浅谈低温绝热气瓶定期检验

林楠　苏振山

摘 要：文章根据低温绝热气瓶的特点，对气瓶在定期检验过程中的重点项目、技术要点进行了分析，对缺少具体标准、规范的情况下如何进行定期检验进行了探讨。

关键词：低温；绝热；气瓶；定期检验

中图分类号：TQ05113 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）33-0207-02

随着低温技术的不断发展、适用领域的不断延伸，目前已应用到工业生产和民用生活领域。低温绝热气瓶又被成为焊接绝热气瓶，主要用来储存液氧、液氮、液氩等低温液化气体，有着安全可靠、使用方便、装载率高以及重复使用等特点，近几年来发展迅速。低温绝热气瓶的结构为全封闭真空夹层容器，由低温液体作为介质，内胆无法直接检验。另一方面，在检验规范、规程方面没有统一的规定，实际检验中较为繁琐，增加了检验工作的难度[1]。

1 检验参考依据

低温绝热气瓶定期检验工作开展的依据和技术规范是目前的首要问题，我国在设计、制造低温绝热方面的标准公布较晚，目前进入定期检验周期的低温绝热气瓶使用的大多都是企业自身标准。我国标准规定低温绝热气瓶的定期检验周期为3年，但是在实践中，相关安全技术规范以及定期检验评定标准远远落后于低温绝热气瓶的发展。

低温绝热气瓶的结构是在大兴低温储运设备基础上改造的真空夹套式结构，主要分为不锈钢内、外胆、高真空绝热夹层、内置式蒸发器、增压盘管和阀门管路安全系统。在密闭金属内胆与外壳之间布置多层反射屏与隔热材料，使夹层具备一定的真空度，从而形成高真空绝热区域，避免热量通过热辐射、对流或传到的形式进入到内胆，达到完美储存的目的。这种气瓶在制造中需要低温、真空、氦质谱检漏、压力容器等多方面的知识，是结合低温绝热压力容器制造技术的一种技术密集型产品[2]。

2 重点检验项目与技术要点

2.1 技术资料审查

该阶段是对之前的检验报告进行评价，主要是对气瓶夹层真空度的变化速率进行分析，是决定气瓶能否进入下一个检验周期的关键。

2.2 内外部检查

低温绝热气瓶内外部的检查项目与方法和压力容器及气瓶的检验基本相同，但是由于低温绝热气瓶结构的特殊性，在检验过程中还是有一定的差别

通过对低温绝热气瓶的分析可以得出，内外筒体经过颈管焊接连接，主要负责固定支撑，内筒体通过颈管悬挂的方式，进行单端支撑。被悬挂的内筒体在运输以及移动的过程中，经常出现摆动或扭转的情况，同时低温液体充装时的冲力也会导致内筒体的晃动。最大应力一般出现在颈管与内筒体上封头连接处。颈管的一端在内筒与低温接触，另一端和顶部管路分配头连接，不仅要承受内筒体运动过程中出现的惯性载荷，同时还要负担较大的内外温差，因此检查中要格外注意颈管与内外筒提连接处的角焊缝。

低温绝热气瓶在运输中外壳难免会经受一些碰撞。由于外壳属于常压结构件，壁一般在2.5 mm，因此检查中还要注意因碰撞形成凹陷的面积、折皱、突变部位的裂纹、焊接等。尤其要注意凹陷的深度，低温绝热平的真空夹层面积有限，其中还包括多层绝热材料与蒸发器管道，过度挤压会对这些部件造成一定的损伤。

2.3 安全附件与阀门检验

低温绝热气瓶中的安全附件与阀门检验大多可以按照国家标准、专业标准以及相关规范进行检验，要注意的是对特殊性较强的组合调压器的检验。组合调压器指的是低温绝热气瓶的增压贿赂和节气贿赂上使用的合并时调压器，主要功能是确保在高排放过程中有一定的驱动压力。工作原理是建立一个从容器底部液体经过增压调节器到容器顶部的气体空间的通道[3]。当增压阀打开且容器压力小于增压调节器的设定时，取自容器的液体在内置热交换器内蒸发，膨胀出的液体会进入气瓶的上方从而增加压力，通过该压力将驱动液体或气体输出系统。

同时在节气回路中功能是优先从气瓶内液体上方的气相空间中提取液体。原理是从气瓶中提取气体时，气瓶上方气相空间中过强的压力气体会从该区域中直接流向输出阀，从而控制瓶内的正常操作压力。

由于组合调压器特点以及工作原理，决定了增压和节气的双重功能。一般增压值与节气值之间的缓冲压力在0.1～

0.15 MPa。出厂时的增压值设置一般为0.5 MPa，增压值的调整直接决定于弹簧的松紧度顶压鼓膜片完成。组合调压器的调整是附件检验中的重点，若压力值过大会导致安全阀频跳，浪费气源；若压力值过小则会会影响液气转换，难以确保流量输出。

此外，当组合调压器长期使用后，弹簧、鼓膜片可能会出现变形、裂纹等问题，导致组合调压器无法正常工作，使气瓶内压力升高，安全阀频跳，大量储存液体泄露，不仅浪费了气源，同时还有一定的危险性[4]。

2.4 耐压与气密性实验

耐压试验一般采用气压试验，主要有以下几方面原因：

第一，低温绝热气瓶中为低温液体，夹套内部有和内胆不可隔断的内置式蒸发器和增压器，管路系统繁琐，若采用水压试验，排除不仅很可能导致低温结冰堵塞气瓶管路；

第二，气瓶内、外容器采用的大多是不锈钢材料，水压试验可能导致氯离子应力腐蚀； 第三，气瓶公称压力一般小于3.5 MPa，和常温气瓶相比压力较小，安全系数更高。

气密性实验的主要目的是对气瓶的安全附件和其他附件组装后接口的密封部位是否泄漏进行检查，因此一般当安全附件及阀门全部安装完毕后再进行。

检查中，尤其是关注安全附件的螺纹接口，安全附件的检验周期小于气瓶检验周期，在气瓶检验周期中需要对安全附件进行多次拆卸组装，接口容易损坏。安全附件和内胆相连，在气瓶正常运行过程中无法隔断，一旦螺纹接口泄漏，就会影响到气瓶的正常运行。

2.5 真空度测试与漏放气速率测量

绝热性能是判断低温绝热气瓶安全性与实用性的核心指标之一，绝热性能取决于夹层真空度的高低以及多层绝热材料的质量，由于多层绝热材料的特性，因此对真空度的要求较高。当真空度不同时，导热性能也会随之改变，随着真空率的下降而上升。因此，低温绝热气瓶的绝热性直接取决于夹层绝热空间的真空度。一旦真空度完全丧失，低温液体会迅速汽化，导致严重的泄漏事故，难以保证其安全性。

真空是一个相对的概念，并不是绝对的。影响夹层真空度的原因主要有以下几方面：

第一，真空中的吸附材料会从真空中吸收微量气体分子，长时间使用后会使吸气逐渐饱和，解吸作用增强，降低真空度，此时需要重新抽真空；

第二，气瓶受压部件可能出现泄漏情况，导致真空度降低，同时还会对低温绝热气瓶的正常运行造成影响，此时需要及时修理，重新抽真空。

检验中对真空度的要求是保证气瓶可以正常使用到下个检验周期。当真空度测试符合相关要求时，不代表气瓶就可以使用到下个周期，而是需要考虑到真空度降低速率，主要取决于夹层的泄漏以及材料的放气现象。在真空度测试的基础上通过漏放气速率测量来判断气瓶进入下个检验周期可能达到的真空度，从而判断是否需要进行重新抽真空操作[5]。

2.6 静态蒸发率测试

低温绝热气瓶蒸发率是判断气瓶的节能及安全的重要指标之一，如果气瓶在静态蒸发率检测方面不合格，则必须立刻进行维修，直到测试合格，否则不能正常投入使用[6]。静态蒸发率的规定，见表1。

根据实践发现，当气瓶夹层真空度的检测符合相关标准时，基本上静态蒸发率都为合格。

3 结 语

目前我国还没有针对低温绝热气瓶的检验评定标准与安全技术规范，还需要不断的完善与总结，形成系统的、标准的检验方案。当前状况下，应当加强与各地特种设备安全监察处的沟通，了解低温绝热气瓶的运行情况，加强检验流程，保证低温绝热气瓶的实用性与安全性。

参考文献：

[1] 张永鸿，曹平波.低温绝热气瓶定期检验探讨[J].中国化工装备，2011，13

（4）：28-31，12.

[2] 岳云飞，赵耀明.低温绝热气瓶定期检验中抽真空技术的探讨[J].中国 化工装备，2011，13（6）：10-12.

[3] 马小红，陈叔平，任永平，等.LNG车载气瓶[J].煤气与热力，2011，31（9）：

56-70.

[4] 丁栋，陈联，孙冬花，等.车载LNG气瓶绝热性能定期检测方法分析[J].真 空与低温，2016，22（3）：157-161，172.

[5] 杜鹏，刘康林，方立，等.基于热成像法的低温容器无损检测[J].化工机

械，2012，39（6）：784-787.

[6] 施卫.关于使用低温绝热气瓶的经济效益和定期检验问题的思考[J].

科技展望，2014，（21）：239-239.