【摘 要】
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着工业快速发展,低温绝热气瓶作为储运低温液化气体的瓶式容器,在工业、医学、食品等方面的应用越来越广泛。低温液化气体具有低温、气液比大等特点,特别对于可燃、易燃的低温液体介质来说,泄漏会导致火灾或爆炸事故,其危害非常大。为保障低温绝热气瓶的安全使用,配套相应的低温气瓶检验站成为了发展低温产业的重要支撑。此外,蒸发率测量是监控低温绝热气瓶绝热性能的有效方法,也是气瓶定期检验的主要项目之一。但目前蒸发率
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着工业快速发展,低温绝热气瓶作为储运低温液化气体的瓶式容器,在工业、医学、食品等方面的应用越来越广泛。低温液化气体具有低温、气液比大等特点,特别对于可燃、易燃的低温液体介质来说,泄漏会导致火灾或爆炸事故,其危害非常大。为保障低温绝热气瓶的安全使用,配套相应的低温气瓶检验站成为了发展低温产业的重要支撑。此外,蒸发率测量是监控低温绝热气瓶绝热性能的有效方法,也是气瓶定期检验的主要项目之一。但目前蒸发率测试方法存在充满率不统一、静置时间长、环境因素影响等问题。本文从筹建低温绝热气瓶检验站以及改进蒸发率测试方法出发,采用对比分析研究及实验数据验证,得到蒸发率测试的修正方法,主要研究内容与结论如下:对广东省特种设备检测研究院东莞检测院筹建低温绝热气瓶检验站的必要性和可行性进行分析,对检测所需的主要设备仪器及低温管道的技术参数进行选型,完成了低温气瓶检验站筹建。分别对冷热态气瓶进行相同充装压力的实验,结果表明在相同环境条件和充装压力下,同一气瓶在热态时第一天的蒸发率要比冷态时要大,第二天开始则比冷态时要小;在相同环境条件及热状态下进行不同充装压力的实验,结果表明气瓶在高充装压力时蒸发率比低充装压力要小。无论冷热态气瓶或不同充装压力,只要充装到气瓶有效容积95%以上标准大气压(101.325 k Pa)下的液氮量,得到静置的平衡时间可由原来的48h缩短至24h。为有效减少蒸发率影响因素之间相互的干扰,本文通过搭建恒温湿箱,采用控制变量法对影响因素逐一进行研究分析,发现随着环境温度升高,蒸发率就越大;环境湿度越大,蒸发率就越大,且气瓶容积越小,湿度影响越大;常压下,环境压力与蒸发的关系呈反比例关系。提出“平衡充满率”的概念,并通过不同充满率的实验发现随着平衡充满率的减小,蒸发率减小。为消除充满率对蒸发率的影响,本文提出基于平衡充满率对蒸发率测试方法的修正。在原有蒸发率计算方法基础上,利用平衡充满率修正系数R充满率进行修正,修正后的蒸发率与标准额定充满率下的蒸发率值偏差小于10%,满足工程需求。研究采用了平衡充满率修正系数法的方法实现了以更少平衡充满率(即液位)的测试结果来反映标准要求的额定充满率下的蒸发率要求,节省了测试所需液氮、降低了检测成本以及提高了检测效率。
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