本發(fā)明涉及氣密性檢查領(lǐng)域，具體涉及一種設(shè)備簡(jiǎn)單、滿足大型管道氣密性試驗(yàn)或檢查需要、成本較低的利用液氮增壓氣化進(jìn)行氣密性檢查的設(shè)備及方法。

背景技術(shù)：

氣密性試驗(yàn)主要是檢驗(yàn)容器和各連接部位是否有泄漏現(xiàn)象。介質(zhì)毒性程度為極度、高度危害或設(shè)計(jì)上不允許有微量泄漏的壓力容器，必須進(jìn)行氣密性實(shí)驗(yàn)。石油化工等企業(yè)新建的壓力管道、壓力容器基本都需要進(jìn)行氣密性試驗(yàn)，而且企業(yè)基本每年都會(huì)有計(jì)劃性大修或者臨時(shí)設(shè)備檢查維修，不可避免的需要脫開管道或者打開設(shè)備，在檢查維修完成后，管道設(shè)備需要復(fù)原進(jìn)行氣密性檢查。氣密性試驗(yàn)和檢查時(shí)所用的氣體為干燥、潔凈的空氣、氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w。氣密性試驗(yàn)過(guò)程中，系統(tǒng)壓力會(huì)升到設(shè)計(jì)壓力，經(jīng)肥皂液或其他檢漏液檢查無(wú)漏氣，保壓不低于30分鐘即為合格。如有泄漏，應(yīng)將壓力降為零，再進(jìn)行處理。查明原因及其隱患后，再繼續(xù)重新進(jìn)行試驗(yàn)。

目前，國(guó)內(nèi)企業(yè)進(jìn)行氣密性試驗(yàn)或檢查時(shí)主要是通過(guò)小型空氣壓縮機(jī)壓縮空氣、氣瓶供氣、液氮槽車氣化供氣等方式來(lái)提供氣源。以上方法如小型空氣壓縮機(jī)壓縮空氣、氣瓶供氣等方法只能滿足小型設(shè)備和管道，面對(duì)大型管道設(shè)備時(shí)則會(huì)出現(xiàn)充壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，耗費(fèi)大量氣瓶氣等情況；而液氮槽車供氣則受到供應(yīng)時(shí)間和成本的限制。所以以上方法都會(huì)出現(xiàn)一些不足和缺陷。本方法能夠充分滿足各種氣密試驗(yàn)和檢查的要求，而且在工藝流程中設(shè)置了多處安全控制措施來(lái)使系統(tǒng)的正常平穩(wěn)運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種設(shè)備簡(jiǎn)單、滿足大型管道氣密性試驗(yàn)或檢查需要、成本較低的利用液氮增壓氣化進(jìn)行氣密性檢查 的設(shè)備及方法

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種利用液氮增壓氣化進(jìn)行氣密性檢查的設(shè)備包括液氮罐、液氮增壓泵和汽化器，所述的液氮罐通過(guò)管道依次連接液氮增壓泵和汽化器，所述的汽化器連接待進(jìn)行氣密性檢查的系統(tǒng)；液氮經(jīng)管道輸送至液氮增壓泵進(jìn)口，經(jīng)液氮增壓泵增壓后形成高壓液氮輸送到汽化器，氣化成高壓氮?dú)夂筝斔椭链M(jìn)行氣密性檢查的系統(tǒng)進(jìn)行氣密性檢查。

所述的液氮增壓泵通過(guò)一泵回流彎管連接所述的液氮罐，將液氮增壓泵中氣化的氮?dú)廨斔突匾旱?；在該回流管道上設(shè)置氣相回流閥，用于控制氮?dú)獾幕亓骷巴Ｖ埂?/p>

所述的液氮增壓泵連接電機(jī)，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)液氮增壓泵工作，

所述的液氮增壓泵的進(jìn)口處依次設(shè)有泵進(jìn)口彎管和進(jìn)口過(guò)濾器，

所述的液氮增壓泵上設(shè)有啟動(dòng)控制裝置、泄漏報(bào)警裝置、停車排氣裝置和低壓安全閥。

所述的啟動(dòng)控制裝置包括通過(guò)管道依次連接的一號(hào)溫度元件、一號(hào)低溫控制器和泵允許啟動(dòng)指示；通過(guò)一號(hào)溫度元件探測(cè)液氮增壓泵的溫度，當(dāng)其溫度低至設(shè)定值時(shí)，通過(guò)一號(hào)低溫控制器控制泵允許啟動(dòng)指示工作；

所述的泄漏報(bào)警裝置包括通過(guò)管道依次連接的三號(hào)溫度元件、三號(hào)低溫控制器和填料泄漏停車指示；三號(hào)溫度元件探測(cè)液氮增壓泵的溫度，由于液氮進(jìn)行增壓，所以液氮增壓泵工作時(shí)的溫度會(huì)比啟動(dòng)時(shí)的溫度高，當(dāng)發(fā)生泄漏時(shí)，液氮向大氣揮發(fā)，使液氮增壓泵的溫度降低，所以當(dāng)其溫度過(guò)低時(shí)，通過(guò)三號(hào)低溫控制器控制填料泄漏停車指示，通過(guò)連鎖使液氮增壓泵停車；

所述的停車排氣裝置為一個(gè)快速冷卻閥；當(dāng)液氮增壓泵停止工作后，打開快速冷卻閥，將液氮增壓泵中的液氮排放至大氣中。

所述的液氮增壓泵通過(guò)管道與所述的汽化器相連，并在該管道上依次設(shè)置調(diào)節(jié)裝置、停車裝置、電磁閥和單向閥。

所述的所述的調(diào)節(jié)裝置包括調(diào)節(jié)室、高壓表、高壓釋放指示和高壓安全閥；當(dāng)液氮增壓泵與汽化器相連的管道壓力增大時(shí)，液氮進(jìn)入調(diào)節(jié)室，高壓表用于探測(cè)調(diào)節(jié)室，當(dāng)調(diào)節(jié)室的壓力過(guò)高時(shí)，高壓釋放指示工作，控制高壓安全閥起跳泄壓；

所述的停車裝置包括通過(guò)管道依次連接的二號(hào)溫度元件、二號(hào)低溫控制器和停車指示；二號(hào)溫度元件探測(cè)液氮增壓泵與汽化器連接管道的溫度，當(dāng)溫度發(fā)生異常 時(shí)，二號(hào)低溫控制器控制停車指示工作，通過(guò)連鎖使液氮增壓泵停車。

所述的液氮罐在頂部設(shè)有壓力表、泄壓閥和儲(chǔ)罐安全閥，當(dāng)壓力表顯示液氮罐內(nèi)氣壓過(guò)高時(shí)，打開泄壓閥進(jìn)行排氣泄壓；當(dāng)泄壓閥失效或者排泄速度太慢，儲(chǔ)罐安全閥自動(dòng)起跳，進(jìn)行排氣泄壓；所述的液氮罐在底部設(shè)有液氮出口閥，用于控制液氮的輸出；液氮罐的底部連接液位顯示，顯示液氮罐內(nèi)剩余的液氮量。

所述的液氮罐底部的液氮出口閥通過(guò)管道與液氮增壓泵的泵進(jìn)口彎管相連，并在該管道上依次設(shè)置供應(yīng)管線安全閥和電磁閥；

所述的液氮增壓泵型號(hào)為NDPD，最大允許工作壓力為21BARG，流量為6.1L/min；

所述的液氮增壓泵由電機(jī)供能，電機(jī)型號(hào)為YB2-132M-4，標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為O/NF236，功率為5.5KW，頻率為50Hz，電壓為380V；

所述的汽化器，型號(hào)為CV300，流量為300NM3/H，零件號(hào)為5925161B，流體為NOA，最大允許工作壓力為31BARG。

采用上述設(shè)備進(jìn)行氣密性檢查的方法，操作包括如下步驟：

(1)打開液氮出口閥及電磁閥，然后緩慢打開快速冷卻閥，對(duì)液氮增壓泵進(jìn)行預(yù)冷，直到泵允許啟動(dòng)指示發(fā)出啟動(dòng)指示；

(2)關(guān)閉快速冷卻閥，打開氣相回流閥及用戶閥門，然后啟動(dòng)液氮增壓泵，將高壓氮?dú)廨斔椭链M(jìn)行氣密性檢查的系統(tǒng)進(jìn)行氣密性檢查；

(3)氣密性檢查完畢后，關(guān)閉液氮增壓泵，打開快速冷卻閥及用戶閥門，排除裝置內(nèi)的氮?dú)狻?/p>

整個(gè)利用液氮增壓氣化進(jìn)行氣密性檢查的裝置中，設(shè)置了很多安全防護(hù)措施，主要包括：

(1)當(dāng)液氮增壓泵的預(yù)冷溫度達(dá)到要求，泵允許啟動(dòng)指示發(fā)出信號(hào)，然后啟動(dòng)液氮增壓泵，使液氮增壓泵的工作溫度；

(2)通過(guò)調(diào)節(jié)室，調(diào)節(jié)液氮增壓泵的液相出口處的壓力，使管道壓力平穩(wěn)；當(dāng)液氮增壓泵的液相出口處超壓，調(diào)節(jié)室頂部的高壓安全閥起跳，進(jìn)行泄壓，使設(shè)備內(nèi)部的壓力平穩(wěn)；

(3)當(dāng)液氮增壓泵內(nèi)部填料發(fā)生泄漏，填料泄漏停車指示發(fā)出信號(hào)，然后關(guān)閉液氮增壓泵，保證液氮增壓泵的安全；

(4)當(dāng)一溫度元件顯示溫度低于正常范圍，控制低溫控制器，對(duì)液氮增壓泵 進(jìn)行聯(lián)鎖停車，保護(hù)液氮增壓泵的安全；

(5)當(dāng)液氮罐內(nèi)部超壓，儲(chǔ)罐安全閥起跳，進(jìn)行泄壓，使液氮罐內(nèi)部的壓力平穩(wěn)；

(6)當(dāng)液氮增壓泵入口處超壓，供應(yīng)管線安全閥起跳，進(jìn)行泄壓，使液氮供應(yīng)管線的壓力平穩(wěn)；

(7)當(dāng)液氮增壓泵內(nèi)部超壓，低壓安全閥起跳，進(jìn)行泄壓，使液氮增壓泵內(nèi)部的壓力平穩(wěn)。

本發(fā)明工作原理為液氮經(jīng)管線輸送到增壓泵進(jìn)口，泵氣相經(jīng)管線回流到液氮罐，液氮經(jīng)增壓泵增壓后形成高壓液氮輸送到汽化器，高壓液氮在環(huán)境溫度下氣化成高壓N2后輸送到高壓N2管網(wǎng)至各服務(wù)站。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在以下幾方面：

(1)利用液氮儲(chǔ)備，不另外增加大型設(shè)備，且工藝流程充分考慮了安全因素，具備各種安全保護(hù)措施，安全性高。

(2)企業(yè)根據(jù)實(shí)際需要只要選好增壓泵的型號(hào)，滿足各種氣密性試驗(yàn)和檢查的壓力，適用范圍廣。

(3)液氮罐能夠儲(chǔ)備25噸液氮，液氮?dú)饣蛎浛梢蕴峁┳銐虻臍庠矗瑵M足大型管道設(shè)備的氣密性試驗(yàn)或檢查的需要。而且液氮儲(chǔ)備可以提供充分的緩沖時(shí)間聯(lián)系液氮供應(yīng)商來(lái)提供液氮。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的連接示意圖。

其中1為液氮罐，2為液氮增壓泵，3為電機(jī)，4為汽化器，CV-1為單向閥，F(xiàn)I為解析氣流量顯示，HV-1為泄壓閥，HV-2為液氮出口閥，HV-3為氣相回流閥，HV-4為快速冷卻閥，LG為液位顯示，SOV-1為電磁閥，SOV-2為電磁閥，PI-1為壓力表，PIS為高壓表，LT-4為泵允許啟動(dòng)指示，LT-6為高壓釋放指示，LT-7為停車指示，LT-8為填料泄漏停車指示，PSV-1為儲(chǔ)罐安全閥，PSV-2為供應(yīng)管線安全閥，PSV-3為低壓安全閥，PSV-4為高壓安全閥，TC-1/2/3為低溫控制器，TE-1/2/3為溫度元件，A為進(jìn)口過(guò)濾器，B為調(diào)節(jié)室，C為泵進(jìn)口彎管，D為泵回流彎管。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

實(shí)施例1

本發(fā)明的設(shè)備包括一個(gè)液氮罐1、一臺(tái)液氮增壓泵2、一臺(tái)汽化器4、閥門、管道、指示器和安全閥。

液氮罐1罐底安裝液氮出口閥HV-2，并連接泵進(jìn)口彎管C，并在其連接管道上依次設(shè)置供應(yīng)管線安全閥PSV-2和電磁閥SOV-2；

液氮罐1的罐頂安裝泄壓閥HV-1與儲(chǔ)罐安全閥PSV-1，這兩個(gè)閥門用于保證液氮罐1內(nèi)的壓力處于平穩(wěn)狀態(tài)；當(dāng)液氮罐1內(nèi)壓力過(guò)高時(shí)，儲(chǔ)罐安全閥PSV-1自動(dòng)起跳，排泄壓力。

在泵回流彎管D處安裝溫度元件TE-1、低溫控制器TC-1和泵允許啟動(dòng)指示LT-4；

在回流彎管D的一端安裝一根管道與大氣相連，并在該管道上安裝快速冷卻閥HV-4與低壓安全閥PSV-3，在泵回流彎管的另一端通過(guò)管道與液氮罐(1)罐頂相連，將液氮增壓泵2中的氮?dú)馑突匾旱?，同時(shí)在該管道上安裝氣相回流閥HV-3；

液氮增壓泵2的腔體中連接解析氣流量顯示FI、溫度元件TE-3、低溫控制器TC-3、填料泄漏停車指示LT-8，用于控制泵內(nèi)部的氣密性及運(yùn)行狀態(tài)；

在液氮增壓泵2的液相出口處安裝調(diào)節(jié)室B，在該液相出口處安裝溫度元件TE-2、低溫控制器TC-2及停車指示LT-7，在調(diào)節(jié)室B頂部安裝高壓表PIS、高壓釋放指示LT-6及高壓安全閥PSV-4；

通過(guò)上述的結(jié)構(gòu)，保證液氮增壓機(jī)的壓力及溫度平穩(wěn)，當(dāng)某一溫度元件顯示溫度過(guò)低時(shí)，對(duì)應(yīng)的低溫控制器對(duì)泵聯(lián)鎖停車，以達(dá)到保護(hù)泵的目的；當(dāng)壓力過(guò)高時(shí)，低壓安全閥PSV-3與PSV-4自動(dòng)起跳泄壓，保證裝置的壓力處于正常范圍。

汽化器4一端與液氮增壓泵2液相出口相連，并在連接管道上安裝單向閥，液體流向?yàn)閺囊旱鰤罕?流向汽化器4；汽化器4的另一端與高壓氮?dú)庥脩暨B接，在連接管道上安裝用戶閥門。

本發(fā)明采用液氮增壓泵2型號(hào)為NDPD，最大允許工作壓力為21BARG，流量 為6.1L/min；液氮增壓泵2由電機(jī)供能，電機(jī)型號(hào)為YB2-132M-4，標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為O/NF236，功率為5.5KW，頻率為50Hz，電壓為380V；汽化器4型號(hào)為CV300，流量為300NM3/H，零件號(hào)為5925161B，流體為NOA，最大允許工作壓力為31BARG，液氮罐1內(nèi)儲(chǔ)備25噸液氮，操作步驟如下：

(1)打開液氮出口閥HV-2及電磁閥SOV-2，然后緩慢打開快速冷卻閥HV-4，對(duì)液氮增壓泵2進(jìn)行預(yù)冷，直到泵允許啟動(dòng)指示LT-4發(fā)出啟動(dòng)指示；

(2)關(guān)閉快速冷卻閥HV-4，打開氣相回流閥HV-3及用戶閥門，然后啟動(dòng)液氮增壓泵2，將高壓氮?dú)廨斔椭链M(jìn)行氣密性檢查的系統(tǒng)進(jìn)行氣密性檢查；

(3)氣密性檢查完畢后，關(guān)閉液氮增壓泵2，打開快速冷卻閥HV-4及用戶閥門，排除裝置內(nèi)的氮?dú)狻?/p>