专利名称：用于高纯安全特气的钢瓶更换方法
技术领域：
本发明涉及一种钢瓶更换方法，尤其是一种用于高纯安全特气的钢瓶更换方法。
背景技术：
目前的压缩气体几乎都是采用钢瓶进行承装，钢瓶的出气口通常设置有阀门和钢瓶接口，管道需利用钢瓶管接头才能密封连接在钢瓶接口上，现有的钢瓶管接头均是采用如下方式进行连接，钢瓶接口上的外壁上设置有外螺纹，钢瓶接口上设置有与钢瓶管接头密封面相匹配的密封面，在两个密封面之间安装好垫片，然后将螺母穿在管道接口上与管道接口的外螺纹相连接，螺母在紧固过程中压住钢瓶管接头上的紧固部，使得钢瓶管接头牢牢的连接在钢瓶接口上，从而实现两者的密封。在钢瓶的使用过程中，一旦钢瓶中的气体使用完毕，则必须要更换钢瓶，对比普通气体来说，只需直接将钢瓶管接头拆下，然后换上新钢瓶连接即可。然而对于易燃、易爆、有 毒之类的气体，则在换钢瓶前需要进行一系列工艺，以排出管道中残余的特殊气体，以防止气体在换钢瓶中泄露出来。这种工序一般采用如下方式，在拆下钢瓶管接头前，首先对供气管路抽真空，在抽真空后再向供气管路中充氮气之类的稳定气体进行稀释，然后再抽真空，再充氮气稀释，如此反复若干次，然后时供气管路保压确保钢瓶阀关闭可靠后，再拆下钢瓶管接头以更换钢瓶。然而在更换钢瓶时，钢瓶管接头的密封连接部必然暴漏在空气中，这就使得密封连接部受到灰尘和微生物的污染，这就很可能从管道中污染气体，这在电子行业中尤其突出，电子行业中使用的气体一般为易燃、易爆、有毒的气体，其对无尘度的要求非常高，一旦气体中混入灰尘则会对产品的质量造成严重的影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种避免钢瓶管接头的密封接口部受到污染的用于高纯安全特气的钢瓶更换方法。本发明解决其技术问题所采用的用于高纯安全特气的钢瓶更换方法，包括以下步骤A、首先关闭钢瓶阀门，对与钢瓶相连的供气管路进行抽真空；B、然后向供气管路中充入氮气稀释供气管路中残余的特殊气体；C、再对供气管路进行抽真空，然后再向供气管路中充入氮气，以此重复直至供气管路中特殊气体的含量低于设定值；D、松开供气管路端部的钢瓶管接头与钢瓶的连接，同时利用氮气形成气帘包覆钢瓶管接头的密封接口部从而对密封接口部进行持续吹扫；E、待原有钢瓶拆下后，将钢瓶管接头与新的钢瓶连接，待连接可靠后，停止氮气对钢瓶管接头的吹扫。进一步的是，在A步骤中，在对供气管路进行抽真空后进行一段时间的保压，若供气管路中压力发生变化，则说明钢瓶阀门未关闭可靠，此时将钢瓶阀门关闭可靠；若未发生变化，则进入到后续步骤。进一步的是，在E步骤之后，还包括F步骤在将钢瓶管接头与新的钢瓶连接可靠后，保持钢瓶关闭，对供气管路进行抽真空，然后再向供气管路中充入氮气，以此重复直至供气管路中杂质的含量低于设定值。进一步的是，所述钢瓶管接头包括气体通道、依次设置的密封接口部、紧固部和进气部，还包括吹扫部，所述吹扫部上设置有吹扫通孔，所述吹扫通孔的出口朝向所述密封接口部的外壁，所述吹扫管路与所述吹扫通孔相连通，所述氮气通过吹扫通孔形成气帘包覆所述密封接口部。进一步的是，所述吹扫部上还设置有进气腔，所述进气腔与所述吹扫管路连通，所述进气腔与所述吹扫通孔的进口相连通，氮气首先进入到进气腔缓冲后再通过吹扫通孔形成气帘包覆所述密封接口部。
本发明的有益效果是由于在更换钢瓶时利用氮气形成气帘包覆钢瓶管接头的密封接口部，从而对密封接口部进行持续吹扫，这样氮气形成的气帘就阻止灰尘或其它物质污染密封接口部，同时气体产生的动力也能吹走密封接口部已有的灰尘，这样就保证了密封接口部的清洁程度，防止因为更换钢瓶使得管道受到污染，这为精密的加工提供了可靠的保障。在吹扫部内还可以设置进气腔，供气装置提供的气体首先进入到进气腔，在进气腔中缓冲均匀后再均匀的从吹扫通孔中喷出，这样使得风帘更加均匀，更好的保护密封接口部表面。
图I是管路布置示意图；图2是钢瓶接口和钢瓶管接头在装配时的爆炸示意图；图3是钢瓶管接头的结构示意图；图4是钢瓶管接头的内部结构示意图；图5是钢瓶管接头的主示图；图6是图5的左视图；图中零部件、部位及编号钢瓶接口 I、连接结构11、密封连接面12、气体出口 12、钢瓶管接头2、气体通道21、密封接口部22、紧固部23、吹扫部24、进气部25、吹扫通孔26、进气腔27、密封盖板28、进气嘴29、螺母3、垫片4、钢瓶5、供气管路61、稀释气体管路62、抽真空管路63、吹扫管路64、排空管路65、单向阀66、压力测量器67。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步说明。如图I所示，本发明包括以下步骤包括以下步骤A、首先关闭钢瓶5阀门，对与钢瓶5相连的供气管路61进行抽真空；B、然后向供气管路61中充入氮气稀释供气管路61中残余的特殊气体；C、再对供气管路61进行抽真空，然后再向供气管路61中充入氮气，以此重复直至供气管路61中特殊气体的含量低于设定值；D、松开供气管路61端部的钢瓶管接头2与钢瓶5的连接，同时利用氮气形成气帘包覆钢瓶管接头2的密封接口部22从而对密封接口部22进行持续吹扫；E、待原有钢瓶5拆下后，将钢瓶管接头2与新的钢瓶5连接，待连接可靠后，停止氮气对钢瓶管接头2的吹扫。本发明的管路布置图可参考附图I进行设置，利用稀释气体管路62向供气管路61中充入氮气，利用抽真空管路63对供气管路61抽真空，利用吹扫管路64吹扫密封接口部22。本管路系统中以供气管路61为主干管路，其它管路除吹扫管路64外均分支连接在供气管路61上，通过三通等管件即可实现连接，各个管路上均按需要设置阀门，其阀门布置可以参见图I设置，在供气管路61上最好设置过滤器，其数量按需求设置，以防止杂质进入后续设备。吹扫管路64直接与吹扫通孔26连通，吹扫管路64可以直接与吹扫通孔26连通，也可以通过其它机构缓冲后于吹扫通孔26连通，在连通好后除维修外就不必再拆开两者。在组装钢瓶和供气管路61时，与普通的钢瓶管连接结构相同，将垫片4安装在密封接口部22和密封连接面12之间，然后将钢瓶管接头2上的紧固部23与钢瓶接口 I上的连接结构11连接紧固，紧固可以采用如图I所示的螺母3紧固在连接结构11上，从而压紧钢瓶管接头2上的紧固部23，使得钢瓶管接头2和钢瓶接口 I形成端面密封；同样也可以采用快速卡接接头的方式，直接将紧固部23和连接结构11设置
为快速卡接接头的构造，从而快速的实现密封。在长期使用中，钢瓶内的气体耗尽或者压力不足以使用，这就需要更换钢瓶，对于易燃易爆、有毒等特殊气体，首先需要进入清扫工艺，即关闭钢瓶阀门，抽取利用抽真空管路63抽出供气管路61中残存的特殊气体，抽真空管路63通过抽真空装置实现抽真空，特殊气体被抽至废气处理场所，再利用稀释气体管路62通入氮气稀释特殊气体，再抽取，以此反复数次以清扫供气管路61中残存的特殊气体。在清扫完毕后，松开钢瓶管接头2上的紧固部23与钢瓶接口 I上的连接结构11的连接，然后利用吹扫管路64为吹扫通孔26供气，吹扫管路64与供气装置相连，吹扫管路64 —般提供氮气这种稳定无污染的气体，当然类似的气体也可以。吹扫管路64可以直接与各个吹扫通孔26连通，也可以通过缓冲装置间接与各个吹扫通孔26连通，气体通过吹扫通孔26喷出，吹扫通孔26是均匀分布的，吹扫通孔26绕密封接口部22的外壁均匀分布，例如图6所示的分布方式，此时气体就在密封接口部22的外壁形成一层风帘或者风墙，阻止外界的灰尘进入到密封接口部22中，同时，密封接口部22原有的灰尘，如因连接摩擦掉落的细碎材料，在气体形成的风作用下也能吹走，从而保证了密封接口部22的清洁。吹扫的气体也能阻止空气进入到气体通道21中，减少了氧气与特殊气体混合的可能性。保持吹扫状态直至新的钢瓶换上，这样就使得密封接口部22在裸漏时也能受到保护。由于关闭钢瓶5后还需要进行一系列复杂的工艺，倘若钢瓶5在开始时就没关闭可靠，则在后续的抽真空和稀释后，仍然有特殊气体从钢瓶5中溢出，使后续的工作前功尽弃。为了检测钢瓶5是否关闭可靠，在A步骤中，在对供气管路61进行抽真空后进行一段时间的保压，若供气管路61中压力发生变化，则说明钢瓶5阀门未关闭可靠，此时将钢瓶5阀门关闭可靠；若未发生变化，则进入到后续步骤。这样就可以在开始阶段使钢瓶5关闭可靠，避免后续的工艺成为无用功。为了去除在换钢瓶5过程中混入供气管路61其它气体，例如空气，在E步骤之后，还包括F步骤在将钢瓶管接头2与新的钢瓶5连接可靠后，保持钢瓶5关闭，对供气管路61进行抽真空，然后再向供气管路61中充入氮气，以此重复直至供气管路61中杂质的含量低于设定值。这样就可以去除供气管路61中的其它气体杂质，避免其它气体杂质对后续的
生产产生影响。
为了使各个吹扫通孔26喷出的气体压力均匀，如图4、图2所示，所述吹扫部24上还设置有进气腔27，所述进气腔27与所述吹扫管路64连通，所述进气腔27与所述吹扫通孔26的进口相连通，氮气首先进入到进气腔27缓冲后再通过吹扫通孔26形成气帘包覆所述密封接口部22。供气装置一般是氮气瓶，其提供的氮气首先进入吹扫管路64，然后通过吹扫管路进入到进气腔27，进气腔27起到了缓冲的作用，使得进气腔27处的压力平均，进气腔27中经过缓冲的气体再从吹扫通孔26中喷出，这样每个吹扫通孔内的起始压强都与进气腔27内的相同，从而使得各个吹扫通孔26中喷出的气体压强均匀，从而使得形成的风帘或风墙完整均匀的防护在密封接口部22上。具体的，如图2和图4所示，所述吹扫部24还包括密封盖板28，所述密封盖板28设置在进气腔27顶部并将所述进气腔27密封，所述密封盖板28上设置有与所述进气腔27相连通的进气嘴29，所述进气嘴29与所述吹扫管路64连通。通过进气嘴29来连通吹扫管路64更加方便，进气嘴29可以根据不同的吹扫管路64来设定，这在连接时就更加的方便快捷。
具体的,如图4所示，所述吹扫部24设置在所述进气部25和所述紧固部23之间，所述吹扫通孔26穿过所述紧固部23。这样的结构布置使得整个钢瓶管接头2更加紧凑，吹扫部24的加入不会增加紧固部23与钢瓶接口 I上连接结构11的连接距离，这样不会因为连接距离的增加而减少连接可靠度。在吹扫和稀释中一般使用相同的气体，而且两个管路部是同时工作的，因此为了简化结构，如图I所示，所述吹扫管路64的两端分别与所述吹扫通孔26和稀释气体管路62相连通。例如在使用氮气的情况下，利用氮气瓶为稀释气体管路62提供氮气，从而实现稀释作用，在稀释和抽真空完毕后，关闭稀释气体管路62与供气管路的连通，打开吹扫管路64，使得氮气流向吹扫管路64，从而实现吹扫功能，这样供气装置如氮气瓶只需一个即可，这样就简化了整个结构。如图I所示，上述所述特气系统设置有两组，并且两组特气系统并联。这样在一组换钢瓶和维修时，可以通过另一组提供特殊气体，保持持续的特殊气体供应。为了防止特殊气体反流至稀释气体管路62中，如图I所示，所述稀释气体管路62上设置有单向阀66，所述单向阀66的方向为气体从稀释气体管路62进入到供气管路61中。为了在更换钢瓶5的过程中检测钢瓶5是否关闭可靠，如图I所示，所述供气管路61上设置有压力测量器67，所述压力测量器67设置在供气管路61与稀释气体管路62的连接点和钢瓶管接头2之间。在利用抽真空管路63抽真空后，对供气管路61进行保压，即利用烦闷关闭供气管路61，此时，若钢瓶5没有关闭牢靠，则必然渗透至供气管路61中，使得压力测量器67的读数变化。若压力测量器67读数没有变化，则说明钢瓶5中并没有气体渗出，钢瓶已经关闭牢靠。
权利要求
1.用于高纯安全特气的钢瓶更换方法，其特征在于包括以下步骤 A、首先关闭钢瓶(5)阀门，对与钢瓶(5)相连的供气管路(61)进行抽真空； B、然后向供气管路(61)中充入氮气稀释供气管路(61)中残余的特殊气体； C、再对供气管路(61)进行抽真空，然后再向供气管路(61)中充入氮气，重复直至抽真空和充入氮气直至供气管路(61)中特殊气体的含量低于设定值； D、松开供气管路(61)端部的钢瓶管接头(2)与钢瓶(5)的连接，同时利用氮气形成气帘包覆钢瓶管接头(2)的密封接口部(22)从而对密封接口部(22)进行持续吹扫； E、待原有钢瓶(5)拆下后,将钢瓶管接头(2)与新的钢瓶(5)连接,待连接可靠后,停止氮气对钢瓶管接头(2)的吹扫。
2.如权利要求I所述的用于高纯安全特气的钢瓶更换方法，其特征在于在A步骤中，在对供气管路(61)进行抽真空后进行一段时间的保压，若供气管路(61)中压力发生变化，则说明钢瓶(5)阀门未关闭可靠，此时将钢瓶(5)阀门关闭可靠；若未发生变化，则进入到后续步骤。
3.如权利要求I所述的用于高纯安全特气的钢瓶更换方法，其特征在于在E步骤之后，还包括F步骤在将钢瓶管接头(2)与新的钢瓶(5)连接可靠后，保持钢瓶(5)关闭，对供气管路(61)进行抽真空，然后再向供气管路(61)中充入氮气，以此重复直至供气管路(61)中杂质的含量低于设定值。
4.如权利要求1、2或3所述的用于高纯安全特气的钢瓶更换方法，其特征在于所述钢瓶管接头(2)包括气体通道(21)、依次设置的密封接口部(22)、紧固部(23)和进气部(25)，还包括吹扫部(24)，所述吹扫部(24)上设置有吹扫通孔(26)，所述吹扫通孔(26)的出口朝向所述密封接口部(22)的外壁，所述吹扫管路(64)与所述吹扫通孔(26)相连通，所述氮气通过吹扫通孔(26)形成气帘包覆所述密封接口部(22)。
5.如权利要求4所述的用于高纯安全特气的钢瓶更换方法，其特征在于所述吹扫部(24)上还设置有进气腔(27)，所述进气腔(27)与所述吹扫管路(64)连通，所述进气腔(27)与所述吹扫通孔(26)的进口相连通，氮气首先进入到进气腔(27)缓冲后再通过吹扫通孔(26)形成气帘包覆所述密封接口部(22)。
全文摘要
本发明公开了一种钢瓶更换方法，尤其是一种用于高纯安全特气的钢瓶更换方法。本发明提供了一种避免钢瓶管接头的密封接口部受到污染的用于高纯安全特气的钢瓶更换方法，包括以下步骤首先关闭钢瓶阀门，对与钢瓶相连的供气管路进行抽真空；然后向供气管路中充入氮气稀释供气管路中残余的特殊气体；再对供气管路进行抽真空，然后再向供气管路中充入氮气，以此重复直至供气管路中特殊气体的含量低于设定值；松开供气管路端部的钢瓶管接头与钢瓶的连接，同时利用氮气形成气帘包覆钢瓶管接头的密封接口部从而对密封接口部进行持续吹扫；待原有钢瓶拆下后，将钢瓶管接头与新的钢瓶连接，待连接可靠后，停止氮气对钢瓶管接头的吹扫。
文档编号F17C5/00GK102853252SQ20121031690
公开日2013年1月2日 申请日期2012年8月31日 优先权日2012年8月31日
发明者钟廷志, 崔永祥 申请人:成都爱德工程有限公司, 钟廷志