允裝高純氣體包裝氣瓶及定期檢測要求

允裝高純氣瓶包裝氣瓶需要定期檢測

高純氣體是指純度大于99.999%的氣體,其對純度、干燥度、潔凈度等方面有極高的要求,該類型氣體在集成電路、芯片、半導體、太陽能、醫療等領域有著廣泛應用,隨著我國產業結構的轉型升級,近些年對高純氣體在數量、種類上的需求持續增加。伴隨著高純氣體的發展,對高純氣體包裝氣瓶技術也提出更高的要求,同時包裝氣瓶數量也在持續增加。充裝高純氣體,包裝氣瓶需要經過一系列處理才能達到使用要求,才能不會對充裝氣體造成污染。對于充裝高純氣體的氣瓶定期檢驗,傳統以水壓試驗為基礎的檢驗方法、技術不能滿足高純氣體包裝氣瓶檢驗需求,因此,針對高純氣體氣瓶研究制定出新的檢驗技術及標準。

允裝高純氣體包裝氣瓶介紹

高純氣體氣瓶和同類型普通工業氣體氣瓶相比,設計、制造標準、材料、熱處理工藝、狀態、氣瓶成型工藝等方面基本相同,不同地方在于氣瓶內部狀態。高純氣體氣瓶制造工藝普通鋼瓶內部狀態為噴砂表面,最高滿足純度在99.99%以下介質充裝需求。如氣瓶充裝高純氣體,由于鋼材表面細小顆粒、毛刺等存在,一方面會吸附水分等雜質,在一定條件下會從基體中析出,進入充裝介質。另一方面,在顆粒、毛刺等尖端部分,會和介質發生復雜、緩慢的化學反應,如長時間存放介質,使得介質中金屬離子含量超標。為避免氣瓶對氣體污染而影響純度,氣瓶首先經過研磨處理,去除表面顆粒物、毛刺等,研磨分為粗磨和精磨兩個過程,使用不同磨料,經數十小時研磨,研磨后表面粗糙度達到3S,達到鏡面效果,其次進行清洗,清洗研磨過程產生的粉塵,清洗介質為高溫去離子水,水溫通常為70,以避免水中各種離子吸附在金屬表面,如充裝的介質是具有強氧化性的N2O,還要進行脫脂處理,最后,為清除吸附在鋼材基體中的水分,還需要對鋼瓶進行加熱、抽真空、置換等處理,將水分排盡,最終氣瓶可以達到充裝含水量小于110-6介質要求。在投入使用前,根據充裝介質,還需要在氣瓶內充入相應氣體介質,形成鈍化層,避免充裝介質和鋼材產生作用,影響純度。

高純氣體氣瓶常見類型根據充裝不同氣體需要,以及充裝量的需求,常見高純氣瓶有中容積無縫氣瓶,大容積無縫氣瓶,又稱作Y-Ton氣瓶,焊接氣瓶,又稱作T-Ton氣瓶。中容積無縫氣瓶,材料一般為Cr-Mo鋼,通過鋼坯沖拔成型,然后經過調質處理,氣瓶一端安裝氣動或手動瓶閥,容積為40~50L,國外設計、制造標準為DOT3AA,國內設計、制造標準為GB5099,該類型氣瓶公稱工作壓力為15或20MPa,主要用于充裝純度較高的高壓壓縮氣體,如He,H2等。該類型氣瓶可單獨使用,為增加充裝量,也可將數只氣瓶通過管路連接在一起,作為整體集裝格使用。大容積無縫氣瓶,材料一般為Cr-Mo鋼,通過無縫鋼管兩端旋壓收口成型,然后經過調質處理,氣瓶一端裝有氣動閥,另一端安裝手動閥,容積為440~500L。