Способ заполнения резервуаров контрольной смесью и их опорожнения

(511 4 63" Т 247/25-2 1 е рез робног пыт ател ем и сб шей или лин,В.А.Тюри ти изделственнаяНИАТ,е . стГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ И А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ ЗАПОЛНЕНИЯ РЕЗЕРВУАРОВКОНТРОЛЬНОЙ СЖСЬИ И ИХ ОПОРОЖНЕНИЯ,(57) Изобретение относится к техникеконтроля герметичности и может бытьиспользовано в процессах, требующихпериодического заполнения крупнога-.баритных резервуаров как чистыми газами, так и смесью газов, и их опорожнения, позволяющих сохранять дефицитные газы. Цель изобретения - сокращение потерь пробного газа. Заполне 1Изобретение относится к технике контроля герметичности и может быть использовано в процессах, требующих периодического заполнения крупногабаритных резервуаров как чистыми газами, так и смесью газов, и их опорожнения, и позволяющих сохранять дефицитные газы, применяемые например, при течеискании (гелий, фреон,элегаз и др.)Цель изобретения - сокращение потерь пробного газа при испытании рвуаров контрольной смесью и балластного газов с исными концентрацией и давлениос смеси плотностью, мень- большей плотности газа, эаполнякщего резервуар, осуществляютсоответственно через верхнюю илинижнюю часть резервуара, с началомзаполнения одновременно вытесняютчерез противоположную часть резервура содержащийся в нем балластныйгаз, в конце сброса одновременноподают через противоположную частьрезервуара балластный газ. Расходвытесняемого газа Ч выбирают изс 1 ясоотношения Ч и К 0 1./( - -),1где К = 0,8-1,2 - эмпирический коэффициент; П - коэффициент диффузиипробного газа в вытесняющем, 1, и йвысота и диаметр резервуара; Овдиаметр отверстия, через котороподают вытесняющий газ. 1 з.п,ф-лы, 4 ил. на герметичность крупногабаритных резервуаров путем полного возврата контрольной смеси пробного и балла ного газов после испытаний иэ резервуара в ресиверНа фиг.1 представлена схема заполнения резервуара контрольной смесью плотностью меньше плотности воздуха (воздушно-гелиевая смесь); на фиг.2 - схема сброса смеси в ресивер при тех же условиях; на фиг.Э график изменения относительной кон 1460633где К 0,8-1,2 - эмпирический коэффициент, зависящий отФормы резервуара;В - коэффициент диФфузиипробного газа в бапластном;- диаметр выходного 35гФронта вытесняющегогаза (диаметр входного патрубка);1. и й, - высота и диаметр резервуара.40При этом расход вытесняемого газа (воздуха в атмосферу или гелиевой смеси в ресивер) поддерживают впределах 20 от выбранного (принимают К=1). Ч = 0,0045 м /с ==-16 м/ч,Т аким обр аз ом, чем больш е отношение й, /й тем выше допускаемыйрасход вытесняемого газа 1 скоростьиспытаний),в данном случае й /й, = 50=05; 0=0,610 м/с.В начале заполнения фронт контрольной смеси в верхней части резервуара перемещается поступательнолвниз со скоростью 7 = 4 17,/ н й, и 55к стенкам резервуара (эа счет диффузии) со скоростью порядка 2 1)/(й, "й), при этом концентрация 45 центрации гелия в вытесняемом газе при заполнении воздушно-гелиевой смеси; на Фиг.4 - то же, при сбросе.Способ заполнения резервуаров контрольной смесью и их опорожнения осуществляют следующим образом.Цилиндрический резервуар диаметром й, щ 1 м и длиной 1.6 м устанавливают вертикально на испытатель" 10 ном стенде для контроля герметичности с помощью гелиевого течеискателя, Перед заполнением резервуара гелиевой смесью его нижнюю часть сообщают с атмосферой, верхнюю часть под ключают к ресиверу, в котором предварительно приготавливают смесь гелия с азотом (как балластный газ) концент" рацией например, С80 об.7, и избыточным давлением не менее 250 кПа 2 р (2,5 атм). Затем вытесняют содержащийся в резервуаре гаэ, например атмосферный воздух,и контролируют концентрацию гелия в вытесняемом газе,Расход. вытесняемого газа 1 вы бирают из соотношенияйд ч: К.В. П 1,/(1 - ) е йгелия н вытесняемом газе практически равна нулю. Затем относительнаяконцентрация С-,С (С - текущаяконцентрация на фронте газа) медленно увеличивается до 0,2-0,4 и, наконец, быстро достигает максимального значения 0,8-1. После этогорезервуар изолируют от атмосферыи заполняют гелиевой смесью до испытательного давления.После испытания на герметичностьгелиевую смесь сбрасывают из резервуара в ресивер до атмосферного давл ения в р еэ ерну ар е, . э ат ем нижнюючасть резервуара вновь сообщают сатмосферой или источником азота (например, баллоном) и вытесняют болеетяжелым газом гелиевую смесь в ресивер.Б начале заключительной стадиисброса концентрации гелия в вытесняемой гелиевой смеси равна испытательной (С /С=1), затем она относительномедленно уменьшается до С /С = 0,80,9 и относительно быстро падаетдо С-/С = 0,1,Такое соотношение для выбора расхода вытесняемого газа позволяет оптимизировать процесс - сократитьвремя заполнения или сброса и сэкономить пробный газ.При уменьшении расхода пропорционально увеличивается время испытаний (соответственно снижается производительность), при увеличении расхода не будет успевать Формироватьсяпоперечный фронт концентрации в потоке вытесняющего газа. В последнемслучае в начале заполнения пробныйгаз (гелий) будет проскакивать" ватмосферу, в балластный гаэ (воздух)задерживаться в периферийной частирезервуара, аналогично в конце сброса воздух будет "проскакивать" в ресивер, а гелий - оставаться в резер-;вуаре после испытаний, что приводитк потерям пробного газа.В приведенном примере время вы"теснения : 1 /Ч 0,29 ч = 18 мин,ф . ггде объем резервуара Ч и й 1./4, Аналогично проводят заполнение исброс контрольной смеси плотностью,большей воздуха, например,. при использовании элегаэа в качестве пробного газа, изменяется на противопо.ложное только место подключения ресивера.1460633 где К 0,8-1,2 Ьид,: 1 ами УЗЫ 3 Таким образом обеспечивается существенное сокращение потерь гелия в процессе заполнения и проверки крупно габ аритных рез ервуаров.Формула изобретения 1. Способ з аполнения резервуаров контрольной смесью и их опорожнения путем подачи в резервуар пробного и балластного газов с испытательнымиконцентрацией и давлением и последующего сброса смеси в ресивер до атмосферного давления в резервуаре, отлич ающий ся тем, что, с целью сокращения потерь пробного газа при испытании вертикально. расположенных резервуаров с большим соотношением длины к диаметру и с отверстиями в верхней и нижней частях, подачу смеси или пробного газа и сброс смеси ппотностью,меньшей или большей плотности газа, заполняющего реэерваур, осуществляют через верхнюю или нижнюю часть резервуара,соответственно, .а в конце сброса впротивополбжную часть . резервуара5подают балластный гаэ.2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что во время сбросарасход 7 вытесняемой смеси поддерживают равнымТ ки.О 7й,(1- - )й,эмпирический коэффициент;коэффициент диффу"зии пробного газав бапластном;высота и диаметррезервуара;диаметр отверстия,через которое подают вытесняющий балластный газ.1460633 0,0 гЗ Составитель Е.Масленнико Техред Л.Сердюкова тор А.Козориз ректор В.Бутяг Производственно-издательский комбинат "Патент",жгород, ул. Гагарина Заказ 535/51 Тираж 788 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., д. 4/5