学文网[摘 要]真空绝热压力容器有着远超一般压力容器的单位容积储存量，故低温容器使用数量越来越多，并且充装介质从液氧、液氮、液氩等非可燃性介质发展到现在还有液化天然气等可燃性介质。安全使用问题需要特别重视起来，定期检验和使用管理对保证低温容器的安全运行尤为关键。真空度检测是真空绝热压力容器检验特有的检验项目，也是最重要的项目。本文主要探讨固定式真空绝热压力容器的真空度检测。
[关键词]固定式真空绝热压力容器 真空度检测
中***分类号：TH49 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）48-0334-01
真空绝热压力容器由外壳和内壳组成，夹层是真空，绝热性能主要靠夹层真空度保证（见***一）。低温液体在绝热性能不好的情况下将汽化增速，低温液体高汽化比的特性使内筒压力急剧增高，危险性非常高。TSG R7001-2013《压力容器定期检验规则》规定：第二十四条 真空绝热压力容器除进行外部宏观检验外，还应当进行以下补充检验：（一）夹层上装有真空测试装置的，检验夹层的真空度；（二）夹层上未装有真空测试装置的，必要时进行压力容器日蒸发率测量[1]。日蒸发率的大小是真空绝热压力容器绝热性能地表象，也是真空度大小反映的结果，额定日蒸发率由设计单位提供[2]，并且应符合GB18442.3-2011《低温绝热压力容器 第三部分：设计》对静态蒸发率要求[3]。
一、测试仪器的选用
在用真空绝热压力容器上装设的真空规管种类比较多，要求使用不同的真空度检测仪。常见的规管为热偶式，真空度检测仪型号有ZJK-B1、PHM4/6、ZDO等热偶真空计。热偶真空计的测量原理是测量电流在不同的真空度下产生的热量不同，真空规管中的热偶装置在不同的微小热量下变形量不同，进而通过仪器显示测量结果。不同的电流会产生不同的热量。在用的低温容器比较常见成都兰石生产的ZJ51型真空规管，在真空绝热压力容器上用的真空规管电流数值标注一般在100-130mA之间，有些在规管上会标注，标注的电流数值该真空规管的标定电流值，这类规管可以用ZJK-B1和ZDO型号的真空计检测。这类规管应该特别注意一个问题，真空规管有注明电流值时，使用ZDO型真空计测量真空度时，应当将电流值调节至相应的数值，可将测量结果误差降到最低。未标注电流值时一般可以设定电流值为110mA。ZJK-B1型号的真空计是用一个标准规管校准后再检测。PHM4/6为一种进口真空计器，对应的真空规管也是进口的，目前在多层绝热压力容器中使用较多。真空计和标准规管应经过计量检定合格并在检验有效期内使用。真空计使用时应按照使用说明书操作，防止误差较大。
二、测试过程
选用与真空绝热压力容器上装设的真空规管相适用的真空计后，即可进行测试。测量方法参照GB/T18443.2-2010《真空绝热深冷设备性能试验方法 第2部分：真空度检测》中的直接测量法，在低温容器处于静止状态，连接真空规管，开启真空计，真空计读数稳定时的指示值即为夹层真空度。推荐进行低温真空度测试，在装有低温介质（不少于有效容积50%的低温液体达到热平衡后）情况下进行[4]。常温真空度测试需要容器本体经过低温-常温-低温的过程，处理不当会造成容器本体的损伤，不到必要时候不用。《TSG R7001-2013压力容器定期检验规则》第四十七条规定固定式真空绝热压力容器在未装介质或装有介质的情况下，真空粉末绝热夹层真空度应当不大于10Pa，多层绝热夹层真空度应当不大于0.2Pa，未装介质时分别为65Pa和20Pa；大于以上数值，但不超过其2倍时可以定为3级或者4级[1]。如果夹层上未装有真空测试装置，必要时进行压力容器日蒸发率测量，测量方法参照 GB/T18443.5-2010《真空绝热深冷设备性能试验方法 第5部分：静态蒸发率测量》中的湿式气体流量计法和气体质量流量计法[5]，要求准确度低时也可以用液位计计算法估算日蒸发量。
三、重抽真空处理
真空度或日蒸发量达不到要求，确实需要的，可以重抽真空，建议在原设计单位和制造单位指导下进行，抽真空过程用间接测量法[4]。按一般技术要求，在抽真空前应先干燥夹套中的填充物，需要干燥设备（氮气瓶、氮气加热等设备）。对于检验中没有完全失真空的低温设备，可以直接重抽真空。从以往经验总结，建议在抽真空合格后以及24小时后分别进行真空度检测，要求相同检测条件（检测电流相同）下测量真空度一致，如在规定范围的，则真空度检测合格。如果重抽真空合格后静置24小时真空度检测误差较大，则应查明原因后再处理，原因不明的应当约请原制造单位进行氦质谱检漏或其他检测后相应修复处理，直至真空度检测等各方面检测均合格。
结语
本文主要探讨真空绝热压力容器的真空度检测，因为真空度是真空绝热压力容器的安全保证。定期检验时宏观检验、泄露试验等项目也应该重视，对于其他需要检验的项目同样不能忽视。比如，检查容器的运行记录，记录中有无外壳有无结霜、冒汗等异常问题；对失过真空的容器，应做夹套内填充物干燥处理后再重抽真空，并检测容器底部的外壳壁厚，因潮湿空气进入夹层易造成外壳底部腐蚀。在使用过程中，使用单位负有安全主体责任，操作人员在发现绝热压力容器外壁局部存在严重结冰、介质压力和温度明显上升等情况时，应向使用单位和有关部门及人员报告[2][6]，使用应及时处理，确保真空绝热压力容器安全运行。
参考标准
[1] TSG R7001-2013 压力容器定期检验规则；
[2] TSG R0004-2009 固定式压力容器安全技术监察规程；
[3] GB/T18442.3-2011《低温绝热压力容器 第3部分：设计》
[4] GB/T18443.2-2010《真空绝热深冷设备性能试验方法 第2部分：真空度检测》；
[5] GB/T18443.5-2010《真空绝热深冷设备性能试验方法 第5部分：静态蒸发率测量》；
[6] TSG R5002-2013 压力容器使用管理规则。
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