一種氣密性試驗裝置的優化設計

（自貢市藍天天然氣科技有限公司，四川 自貢 643000

一種氣密性試驗裝置的優化設計

袁僑遠

（自貢市藍天天然氣科技有限公司，四川 自貢 643000

隨著我國天然氣應用領域的不斷擴大，以及對環境保護意識的不斷加強，在生產中的對能源進行回收和再利用，為節約能源和保護環境起著非常重要的作用。作為生產車用壓縮天然氣氣瓶的企業，在氣瓶生產中進行的氣密性試驗過程，目前普遍存在余氣浪費，為解決上述問題專門設計一種可進行余氣處理的氣密性試驗裝置。

環境保護；車用壓縮天然氣氣瓶；氣密性試驗裝置；余氣處理

隨著我國生產力水平的不斷提高，各種機動車輛急劇增加，汽車尾氣排放造成的污染也日益嚴重，以清潔燃料代替柴油、汽油是解決汽車尾氣污染的途徑之一，目前，一些城市逐步采取了以天然氣取代柴油、汽油作為燃料的方法來降低汽車尾氣造成的污染。

天然氣取代柴油、汽油作為汽車的燃料，就必須在汽車上設置存儲天然氣的儲氣瓶，因此車載儲氣瓶就成為發展天然氣汽車的直接影響因素，生產可靠、安全的儲氣瓶也成為天然氣汽車發展的必要保證。

天然氣的儲氣瓶在生產完成以后，需要對其質量進行檢驗，以確保成品儲氣瓶的安全，其中檢驗過程包括水壓試驗和氣密性試驗。氣密性試驗是將空氣壓縮機壓縮得到的壓縮空氣充入到儲氣瓶中，將儲氣瓶放入實驗水槽中，目視檢查儲氣瓶各部位有無出現氣泡，無氣泡則該儲氣瓶合格，試驗完成后，需要將壓縮空氣即余氣排出儲氣瓶，在現有技術中，一般所采取的措施是直接對儲氣瓶進行泄壓和排空處理，即將儲氣瓶中的壓縮空氣直接排放到外界空氣中，這樣處理雖然方便，但是將壓縮機壓縮得到的壓縮空氣直接排放掉，造成了較大的能源浪費，其次，在排放壓縮空氣的過程中還會造成噪音污染，對環境產生影響。

綜上所述，如何提供一種余氣處理裝置，以實現將余氣回收利用，減少能源浪費，是目前本領域技術人員亟待解決的問題。

1 設計目的

本裝置設計的目的在于針對現有氣瓶生產中的氣密性試驗過程存在的余氣浪費現象，并對此進行改進的一種氣密性試驗裝置，在改進后的氣密性試驗裝置中設置一種余氣倒換及回收裝置，可以有效的回收和再利用余氣。

2 傳統氣密性試驗裝置的結構

傳統氣密性試驗裝置的結構示意圖，如圖1所示。

圖1 傳統氣密性試驗裝置的結構示意圖

本裝置的工作原理是在未進行試驗前所有管路系統的閥門都處于關閉狀態，開啟空壓機，再開啟第一閥門4，使儲氣罐1內的壓縮空氣通過主管路3流入第一分管路6中，進而流入第一組儲氣瓶5中，當第一組儲氣瓶5中的氣密性試驗完成后，關閉第一閥門4，打開第一排空閥門7完成第一組儲氣瓶試驗后關閉第一閥門4和第一排空閥門7；然后對第二組氣瓶進行試壓，先開啟第二閥門8，使得壓縮空氣進入第第二分管路10和第二組儲氣瓶9中直至第二組儲氣瓶9中的氣密性試驗完成，再關閉第二閥門8和第二排空閥門11才完成兩組氣瓶的試驗。

3 改進后的余氣處理裝置的結構

具體結構如圖2所示。

圖2 余氣處理裝置的結構示意圖

本裝置的工作原理是將一組氣瓶在氣密性試驗后受試氣瓶的余氣通過倒換閥倒換到另一組受試氣瓶及管路，使兩組氣瓶及管路的氣壓平衡，再關閉已試壓的那組倒換閥并打開余氣回收閥，對已試氣瓶組進行排空并將排空的余氣經過管路系統回收到工廠低壓儲氣系統進行再利用，同時對另一組待試氣瓶進行補充打壓直到試驗壓力。具體工作過程為：在未進行試驗前所有管路系統的閥門都處于關閉狀態，開啟控制閥門3和第一閥門5，使儲氣罐1內的壓縮空氣通過主管路4流入第一分管路7中，進而流入第一組儲氣瓶6中，當第一組儲氣瓶6中的氣密性試驗完成后，關閉控制閥門3，打開第二閥門9，使第一分管路7和第一組儲氣瓶6內的壓縮空氣進入第二分管路11和第二組儲氣瓶10中以實現壓縮空氣的再利用，當第一分管路7、第一組儲氣瓶6和第二分管路11、第二組儲氣瓶10內的壓力達到平衡以后，關閉第一閥門5，打開第一回收閥門8，使得第一分管路7和第一組儲氣瓶6中剩余的壓縮空氣進入到低壓儲氣系統2中以實現壓縮空氣的回收，并同時打開控制閥門3，使得儲氣罐1中的壓縮空氣通過主管路4進入第二分管路11和第二組儲氣瓶10中直至第二組儲氣瓶10中的氣密性試驗完成。

4 傳統氣密性試驗裝置和改進后的余氣處理裝置技術性能指標的比較

通過上述兩種氣密性試驗裝置的比較我們發現：對于傳統的氣密性試驗裝置：⑴試驗時是每組氣瓶單獨進行氣密性試驗，沒有互相倒換的設計。⑵必須試驗完成后將試驗用的壓縮空氣通過排空管直接排放到空氣中。⑶直接排空時噪音大，同時也浪費了能源。對于可進行余氣回收的氣密性試驗裝置，為了進一步優化氣密性試驗裝置，更好的服務與生產，余氣處理裝置中，第二分管路11與低壓儲氣系統2連通，且第二分管路11與低壓儲氣系統2之間設置有第二回收閥門12。在該余氣處理裝置中，第二分管路11同樣與工廠的整個低壓儲氣系統2相連通，在第二組儲氣瓶10進行完氣密性試驗以后，打開第二回收閥門12，將第二分管路11和第二組儲氣瓶10中的壓縮空氣排入到低壓儲氣系統2中，以進一步減少壓縮空氣的浪費，節省能源。不僅如此，該余氣處理裝置還可以以與第一分管路7和第二分管路11相同的連通方式設置多組分管路和儲氣瓶，這樣就可以將第二分管路11和第二組儲氣瓶10中的余氣輸送至下一組分管路和儲氣瓶中，如此重復操作，可以最大程度的將余氣回收再利用，使得能源得到最大程度的節約。另外，控制閥門3、第一閥門5、第一回收閥門8、第二閥門9和第二回收閥門12均為球閥。球閥具有結構緊湊、簡單，密封可靠，維修方便等諸多優點，其密封面與球面常處于閉合狀態，不易被介質沖蝕，易于操作和維修，能夠較好的滿足本實用新型中輸送天然氣的工作要求，而且球閥閥體可以是一體式，也可以是組合式，便于安裝和維護。

5 結語

根據實踐證明，相比之下可進行余氣回收的氣密性試驗裝置比傳統的氣密性實驗節約50的能源消耗，而且節約的壓縮空氣進入低壓儲氣系統后，可通過低壓儲氣系統輸送給車間其他工序使用。傳統的氣瓶在氣密性試驗達到試驗壓力進行保壓后，關掉主閥然后直接卸壓，通過排空管道將氣瓶的余氣排出廠房外，這樣不僅浪費了資源，而且噪音大，不利于環保。而經過改進后的余氣處理裝置，通過對壓縮空氣的回收利用，減少了能源的浪費，此外，由于沒有將壓縮空氣排放到空氣中，所以減少了噪音污染，降低了對環境的影響。不僅如此，優化設計后的氣密性試驗裝置，不但是結構簡單，操作方便，使用靈活。在傳統氣密性試驗裝置的基礎上，通過余氣的再利用及回收，極大地提高了能源的使用率，降低了生產成本，從而節約了能源，減少了直接排空的噪音，起到了保護環境的作用，所以該裝置對氣密性試驗更具備優越性。

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