[发明专利]一种降低高纯氢气管束式集装箱内气瓶露点的方法

说明书

本发明涉及一种降低高纯氢气管束式集装箱内气瓶露点的方法，气瓶用钢管原材料内壁质量控制；气瓶制作过程中，研发降低露点的制作工艺，一次内抛和增加的二次内抛用钢丸的直径由φ1.0mm改为φ0.4，增加二次抛丸并对抛丸时间、方式进行确定；气瓶气密试验完成后增加一次蒸汽烘干和粉沫喷涂前的加热；气瓶至集装箱组装期间做好气瓶内壁的充氮防护；管束式集装箱进行整体气密试验时，试验介质为干燥洁净的氮气；对气瓶进行整体抽真空至‑0.08MPa；利用加热设备对氮气加热，对气瓶进行氮气置换；进行露点测试，直至达到‑70℃的露点要求。实现了氢气介质对管束式集装箱设备的工艺要求，在确保产品质量的前提下，制作设备投资小，操作方便。

技术领域

本发明属于高纯氢气管束式集装箱制作领域，具体涉及一种降低高纯氢气管束式集装箱内气瓶露点的方法。

背景技术

充装氢气的管束式集装箱，充装介质为压缩气体，工作压力为20MPa，主要由7-11只或的大容积钢质无缝气瓶、框架和管路系统组成。由于氢气是以压缩气体的形式运输，为了提高运输效率，一般是在较低的温度下运输。气瓶内充装的氢气纯度达到99.9999％，其理论露点应低于-70℃，如果将气瓶的内部温度降低至-70℃时，则可以大大提高运输效率。但是实际工作中发现，只能将气瓶的温度降低至-40℃左右，继续降温时，氢气则容易发生结露。氢气露点是指氢气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度，氢气结露时，容易导致气瓶的韧性下降，脆性提高，进而导致产生裂纹，影响气瓶的使用寿命和使用安全。

综上所述，现有技术中气瓶中的氢气露点难以达到-70℃以下的问题，尚缺乏有效的解决方案。

发明内容

针对上述现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种降低高纯氢气管束式集装箱气瓶内露点的方法。通过对气瓶内壁的洁净度、光洁度和含水量进行控制，实现了氢气介质对管束式集装箱设备的工艺要求，确保了充装安全和运输安全。并保证了充装氢气的纯度，满足实际工作需求。

经过研究发现，影响气瓶内露点的主要因素包括以下三个方面：1、气瓶制作过程中工艺参数的控制影响气瓶内的露点，如，气瓶内壁的光洁度和含水量；2、管束式集装箱组装完成后，进行气密性试验时，气密试验介质影响气瓶内的露点；3、管束式集装箱组装完成后进行氮气置换的工艺条件影响气瓶内的露点。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

一种降低高纯氢气管束式集装箱气瓶内露点的方法，包括如下步骤：

材料验证—锯切下料—加热旋压收口—调质处理—硬度检验—批性能检验—一次外抛丸—瓶口螺纹加工—一次内抛丸—水压试验—一次内壁蒸汽烘干—超声波探伤检验—磁粉检验—气密性试验—二次内壁蒸汽烘干—辊标记—二次外抛丸—二次内抛丸—粉末喷涂—包装入库；

其中，一次内抛丸和二次内抛丸的钢丸直径为0.3-0.5mm，经过一次内抛丸和二次内抛丸后使气瓶内壁无锈蚀，光洁度达到12.5μm。

在传统的气瓶制作方法仅使用一次内抛丸的基础上增加了二次内抛丸，并将传统的内抛丸的钢丸直径由原来的1.0mm，改为0.3-0.5mm，使抛丸后的气瓶内壁光洁度达到12.5μm。当气瓶内壁具有较高的光洁度时，在后续的内壁蒸汽烘干、粉末喷涂前对气瓶再次除湿以及气瓶包装入库时进行氮气置换的步骤中，更容易降低气瓶内壁中的含水量，气瓶内壁的含水量降低后，容易实现气瓶内露点的降低。

优选的，一次内抛丸时间不低于30min，直至气瓶内壁无氧化皮为止；二次内抛丸时间不低于2小时，直至气瓶内壁无锈蚀，光洁度达到12.5μm。

优选的，材料验证步骤中，气瓶用钢管的内壁无皱褶、凹坑、麻点等缺陷，且将气瓶用钢管的内表面打磨到光洁度为20-25μm，进一步优选的，将气瓶用钢管的内表面打磨至光洁度为22.5μm。

提高气瓶用钢管的订货要求，便于后续的加工，更容易实现对气瓶内露点的要求。