本發(fā)明屬于容器抽真空處理領域，尤其涉及一種壓力容器氮氣置換方法及裝置。
背景技術：
充裝易燃、易爆介質(zhì)的壓力容器出廠前，須按要求進行氮氣置換或者抽真空處理，指標合格后方可出廠。各種處理方法對資源的消耗，生產(chǎn)效率均有不同程度的影響。當前，抽真空法在實際生產(chǎn)過程中需要對真空系統(tǒng)進行氦質(zhì)譜檢漏等工藝，難度大，時間長。傳統(tǒng)加壓置換法存在反復置換，甚至存在置換4次、5次的現(xiàn)象，耗時耗力。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種壓力容器氮氣置換方法及裝置，用以解決現(xiàn)有技術中工藝繁瑣、難度大、耗時耗力的缺陷。
為解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是：
一種壓力容器氮氣置換方法，其特殊之處在于：包括以下步驟：
1)根據(jù)壓力容器容積、所需達到的含氧量指標，計算壓力容器所需真空度，以及達到所需含氧量的充氮壓力值；
2)對壓力容器進行抽真空處理，直至壓力容器達到步驟1)中所需真空度，停止抽真空處理；
3)對壓力容器進行氮氣增壓處理，直至壓力容器達到步驟1)中所需含氧量的充氮壓力值，停止氮氣增壓處理。
進一步的，還包括步驟4)：對壓力容器內(nèi)的氣體進行含氧量檢測及露點值檢測，若含氧量檢測及露點值檢測未達標，泄壓后重復步驟2)—步驟4)，直至含氧量檢測及露點值檢測達標。
本發(fā)明還提供一種壓力容器氮氣置換裝置，其特殊之處在于：包括真空泵、真空規(guī)、氮氣置換裝置、壓力傳感器、含氧量檢測儀、露點檢測儀；所述真空泵與壓力容器的氣相閥連接，真空規(guī)設置在所述氣相閥出口處，所述氮氣置換裝置與壓力容器的液相閥連接，壓力傳感器設置在所述液相閥出口處，含氧量檢測儀和露點檢測儀分別與壓力容器連接。
進一步的，所述真空泵與壓力容器的氣相閥之間設置有抽空用擋板閥，氮氣置換裝置與壓力容器的液相閥之間設置有置換球閥。
進一步的，所述真空泵為羅茨-旋片泵機組。
進一步的，所述壓力容器通過測量室分別與含氧量檢測儀和露點檢測儀連接。
進一步的，所述測量室上設置有泄壓閥。
進一步的，所述測量室通過氣相取樣閥與壓力容器連接。
本發(fā)明的有益效果是：本技術方案結合抽真空法和加壓置換法，利用抽氣時間計算方法和玻意爾-馬略特定律，采用預抽處理后，再進行氮氣充裝，很大程度上將置換作業(yè)分成兩個工序，每個工序的能力得到有效發(fā)揮，節(jié)約能源消耗，同時可大幅度提高置換成功率。通過理論分析，在配備2臺真空機組的前提下可實現(xiàn)日產(chǎn)6輛的目標。大大提高了工作效率，且產(chǎn)品質(zhì)量比較穩(wěn)定。
附圖說明
圖1是實施例結構示意圖。
圖中：1-露點檢測儀、2-含氧量檢測儀、3-氮氣置換裝置、4-置換用球閥、5-羅茨-旋片泵機組、6-抽空用擋板閥、7-真空規(guī)與真空計連接電纜、8-氣相閥、9-真空規(guī)、10-壓力傳感器、11-氣相取樣閥、12-液相閥、13-壓力傳感器與壓力顯示儀連接電纜、14-氣相取樣管、15-真空計、16-壓力顯示儀、17-測量室、18-泄壓閥、19-壓力容器。
具體實施方式
下面結合具體實施例和附圖對本發(fā)明加以詳細說明。
如圖1所示，實施例提供一種壓力容器氮氣置換裝置，羅茨-旋片泵機組5與壓力容器19的氣相閥8連接，真空規(guī)9設置在氣相閥出口處，真空規(guī)與真空計15通過真空規(guī)與真空計連接電纜7連接，氮氣置換裝置3與壓力容器的液相閥12連接，壓力傳感器10設置在液相閥出口處，壓力傳感器與壓力顯示儀16通過壓力傳感器與壓力顯示儀連接電纜13連接，羅茨-旋片泵機組與壓力容器的氣相閥之間設置有抽空用擋板閥6，氮氣置換裝置與壓力容器的液相閥之間設置有置換球閥4，壓力容器通過測量室17分別與含氧量檢測儀2和露點檢測儀1連接，測量室上設置有泄壓閥18，測量室與壓力容器通過氣相取樣管14連接，氣相取樣管上設置有氣相取樣閥11。
工作過程包括以下步驟：
1)根據(jù)壓力容器容積、所需達到的含氧量，計算壓力容器所需真空度，以及達到所需含氧量的充氮壓力值；
其中，壓力容器所需真空度(pa)參考：
1.1)根據(jù)gb/t10478-20066.4條規(guī)定“罐體外壓穩(wěn)定性校核”的要求，罐體應不小于0.1mpa的外壓進行剛度校核。
1.2)根據(jù)tsgr0005-2011《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》4.10.2條規(guī)定“采用抽真空處理時，處理后的真空度不低于0.086mpa”。
1.3)根據(jù)tsgr0005-2011《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》4.10.2條規(guī)定“采用氮氣置換處理時，處理后含氧量小于3％，并保留0.05mpa～0.1mpa的余壓”。
1.4)假設充氮至0.1mpa時氧氣體積壓縮至3％，氧氣體積為21％時容器內(nèi)的壓力為0.01428mpa。
達到所需含氧量的充氮壓力值(mpa)根據(jù)玻意爾-馬略特定律即可。
2)對壓力容器進行抽真空處理，直至壓力容器達到步驟1)中所需真空度，停止抽真空處理；具體操作如下：
液相閥關閉→氣相閥打開→旋片泵啟動→抽空用擋板閥打開→羅茨泵啟動→真空計顯示氣相閥口真空度
3)對壓力容器進行氮氣增壓處理，直至壓力容器達到步驟1)中所需含氧量的充氮壓力值，停止氮氣增壓處理；具體操作如下：
氣相閥關閉→抽空用擋板閥關閉→羅茨泵及旋片泵關閉→置換用球閥打開→液相閥打開→壓力傳感器測量液相閥口壓力
4)對壓力容器內(nèi)的氣體進行含氧量檢測及露點值檢測，若含氧量檢測及露點值檢測未達標，泄壓后重復步驟2)-步驟4)，直至含氧量檢測及露點值檢測達標。具體操作如下：
液相閥關閉→置換用球閥關閉→氣相閥取樣閥打開→測量室內(nèi)含氧量及露點檢測→若達標，泄壓閥泄壓至0.05～0.1mpa后關閉，若不合格，泄壓閥泄壓至常壓后關閉，重復步驟2)-步驟4)，直至含氧量檢測及露點值檢測達標。