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GB-T 16876-1997

液氮容器夹层真空度检验方法

发布人:xilu222 发布时间:2004/8/31 19:47:00

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GB/T 16876—1997

前   言

    本标准与GB 5458─1997《液氮生物容器》和GB 14174─93《大口径液氮生物容器》同属低温容器系列标准。

    自本标准实施之日起,在低温容器的制造、验收和使用中其夹层真空度试验均可执行。

    本标准由中华人民共和国农业部提出。

    本标准起草单位:国家低温容器质量监督检验中心。

    本标准起草人:毕龙生、董长昆、原域、葛瑞宏。


1 范围

    本标准规定了液氮容器夹层真空度检验的原理、装置、条件、程序、结果计算及检验报告。

    本标准适用于采用真空多层绝热、真空粉末绝热、真空绝热的液氮容器夹层真空度检验。

    本标准还适用于其他真空绝热型的低温容器、低温输送管路、低温阀门夹层真空度检验。

2 引用标准

    下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

    GB 6308.1─86 橡胶密封真空规管接头

    GB 6308.2─86 金属密封真空规管接头

3 定义

    本标准采用下列定义。

3.1 夹层真空度 degree of interspace vacuum

    液氮容器夹层空间在真空状态下气体的稀薄程度,通常用压力值来表示。

3.2 静态真空度 degree of static interspace vacuum

    液氮容器夹层空间在抽气阀关闭状态下的真空度。

3.3 动态真空度 degree of dynamic interspace vacuum

    液氮容器夹层空间在抽气状态下的真空度。

3.4 封口真空度 degree of sealed-off interspace vacuum

    液氮容器抽气结束、关闭抽气阀前的夹层动态真空度。

3.5 空载真空度 empty degree of interspace vacuum

    液氮容器未注入液氮、 且内胆与外壳都处于环境温度时的夹层静态真空度。

3.6 有载真空度 ioaded degree of interspace vacuum

    液氮容器注入液氮、在温度处于平衡状态下的夹层静态真空度。

4 原理

4.1 夹层真空度检验,是在夹层内所有测量空间的气体处于平衡状态时,对检验装置测得的真空度进行温度、体积及抽气状态等的修正,得出夹层的实际真空度。

4.2 夹层真空度检验方法分为直接测量法和间接测量法。检验原理见图1。

P001.jpg (40405 字节)

1─液氮容器;2─夹层真空计;3─抽气阀;4─抽气管路;5─管路真空计;

6─真空阀门;7─机组真空计;8─高真空泵;9─低真空泵

图 1 检验原理图

4.3 直接测量法是通过安装在液氮容器外壳上的真空计规管测量。

4.4 间接测量法是通过安装在抽气管路系统上的真空计规管测量。

5 装置

5.1 检验装置组成

  由真空机组、真空阀门、抽气管路、真空计和抽气阀组成。

5.2 检验装置要求

5.2.1 真空机组

5.2.1.1 真空机组由高真空泵和前级低真空泵组成。

5.2.1.2 高真空泵采用扩散泵或涡轮分子泵等。

5.2.1.3 前级真空泵采用旋片真空泵等。

5.2.1.4 真空机组正常工作时的极限真空度应优于4.0×10-4Pa。

5.2.2 真空计

5.2.2.1 真空计的选用应满足液氮容器真空度的要求,其类型、量程和精度应符合表1规定。

表 1 真空计量程和精度 Pa
  
真空计种类
  
量程 精度
  
热偶真空计
  
102~10-1 <20%
  
电阻真空计
  
104~10-2
  
电离真空计
  
10-1~10-5
  
B-A真空计
  
10-1~10-8
  
放射性真空计
 
105~10-2 <10%
  
磁控真空计
 
1~10-5
  
电容真空计
  
106~10-3 <1%

5.2.2.2 直接安装在液氮容器外壳上的真空计规管应选用金属规管。

5.2.2.3 真空计每年应校准合格,并在有效期内使用。

5.2.2.4 真空计的校准精度在压力高于或等于1Pa时,应不大于10%;低于1Pa时,应不大于20%。

5.2.3 真空阀门

5.2.3.1 真空阀门应满足高真空抽气的需要,并开启灵活、密封可靠。

5.2.3.2 真空阀门通径不得小于抽气管路的通径。

5.2.4 抽气管路

5.2.4.1 抽气管路应由不锈钢管或铝管制成。

5.2.4.2 抽气管路通径应大于或等于容器抽气阀的通径,其长度尽可能短。

5.2.4.3 抽气管路上应装有符合GB 6308.1或GB 6308.2 规定的真空规管接头。

5.2.4.4 抽气管路的漏率应低于1.0×10-10Pa·m3·s-1

6 检验条件

6.1 在检验动态真空度、静态真空度和封口真空度时,液氮容器内胆、外壳温度及检验装置环境温度应符合规定的技术要求。

6.2 检验空载真空度时,液氮容器内胆、外壳和检验装置环境温度均应为20℃±5℃。

6.3 检验有载真空度时,内胆应注入50%左右的液氮,按规定时间静置,环境温度为20℃±5℃。

6.4 抽气管路上的真空计规管应垂直安装,其开口平面应平行于气流流动方向。

6.5 被测液氮容器抽气阀与抽气管路应清洗、烘干后再进行连接,连接处必须密封可靠。

6.6 真空计在测量真空度值前15min内,不应施加任何除气措施。

7 检验程序

7.1 直接测量法

  在液氮容器处于静止状态下根据夹层可能的真空度范围,在不损坏真空计规管的条件下,开启真空计。5min后真空计读数稳定时的指示值即为夹层真空度值。

7.2 间接测量法

7.2.1 被测液氮容器与检验装置按图1连接。

7.2.2 在容器抽气阀和管道真空阀门处于关闭状态时,启动真空机组。

7.2.3 打开真空阀门,由前级真空泵将抽气管路真空度抽到3Pa后,再由高真空泵抽气。

7.2.4 为缩短抽气时间,允许对抽气管路进行加热除气。

7.2.5 不同容量的被检容器在检验空载和有载真空度时,抽气管路的漏放气速率由表2给出。

表 2 抽气管路应达到的漏放气速率

Pa·m3·s-1 

 
被检容器容量,L
  
<10 10~100 >100
  
空载检验
  
≤1.0×10-7 ≤1.0×10-6 ≤1.0×10-5
  
有载检验
  
≤1.0×10-9 ≤1.0×10-8 ≤1.0×10-7

7.2.6 抽气管路漏放气速率达到要求后,应继续抽气10min,记下抽气管路本底真空度P0,立即关闭真空阀门、打开容器抽气阀,观察抽气管路真空度的变化。

7.2.7 2min后夹层空间与抽气管路空间压力平衡,记下稳定后的抽气管路真空度P1

8 结果计算

8.1 空载真空度按式(1)计算:

       PP1+(P1P0)(V1/V)………………………………………………(1)

式中:P── 液氮容器夹层真空度,Pa;
P0── 试验前抽气管路的本底真空度,Pa;
P1── 试验时的管路真空度,Pa;
V── 液氮容器夹层空间的有效容积,L;
V1── 真空阀至真空封口接头间抽气管路(包括规管)的容积,L。

8.2 有载真空度在管路真空度值P1>1.0×10-2Pa时,按式( 1) 计算。

8.3 有载真空度在管路真空度值P1≤1.0×10-2Pa时,按式(2)计算:

q16876f002.jpg (5612 字节)

……………………………………………………(2)
式中:T── 有载真空度检验时被测液氮容器夹层内气体温度的平均值,取T=(液氮温度+环境温度)/2,K;
  T0── 真空系统的环境温度,K。

8.4 动态真空度(包括封口真空度)按式(3)计算:

       P=(C0/C1)×〔(SC1)/(SC0)〕P2…………………………………………(3)

式中:P2── 真空系统对液氮容器抽气时的管路真空度,Pa;
C0── 真空机组抽气口到管路真空规管间管路的流导,L/s;
C1── 真空机组抽气口到真空封口阀间管路的流导,L/s;
S── 真空机组的有效抽速,L/s。

9 检验报告

  检验报告应包括以下内容:

  a)产品名称、型号规格、出厂编号;

  b)受检单位、来样日期;

  c)检验类别、检验依据;

  d)检验条件;

  e)检验结果和结论;

  f)检验人、审核人、日期。


 

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