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低温阀门深冷试验用氦气的回收与利用

低温阀门深冷试验用氦气的回收与利用

发布日期:2016-07-27 作者: 点击:

铁岭阀门进行低温性能试验时,气瓶中的氦气经过高压管路进入待测阀门腔体{云南体彩网主词}。试验结束后{云南体彩网主词},阀腔中的低温氦气经过原来的压力管路回收进入气瓶{云南体彩网主词},完成氦气的使用和回收过程。阀门低温试验要求对待测阀在冷媒中冷却一定的时间{云南体彩网主词},足以将大部分杂质气体冷凝或固化{云南体彩网主词},使氦气的纯度得到提高{云南体彩网主词}{云南体彩网主词}。因此{云南体彩网主词}{云南体彩网主词},低温试验后氦气纯度并不会明显降低{云南体彩网主词},满足回收和再次利用的条件。

 

1{云南体彩网主词}{云南体彩网主词}、概述

低温阀门的使用温度低于-29℃,广泛应用于空分{云南体彩网主词}、LNG与乙烯石化等领域{云南体彩网主词}。低温阀门的检验和试验需要在低温环境下进行{云南体彩网主词}。根据试验温度的要求{云南体彩网主词},冷却阀门的低温冷媒可以是干冰{云南体彩网主词}、液氮或者与酒精混合以达到合适的温度{云南体彩网主词}{云南体彩网主词}{云南体彩网主词}。当试验温度高于-110℃时{云南体彩网主词}{云南体彩网主词}{云南体彩网主词},可以用氮气作试验介质{云南体彩网主词},不仅纯净无污染{云南体彩网主词},而且经济性较高。当试验温度低于-110℃时{云南体彩网主词}{云南体彩网主词},可选择氦气作试验介质{云南体彩网主词}{云南体彩网主词}。

由于氦气的价格昂贵,导致试验成本较高{云南体彩网主词}。以每瓶高纯氦气1 000元价格计算{云南体彩网主词},氦气的价格高达200元/m3(标准状况下){云南体彩网主词}。以LNG气化站常用的12 in. - Class 900球阀为例,每次低温试验至少需要消耗氦气60 m3{云南体彩网主词}。通过合理的设计{云南体彩网主词},将试验结束后阀腔中的氦气进行回收{云南体彩网主词}{云南体彩网主词},可节约大量费用降低试验成本,增强产品的市场竞争力{云南体彩网主词}。

 

2{云南体彩网主词}、低温试验  

低温阀门深冷试验作为低温阀门性能试验的重要组成部分{云南体彩网主词},是检测其性能不可缺少的环节{云南体彩网主词}。关于低温阀门深冷试验的标准主要有GB/T 24925{云南体彩网主词}、BS6364,MESC SPE 77/200,MSS SP-134等,其中BS6364被广泛接受,M ESC SPE 77/200作为壳牌公司的企业标准可操作性更强{云南体彩网主词}。

低温阀门性能试验包括低温动作试验、密封性能试验{云南体彩网主词}、微泄漏试验和中腔泄压试验等。

(1)低温动作试验开关阀门多次并记录力矩。

(2)密封性能试验测试阀瓣的密封性能{云南体彩网主词}。

(3)微泄漏试验测试填料和法兰连接处的密封性能。

(4)中腔泄压试验测试球阀中腔压力升高时向上游泄压的能力{云南体彩网主词}{云南体彩网主词}。

阀门试验中{云南体彩网主词},其低温动作试验和微泄漏试验所需氦气体积至少相当于试验温度和压力下阀门开启时阀腔容积与加长阀杆空腔的容积之和{云南体彩网主词}{云南体彩网主词}{云南体彩网主词}。

低温阀门深冷试验用氦气的回收与利用

3{云南体彩网主词}、氦气回收

对阀门进行低温性能试验时{云南体彩网主词}{云南体彩网主词},气瓶中的氦气经过高压管路进入待测阀门腔体{云南体彩网主词}。试验结束后,阀腔中的低温氦气经过原来的压力管路回收进入气瓶,完成氦气的使用和回收过程{云南体彩网主词}{云南体彩网主词}。

3.1 低温试验对氦气纯度的要求

标准MESC SPE 77/200对低温试验时采用的试验介质要求如表1所示,低温试验中使用的氦气纯度应不低于97%{云南体彩网主词},采用工业氦(纯度)99%)完全可以满足要求{云南体彩网主词}{云南体彩网主词}。

3.2 低温试验对氦气纯度的影响

低温试验过程中{云南体彩网主词}{云南体彩网主词},氦气纯度将产生一定的变化{云南体彩网主词}。

(1)室温下高压管路中的O2{云南体彩网主词}、N2、CO2{云南体彩网主词}{云南体彩网主词}、Ar和水蒸汽等与氦气混合{云南体彩网主词},降低其纯度{云南体彩网主词}{云南体彩网主词}。

(2)增压泵及其控制阀中的润滑油蒸汽与氦气混合,降低其纯度。

(3)无法被过滤器过滤的微小固体颗粒进入氦气中{云南体彩网主词},降低其纯度。

同时,进入待测阀阀腔的氦气,由于低温的作用{云南体彩网主词},O2{云南体彩网主词}、N2{云南体彩网主词}、CO2{云南体彩网主词}{云南体彩网主词}{云南体彩网主词}、Ar{云南体彩网主词}、水蒸汽和润滑油蒸汽等杂质将被冷凝或固化{云南体彩网主词},与氦气分离{云南体彩网主词},从而起到纯化氦气的作用{云南体彩网主词}。对于微小固体杂质{云南体彩网主词},必要时可采用活性炭吸附的方式去除,提高氦气纯度{云南体彩网主词}{云南体彩网主词}。

阀门低温试验要求对待测阀在冷媒中冷却一定的时间{云南体彩网主词},足以将大部分杂质气体冷凝或固化{云南体彩网主词},使氦气的纯度得到提高。因此,低温试验后氦气纯度并不会明显降低,满足回收和再次利用的条件{云南体彩网主词}。

3.3 氦气回收加热系统

低温试验结束后{云南体彩网主词},低温氦气经过回收加热系统(图2){云南体彩网主词}{云南体彩网主词},由压差或者增压泵的作用进入氦气瓶{云南体彩网主词}{云南体彩网主词}{云南体彩网主词},完成氦气的回收过程{云南体彩网主词}{云南体彩网主词}。未经加热回温的低温氦气进入高压管路系统,将对橡胶管路{云南体彩网主词}{云南体彩网主词}、增压泵以及高压气瓶等设备造成损坏{云南体彩网主词}{云南体彩网主词},存在严重的安全风险{云南体彩网主词}。因此,低温氦气在回收之前必须加热至高压管路和设备可承受的温度范围{云南体彩网主词}{云南体彩网主词}云南体彩网主词}{云南体彩网主词}?刹捎每掌匀欢粤骰蝗扔氲缂尤冉岷系姆绞?{云南体彩网主词},通过智能控制系统实现对加热温度的自动化控制{云南体彩网主词}。

3.4 氦气回收率

氦气的回收率与多种因素有关{云南体彩网主词}。

(1)待测阀或高压管路密封不良{云南体彩网主词},氦气向大气泄漏。

(2)增压泵增压比偏大,最小吸气压力偏高{云南体彩网主词}{云南体彩网主词},过多残余氦气被泄放{云南体彩网主词}{云南体彩网主词}。

采用氦质谱检漏仪对待测阀进行微泄漏检测,排除阀门法兰{云南体彩网主词}、填料和管路接头处的漏点,选用合适增压比和吸气压力的增压泵{云南体彩网主词},将有效提高氦气回收率{云南体彩网主词}{云南体彩网主词},降低试验成本{云南体彩网主词}{云南体彩网主词}{云南体彩网主词}。

 

4、结语

低温阀门深冷试验中使用的氦气价格昂贵{云南体彩网主词}{云南体彩网主词}{云南体彩网主词},对氦气进行回收再利用{云南体彩网主词},将节约大量费用{云南体彩网主词}?{云南体彩网主词};厥罩皗云南体彩网主词}{云南体彩网主词},必须将低温氦气加热{云南体彩网主词},可防控潜在的安全风险{云南体彩网主词}{云南体彩网主词}。试验前应排除压力管路系统中的漏点{云南体彩网主词},选用合适的增压泵将提高氦气回收率。我国工业和实验室用氦气普遍依赖进口{云南体彩网主词}{云南体彩网主词},因此对氦气进行回收再利用具有极大的经济价值{云南体彩网主词}。


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