其中,诱导吸附期随着含炭量的增加,先减小后增大;整个吸附过程曲线成反"S"型。     

液氮温度下分子筛的真空吸附特性试验研究

为探究低温容器夹层所用分子筛吸附剂的吸附特性,采用静态膨胀法进行试验,获得了平衡压力为10-3Pa～103Pa范围内4A、5A和13X分子筛对N2、O2单一组分以及空气的吸附等温线,比较了不同分子筛对气体的吸附能力差异,探究了分子筛的吸附机理.研究结果表明:液氮温度下,5A和13X分子筛在真空条件下对N2及O2的吸附性...     

阻燃型低温绝热纸的出气速率和出气成分测试

低温绝热纸是制造多层绝热低温容器的重要材料之一。在真空条件下绝热纸的出气速率影响低温容器的真空性能,是低温容器设计的重要依据。介绍了低温绝热纸测试装置的设计及技术指标,利用静态法测试了阻燃型低温绝热纸的出气速率和出气成分,给出了试验数据。     

不同处理方法下铁氧体出气性能的研究

为减少加速器束流快引出元件铁氧体材料真空出气量,对铁氧体材料进行真空除气、镀膜以及烘烤工艺处理。采用旁路切换法(SPP)测量不同处理条件下的出气率。结果表明,铁氧体材料经真空除气后镀TiN膜,在测试罩中经烘烤,冷却后充氮气测得的出气率最低。     

85 m3液氢铁路槽车的检漏和抽空

介绍了85 m3液氢铁路槽车首次定期检修过程中检漏与抽真空的设备配置、系统组成和实施工艺,对槽车夹层气体进行了质谱分析,对检漏工艺和抽空工艺的实施经验进行了分析.结果表明:氢气、水气和氮气是夹层的主要气体成分,首先进行检漏可为后面抽空提供前提条件,热氮冲洗置换和间断抽空排气的抽空工艺可以大大缩短抽空时间,得出了抽空时间与漏放气速率变化的规律.     

液氮贮罐冷损增加的原因及处理

由于夹层真空度下降、绝热保温材料珠光砂下沉,造成4个液氮贮罐的冷损大幅增加,通过对夹层补充珠光砂、重新抽真空,有效提高了液氮贮罐的绝热保冷效果,降低冷损。     

绝热材料放气速率测试台研制

高真空条件下,绝热材料的放气速率会影响低温容器的真空性能,从而影响其绝热性能。根据GB/T31480-2015,搭建了绝热材料放气速率测试平台。通过本底放气速率的测定,验证了该测试平台的可靠性;利用静态法测试了某型号多层绝热材料的放气速率,给出了试验数据。本试验台将为绝热材料的应用及低温容器的设计提供数据支撑。     

真空绝热板的结构设计研究

真空绝热板是一种超级绝热材料,导热系数接近普通保温材料的十分之一,目前在国外已经广泛应用于冷藏船、冷库等。真空绝热板主要有芯部的隔热材料、吸气剂、隔气结构组成; 根据隔气结构的不同,可以分成多层聚酯基薄膜式和金属板式。本文着重研究多层聚酯基薄膜式真空绝热板的结构。     

HL-2M装置真空室预抽气系统的研制

通过搭建HL-2M真空室整体预抽气系统,对真空室的设计、加工和安装工艺是否达到超高真空技术要求进行了试验检测.采用三套分子泵机组和一套低温泵机组作为主抽系统,对HL-2M真空室进行了预抽,72小时后真空室真空度达到3.7×10-5Pa,超过了预期的预抽真空度.在本底真空度为3.7×10-5Pa的条件下采用静态定容法测试...