低温多层绝热容器绝热性能的几个控制要点.doc

低温多层绝热容器绝热性能的几个控制要点 ? 2O?中国特种设备安全第24卷第6期 安 低的 摘要对于影响真空多层绝热容器绝热性能的原因,本文从绝热材料的处理,吸附剂的活化和夹层 抽空3个方面进行了论述,并制定了相应的工艺规程.实践表明,依据本工艺规程处理的绝热容器,绝热效果 良好. 关键词低温真空度多层绝热吸附剂活化抽空 AbstractForthefactorsinfluencingtheinsulationfunctioninmultilayerinsulationpressvessel,Thearti— cledescribesfromtreatingtheinsulationmaterial,activationofmolecularsieveandjacketvacuuming,bringsfor- wardcorrespondingtechnology.Accordingtothetechnology,thevesselobtainbetterinsulationeffect. KeywordsCryogenicVacuityMultilayerinsulationActivationofmolecularsieveVacuum 盛装LNG,液氧,液氢等的低温容器,大多采用 高真空多层绝热方式.从传热原理分析,高真空多 层绝热方式能够将导热,对流和辐射传热量减少到 最小程度 绝热容器采用全封闭高真空结构,夹层内维持 高真空状态是容器绝热的前提,通过对影响夹层真 空绝热性能的因素进行分析,从而确定制造检验内 容,方法. 1影响绝热性能的主要因素 1.1夹层中绝热材料的影响 高真空容器中绝热材料由多层的高反射率的 箔(铝箔或镀铝涤纶薄膜)与多层低导热系数的材 料(玻璃纤维制作的布或纸等)相互叠扎组成.因为 绝热材料要包扎数十层,会造成绝热材料较大的放 气量;同时绝热层包扎过程中不可避免的要受到粉 尘和油污的污染,因此要对绝热材料进行预干燥处 理,对包扎过程进行相应的工艺控制. 1.2夹层抽真空的影响 为了保证低温容器的绝热效果.需要控制夹层 内的真空度在一定的范围.实际生产过程中,为了 缩短产品的制造周期,采用适合的抽空排气工艺是 制造的关键.如果抽空不好,就会降低容器的绝热性 能,造成低温液体的大量气化,内筒体压力升高,容 器会有爆炸的危险. 1.3夹层内各种材料放气的影响 在真空状态下,夹层内材料本身吸附的气体会 随着时间不断放出,为了保证容器真空寿命,通常加 入分子筛等吸附剂.分子筛为低温吸附剂,因此在装 入低温容器前,要经过必要的活化处理. 根据上述分析,在实际生产中主要从绝热材料 的处理,吸附剂的活化和夹层抽空工艺上进行绝热 真空的控制. 2制造中的控制环节 2.1绝热材料的处理 在包扎几十层绝热材料的绝热层中,绝热材料 本身有很大的放气量,同时层与层距离很近.形成的 窄细缝隙很不易于抽空.因此.为了保证绝热层质 量,其包扎工艺进行相应规定. 1)包扎环境的要求.多层绝热缠绕施工应在有 空调器的干燥,洁净的厂房内进行,温湿度应分别控 第24卷第6期中国特种设备安全?21? 制在25℃和40%以内,同时要对空气中的粉尘的颗 粒度进行要求.操作人员应着洁净的浅色工作服并 戴帽子和口罩,在施工时要带棉质手套接触缠绕材 料.这样,可以最大限度的减少施工过程中水分,油 污的污染. 2)绝热材料的预处理.绝热材料在进行包扎之 前,要在恒温炉内进行脱脂,烘干去油处理.烘烤时 间与温度依据绝热材料的不同而不同,可以减少绝 热材料的放气,提高抽空的效率. 3)控制绝热层的包扎质量.为了使绝热层有良 好的绝热效果,绝热材料包扎松紧要适度,同时也 要注意封头部位和内,外简体连接部位包扎的贴合 度.包扎的松紧度以用手拉紧绝热材料并使其与被 包扎的部位贴合为宜.过松影响包扎的均匀性,延 长抽真空时间和影响抽真空效果;过紧则不利于空 气流动,也会影响抽真空的效果和时间.封头部位 的包扎可与简体部位分开进行,然后缝合成整体. 包扎过程应连续进行,以防止因包扎过程中断而引 起松紧度不均匀.一般真空绝热层控制在20ram,缠 绕层数控制在5O层.包扎结束后铝箔表面斜戳出若 干气TL(每100minx100mm~:证一个),便于层间排气 与抽空,气孔位置均匀. 2.2吸附剂的选择与处理 夹层一旦被抽空,暴露于真空下的各种材料构 件表面就将把原来在大气压下所吸附的气体解析 出来,进而降低夹层真空度.为了保证容器的真空 寿命,需在夹层空间充装吸附器,以提高对真空系 统的吸气能力. 根据真空度要求,残余气体种类,贮存介质的 性质,容器的大小和真空寿命来选择吸附剂种类和 数量.LNG容器可同时采用固体的低温吸附剂(一般 选用5A分子筛)和金属的室温吸附