一种利用液氮增压气化进行气密性检查的设备及方法技术

本发明专利技术涉及气密性检查领域，具体涉及一种利用液氮增压气化进行气密性检查的设备及方法，采用的设备包括一个液氮罐(1)、一台液氮增压泵(2)及电机、一台汽化器(4)并敷设氮气管线，将液氮经管线输送到增压泵进口，泵气相经管线回流到液氮罐(1)，液氮经增压泵增压后形成高压液氮输送到汽化器(4)，高压液氮在环境温度下气化成高压N2后输送到高压N2管网至各服务站。与现有技术相比，本发明专利技术流程简单、安全性能高、适用范围广、气源充足、成本低廉，可广泛适用于各类气密试验和检查。

【技术实现步骤摘要】
一种利用液氮增压气化进行气密性检查的设备及方法
本专利技术涉及气密性检查领域，具体涉及一种设备简单、满足大型管道气密性试验或检查需要、成本较低的利用液氮增压气化进行气密性检查的设备及方法。
技术介绍
气密性试验主要是检验容器和各连接部位是否有泄漏现象。介质毒性程度为极度、高度危害或设计上不允许有微量泄漏的压力容器，必须进行气密性实验。石油化工等企业新建的压力管道、压力容器基本都需要进行气密性试验，而且企业基本每年都会有计划性大修或者临时设备检查维修，不可避免的需要脱开管道或者打开设备，在检查维修完成后，管道设备需要复原进行气密性检查。气密性试验和检查时所用的气体为干燥、洁净的空气、氮气或其他惰性气体。气密性试验过程中，系统压力会升到设计压力，经肥皂液或其他检漏液检查无漏气，保压不低于30分钟即为合格。如有泄漏，应将压力降为零，再进行处理。查明原因及其隐患后，再继续重新进行试验。目前，国内企业进行气密性试验或检查时主要是通过小型空气压缩机压缩空气、气瓶供气、液氮槽车气化供气等方式来提供气源。以上方法如小型空气压缩机压缩空气、气瓶供气等方法只能满足小型设备和管道，面对大型管道设备时则会出现充压时间过长，耗费大量气瓶气等情况；而液氮槽车供气则受到供应时间和成本的限制。所以以上方法都会出现一些不足和缺陷。本方法能够充分满足各种气密试验和检查的要求，而且在工艺流程中设置了多处安全控制措施来使系统的正常平稳运行。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种设备简单、满足大型管道气密性试验或检查需要、成本较低的利用液氮增压气化进行气密性检查的设备及方法本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种利用液氮增压气化进行气密性检查的设备包括液氮罐、液氮增压泵和汽化器，所述的液氮罐通过管道依次连接液氮增压泵和汽化器，所述的汽化器连接待进行气密性检查的系统；液氮经管道输送至液氮增压泵进口，经液氮增压泵增压后形成高压液氮输送到汽化器，气化成高压氮气后输送至待进行气密性检查的系统进行气密性检查。所述的液氮增压泵通过一泵回流弯管连接所述的液氮罐，将液氮增压泵中气化的氮气输送回液氮罐；在该回流管道上设置气相回流阀，用于控制氮气的回流及停止。所述的液氮增压泵连接电机，通过电机驱动液氮增压泵工作，所述的液氮增压泵的进口处依次设有泵进口弯管和进口过滤器，所述的液氮增压泵上设有启动控制装置、泄漏报警装置、停车排气装置和低压安全阀。所述的启动控制装置包括通过管道依次连接的一号温度元件、一号低温控制器和泵允许启动指示；通过一号温度元件探测液氮增压泵的温度，当其温度低至设定值时，通过一号低温控制器控制泵允许启动指示工作；所述的泄漏报警装置包括通过管道依次连接的三号温度元件、三号低温控制器和填料泄漏停车指示；三号温度元件探测液氮增压泵的温度，由于液氮进行增压，所以液氮增压泵工作时的温度会比启动时的温度高，当发生泄漏时，液氮向大气挥发，使液氮增压泵的温度降低，所以当其温度过低时，通过三号低温控制器控制填料泄漏停车指示，通过连锁使液氮增压泵停车；所述的停车排气装置为一个快速冷却阀；当液氮增压泵停止工作后，打开快速冷却阀，将液氮增压泵中的液氮排放至大气中。所述的液氮增压泵通过管道与所述的汽化器相连，并在该管道上依次设置调节装置、停车装置、电磁阀和单向阀。所述的所述的调节装置包括调节室、高压表、高压释放指示和高压安全阀；当液氮增压泵与汽化器相连的管道压力增大时，液氮进入调节室，高压表用于探测调节室，当调节室的压力过高时，高压释放指示工作，控制高压安全阀起跳泄压；所述的停车装置包括通过管道依次连接的二号温度元件、二号低温控制器和停车指示；二号温度元件探测液氮增压泵与汽化器连接管道的温度，当温度发生异常时，二号低温控制器控制停车指示工作，通过连锁使液氮增压泵停车。所述的液氮罐在顶部设有压力表、泄压阀和储罐安全阀，当压力表显示液氮罐内气压过高时，打开泄压阀进行排气泄压；当泄压阀失效或者排泄速度太慢，储罐安全阀自动起跳，进行排气泄压；所述的液氮罐在底部设有液氮出口阀，用于控制液氮的输出；液氮罐的底部连接液位显示，显示液氮罐内剩余的液氮量。所述的液氮罐底部的液氮出口阀通过管道与液氮增压泵的泵进口弯管相连，并在该管道上依次设置供应管线安全阀和电磁阀；所述的液氮增压泵型号为NDPD，最大允许工作压力为21BARG，流量为6.1L/min；所述的液氮增压泵由电机供能，电机型号为YB2-132M-4，标准号为O/NF236，功率为5.5KW，频率为50Hz，电压为380V；所述的汽化器，型号为CV300，流量为300NM3/H，零件号为5925161B，流体为NOA，最大允许工作压力为31BARG。采用上述设备进行气密性检查的方法，操作包括如下步骤：(1)打开液氮出口阀及电磁阀，然后缓慢打开快速冷却阀，对液氮增压泵进行预冷，直到泵允许启动指示发出启动指示；(2)关闭快速冷却阀，打开气相回流阀及用户阀门，然后启动液氮增压泵，将高压氮气输送至待进行气密性检查的系统进行气密性检查；(3)气密性检查完毕后，关闭液氮增压泵，打开快速冷却阀及用户阀门，排除装置内的氮气。整个利用液氮增压气化进行气密性检查的装置中，设置了很多安全防护措施，主要包括：(1)当液氮增压泵的预冷温度达到要求，泵允许启动指示发出信号，然后启动液氮增压泵，使液氮增压泵的工作温度；(2)通过调节室，调节液氮增压泵的液相出口处的压力，使管道压力平稳；当液氮增压泵的液相出口处超压，调节室顶部的高压安全阀起跳，进行泄压，使设备内部的压力平稳；(3)当液氮增压泵内部填料发生泄漏，填料泄漏停车指示发出信号，然后关闭液氮增压泵，保证液氮增压泵的安全；(4)当一温度元件显示温度低于正常范围，控制低温控制器，对液氮增压泵进行联锁停车，保护液氮增压泵的安全；(5)当液氮罐内部超压，储罐安全阀起跳，进行泄压，使液氮罐内部的压力平稳；(6)当液氮增压泵入口处超压，供应管线安全阀起跳，进行泄压，使液氮供应管线的压力平稳；(7)当液氮增压泵内部超压，低压安全阀起跳，进行泄压，使液氮增压泵内部的压力平稳。本专利技术工作原理为液氮经管线输送到增压泵进口，泵气相经管线回流到液氮罐，液氮经增压泵增压后形成高压液氮输送到汽化器，高压液氮在环境温度下气化成高压N2后输送到高压N2管网至各服务站。与现有技术相比，本专利技术的有益效果体现在以下几方面：(1)利用液氮储备，不另外增加大型设备，且工艺流程充分考虑了安全因素，具备各种安全保护措施，安全性高。(2)企业根据实际需要只要选好增压泵的型号，满足各种气密性试验和检查的压力，适用范围广。(3)液氮罐能够储备25吨液氮，液氮气化膨胀可以提供足够的气源，满足大型管道设备的气密性试验或检查的需要。而且液氮储备可以提供充分的缓冲时间联系液氮供应商来提供液氮。附图说明图1为本专利技术的连接示意图。其中1为液氮罐，2为液氮增压泵，3为电机，4为汽化器，CV-1为单向阀，FI为解析气流量显示，HV-1为泄压阀，HV-2为液氮出口阀，HV-3为气相回流阀，HV-4为快速冷却阀，LG为液位显示，SOV-1为电磁阀，SOV-2为电磁阀，PI-1为压力表，PIS为高压表，LT-4为泵本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用液氮增压气化进行气密性检查的设备，其特征在于，该设备包括液氮罐(1)、液氮增压泵(2)和汽化器(4)，所述的液氮罐(1)通过管道依次连接液氮增压泵(2)和汽化器(4)，所述的汽化器(4)连接待进行气密性检查的系统；液氮经管道输送至液氮增压泵(2)进口，经液氮增压泵(2)增压后形成高压液氮输送到汽化器(4)，气化成高压氮气后输送至待进行气密性检查的系统进行气密性检查。

【技术特征摘要】
1.一种利用液氮增压气化进行气密性检查的设备，其特征在于，该设备包括液氮罐(1)、液氮增压泵(2)和汽化器(4)，所述的液氮罐(1)通过管道依次连接液氮增压泵(2)和汽化器(4)，所述的汽化器(4)连接待进行气密性检查的系统；液氮经管道输送至液氮增压泵(2)进口，经液氮增压泵(2)增压后形成高压液氮输送到汽化器(4)，气化成高压氮气后输送至待进行气密性检查的系统进行气密性检查。2.根据权利要求1所述的一种利用液氮增压气化进行气密性检查的设备，其特征在于，所述的液氮增压泵(2)通过一泵回流弯管(D)连接所述的液氮罐(1)，将液氮增压泵(2)中气化的氮气输送回液氮罐(1)；在该回流管道上设置气相回流阀(HV-3)，用于控制氮气的回流及停止。3.根据权利要求1所述的一种利用液氮增压气化进行气密性检查的设备，其特征在于，所述的液氮增压泵(2)连接电机(3)，通过电机(3)驱动液氮增压泵(2)工作，所述的液氮增压泵(2)的进口处依次设有泵进口弯管(C)和进口过滤器(A)，所述的液氮增压泵(2)上设有启动控制装置、泄漏报警装置、停车排气装置和低压安全阀(PSV-3)。4.根据权利要求3所述的一种利用液氮增压气化进行气密性检查的设备，其特征在于，所述的启动控制装置包括通过管道依次连接的一号温度元件(TE-1)、一号低温控制器(TC-1)和泵允许启动指示(LT-4)；通过一号温度元件(TE-1)探测液氮增压泵(2)的温度，当其温度低至设定值时，通过一号低温控制器(TC-1)控制泵允许启动指示(LT-4)工作；所述的泄漏报警装置包括通过管道依次连接的三号温度元件(TE-3)、三号低温控制器(TC-3)和填料泄漏停车指示(LT-8)；三号温度元件(TE-3)探测液氮增压泵(2)的温度，当其温度异常时，通过三号低温控制器(TC-3)控制填料泄漏停车指示(LT-8)，通过连锁使液氮增压泵(2)停车；所述的停车排气装置为一个快速冷却阀(HV-4)；当液氮增压泵(2)停止工作后，打开快速冷却阀(HV-4)，将液氮增压泵(2)中的液氮排放至大气中。5.根据权利要求1所述的一种利用液氮增压气化进行气密性检查的设备，其特征在于，所述的液氮增压泵(2)通过管道与所述的汽化器(4)相连，并在该管道上依次设置调节装置、停车装置、电磁阀和单向阀。6.根据权利要求5所述的一种利用液氮增压气化进行气密性检查的设备，其特征在于，所述的调节装置包括调节室(B)、高压表(PIS)、高压释放指示(LT-6)和高压安全阀(PSV-4)；当液...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉荣，王乘东，项吴定，钟华，徐晶，钱海玲，谢惠云，宋孝林，唐青，蒋旭，沈伟，高嵩，曹生，付学江，
申请(专利权)人：上海华林工业气体有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31