[发明专利]低温绝热气瓶真空高温热封结方法

说明书

本发明公开了一种低温绝热气瓶真空高温热封结方法，包括以下步骤：S1、真空封结真空度指标；S2、抽真空设备运行准备；S3、氮气置换；S3、预抽真空；S5、主抽真空；S6、真空度稳定静置；S7、高温热封结。本发明在进行高温热封结前确定了真空封结动态真空度指标p₁₂和静态真空度指标p₂₂。之后对多只采用高温热封结的低温绝热气瓶进行了多项性能测试试验。现有常温封结主抽就要7～9天，而采用本发明的两个高温热封结指标，在160～180℃高温下，由于夹层内气体分子的活跃性得到大幅提升，高温主抽只需要3～5天，大大减少了封结周期，同时气瓶各项性能均优于常温封结，还解决了产品批次离散型造成真空度偏差的问题。

技术领域

本发明属于低温绝热气瓶技术领域，具体涉及一种低温绝热气瓶真空高温热封结方法。

背景技术

液化天然气、液氮、液氢、液氧等低温液体容器，采用真空夹层以及铝箔包覆层来隔绝热传导、热对流和热辐射，保持液体的长时间低温状态，减少低温液体吸热挥发泄漏损失。因此，低温液体容器的长时间的高真空度保持，是低温液体容器产品的技术关键。

真空维持差是导致液态气体蒸发率增大的直接原因，而影响气瓶真空夹层真空度的主要原因是夹层内材料的缓慢放气和各接头、焊缝处的漏率。在气瓶生产过程中，可通过氦质谱检漏仪对夹层漏率进行监测，保证气瓶漏率符合标准要求。现有工艺技术无法得到直观的夹层放气速率，降低夹层内材料的放气速率是提高气瓶真空性能的关键，而且产品批次离散型易造成真空度偏差的问题。

公告号为CN 108799820 B的中国发明专利公开了一种低温绝热气瓶高效抽真空方法，其严格限制对气瓶抽真空的加热温度为140～160℃，控制加热时间为44～48h，待气瓶真空度低于4×10 ^-2Pa时，停止抽真空，并对气瓶真空口进行封结。但是该方案的封结工艺还是处于相对不高的温度下进行，所需时间需要7～9天，仍然存在时间过长的问题。另外也存在真空度低、真空度保持时间短、气瓶综合性能不佳的不足。

发明内容

本发明的目的就是针对现有抽真空工艺技术的缺陷，提供一种抽真空周期短、真空度高、真空保持时间长、气瓶综合性能好的低温绝热气瓶真空高温热封结方法。

为实现上述目的，本发明所设计的低温绝热气瓶真空高温热封结方法，其具体步骤如下：

S1、确定高温热封结真空度指标：选择若干只常温封结合格的低温绝热气瓶，将气瓶夹层与抽真空设备连接，并将气瓶内胆加热至160～180℃，维持3～5h；开启抽真空设备，将设备管道抽真空至2×10^-4Pa以下，测量此时每只低温绝热气瓶在动态真空度稳定时的真空度p₁，并求其平均值p₁₁，在所述p₁₁基础上加权得到高温热封结的动态真空度指标p₁₂；关闭抽真空设备，静置20～30min，测量此时每只低温绝热气瓶在静态真空度稳定时的真空度p₂，并求其平均值p₂₁，在所述p₂₁基础上加权得到高温热封结的静态真空度指标p₂₂；

S2、高温热封结前期准备：取若干只待高温热封结的低温绝热气瓶，先对设备管道进行抽真空，待设备管道压力达到800～1000Pa时，将气瓶夹层与抽真空设备接通，确认设备各连接部位无泄漏后，再对设备管道及气瓶夹层进行抽真空，待设备管道压力再次达到800～1000Pa后，继续保持对气瓶夹层抽真空，同时对气瓶内胆进行加热，并维持在160～180℃的高温；

S3、热氮气置换：待设备管道压力≤10Pa后，停止抽真空，对气瓶夹层进行热氮气置换，控制充氮设定压力不超过8×10⁴Pa；然后停止热氮气置换，静置2～4h；再重复若干次对气瓶夹层抽真空、加热气瓶内胆维持160～180℃的高温、以及热氮气置换的过程；