多层绝热低温容器置换抽真空工艺试验研究

多层绝热低温容器置换抽真空工艺试验研究

摘要：文中重点研究了多层绝热低温容器的加热抽空、用N2气置换抽空、用CO2 气置换抽空三种抽真空方法，比较它们的抽真空时间、日漏放气率、冷态真空度以及日蒸发率等指标，做了数字统计分析，试验结果表明，用CO2 置换抽真空工艺可以有效的降低储罐日漏放气率、提高多层绝热低温容器冷态真空度进而降低多层绝热低温容器的日蒸发率。

关键词：置换抽空工艺抽空时间漏、放气率蒸发率冷态真空度

一、前言

多层绝热是一种绝热性能非常好的真空绝热结构，目前小型低温储罐、部分低温槽车、低温绝热气瓶、低温生物容器等一般都采用此种真空绝热结构。这种真空绝热结构要求绝热夹层的漏放气率要达到2×10-6Pa以下、真空度要达到1.33×10-2Pa 以上。受到绝热材料、连接材料和罐体内、外筒体材料真空处理、材料放气等原因，要将真空度从大气压（1.02×105Pa）抽到真空度1.33×10-2Pa 以上，通常在抽空的同时对储罐内外壁进行加温烘烤并需要较长的时间抽空时间，因此抽空工作不仅耗时、成本也较高。并且在通用的抽真空工艺生产时，罐体绝热层间的气体由于存在很大的抽气阻力内部的气体很难被全部抽除，使绝热层间残余气体导致的漏热量较大，因此如何缩短抽空时间并有效提高真空度的抽空工艺是各生产厂家着重研究的课题。本文就围绕这个项目，研究了三种多层绝热抽真空工艺。

二、抽空试验用装置的原理图及三个抽真空试验过程简介

1.抽空试验用装置的原理图

抽空试验装置主要由175L低温绝热气瓶、抽真空机组（由ZX-30A型机械真空泵、和K -200T型高真空油扩散泵组成）、CO2气瓶（内装满高纯CO2，纯度为99.9%以上）和N2气瓶（内装满高纯N2.纯度99.9%以上）、真空表、真空规管、流量计以及热电偶真空计等组成。见图1

2.试验过程简介

整个抽空试验过程共由三个试验组成（在三个试验开始前，对抽真空系统用氦气检漏，检漏仪器为ZLS-26D/M 型氦质谱检漏仪；最小可检漏率小于2×10-12Pa.m3/ s，保证系统最小漏率小于2×10-7Pa/s）。

2.1抽空试验工艺1，直接抽空试验法：将夹层真空度抽真空至1Pa，记录抽空时间、测试日漏放气率，然后加注LN 2，测试冷态真空度以及日蒸发率。

2.2抽空试验工艺2，N2置换试验法：将夹层真空度抽真空至20Pa，往