专利名称:氧气的安全灌充设备和方法
本发明涉及对氧气的安全灌充设备和方法。
公知的一种氧气灌充设备如图一所示的GC-8型充氧设备是由氧气压缩机(29)，安全伐(28)，压力表(26)，放空伐(24)，充氧开关伐(25)及连接管路构成，其充氧方法是将待充氧的气瓶先由人工进行漆色，字样，检验期限及其他外观检查后，接入充氧设备，打开充氧压缩机，待压力表指针抬高时，手动的慢慢打开充氧开关伐，向氧气瓶充氧，当达到予定压力时关闭充氧开关伐和氧气压缩机。
这种充氧设备及方法能够完成对氧气的灌充任务，但是有许多缺点由于操作者每天对要充氧的大量气瓶进行如此多的检查，不可避免的有万一的差错。另外，由于用户的错误，如自行将装有可燃气体的气瓶改为氧气瓶的颜色，而对瓶内气体又不做处理，由于上述的错误，在国内外已发生了多起气瓶爆炸事故，造成了很大伤亡。
为了避免上述事故发生，公知的方法是采用洗耳球取样分析法，对有余压的气瓶的气体进行检查。但是这种方法手续繁杂，不可能对每个气瓶进行检查。
另外，由于制氧设备本身存在的缺点也容易在氧气中混入可燃气体，如电解制氧法由于操作上的错误，在电解槽停车排放碱液时，由于超速抽液而形成负压，造成氢氧侧压力不平衡，使氢气窜入氧气中或者由于电解槽隔膜框击穿，氢气溢入氧气中，在充氧时引起爆炸，此类事件从81年10月到82年5月在南京和锦州连续发生，后果惨重。
上述事件的发生在《深冷技术》1983年第5期P51-53已有叙述。
本发明的任务是设计一种氧气的安全灌充设备和方法，它能防止任何含有氧气纯度低于充氧标准或残余压力小于1kgf/cm2的气瓶充入氧气，也防止氧气站制取的纯度低于标准的氧气充入氧气瓶内。
本发明第一个特点是，该安全充氧设备有一个氧气纯度检验支路和氧气灌充支路。第二个特点是在检验支路中有一个对待充氧的气瓶内的氧的纯度及充氧主回路的氧气纯度进行检验的氧气纯度分析仪(23)。第三个特点是氧气纯度分析仪(23)检验结果不符合要求时，则命令报警装置报警，并停止一切程序进行。第四个特点是接入该设备的气瓶和充氧主回路的氧气纯度被连续检验通过后，全部检验开关伐处于关闭状态，所有充氧开关伐，总充氧开关伐，氧气压缩机同时启动，向氧气瓶充氧。达到规定压力时，压力控制器命令氧气压缩机，总充氧开关伐及所有充氧开关伐关闭。第五个特点是每个氧气瓶在接受检验或充氧时，气体都要通过大于1kgf/cm2的单向伐。第六个特点是总充氧开关伐的开和关，是在一定时间内完成。第七个特点是该设备的所有开关伐和总充氧开关伐，都具有防爆功能。第八个特点是该安全充氧方法，是按规定好的程序可自动进行，也可手动进行。
不难看出，欲对其它可燃气体，如氢气、乙炔、甲烷等进行安全灌充，只要把本发明的氧气纯度分析仪(23)，用所要灌充的气体纯度分析仪取代即可。
图中描述了本发明的一个实施例图一为公知的氧气灌充设备图二为本发明的氧气安全灌充设备图二所表示的安全灌充设备分两个支路，一个为检验支路，一个为充氧支路。
检验支路组成如下经过外观检查并装入该设备的5个待充氧的气瓶(31)、(32)、(33)、(34)、(35)，都分别与一个大于1kgf/cm2的检验单向伐(11)、(12)、(13)、(14)、(15)，检验电磁伐(1)、(2)、(3)、(4)、(5)与热磁氧分析仪(23)相连。另外热磁氧分析仪(23)还通过检验电磁伐(30)与充氧主回路相连。
充氧支路的组成如下氧气瓶通过大于1kgf/cm2的充氧单向伐(16)、(17)、(18)、(19)、(20)，充氧电磁伐(6)、(7)、(8)、(9)、(10)，放空伐(24)，总充氧电动伐(25)，压力表(26)，压力继电器(27)，安全伐(28)，氧气压缩机(29)与充氧主回路相连。
总充氧电动伐(25)为电机通过减速器并带有限位控制的旋转伐，在0.5分钟内开关完毕。本安全充氧设备中的零部件都具有防爆性能。
本发明的安全充氧方法如下将经过外观检查的待充氧的气瓶(31)、(32)、(33)、(34)、(35)接入本设备后，使用专为此设备设计的电路，按下起动电钮，则先检验后充氧程序将自动进行。检验电磁伐(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(30)将顺序接通一段时间后关闭，在这段时间内，氧气瓶(31)、(32)、(33)、(34)、(35)内有余压的气体及充氧主回路中的待充的氧气，将逐一的接受热磁氧分析仪进行氧气纯度的检验。
如果有任何一个氧气瓶内或充氧主回路中的氧气纯度不符合要求或氧气瓶内余压小于1kgf/cm2时，则热磁氧分析仪通知报警装置报警，并自动关断控制电路，待操作者把事故处理完毕再重新起动，重复上述检验。
如果上述检验都符合要求，则伐(30)关断，充氧电磁伐(6)、(7)、(8)、(9)、(10)，总充氧电动伐(25)，氧气压缩机(26)同时起动，向氧气瓶(31)、(32)、(33)、(34)、(35)充氧，当充氧压力达到规定要求时，压力继电器命令氧气压缩机(29)，充氧电磁伐(6)、(7)、(8)、(9)、(10)及总充氧电动伐(25)关闭，卸下气瓶(31)、(32)、(33)、(34)、(35)，充氧结束。
如果要充氧的气瓶少于5个，可用本发明的控制电路手动部分进行检验和充氧。
权利要求
1.包括充氧管路及放空伐(24)、压力表(26)、安全伐(28)、氧气压缩机(29)的充氧设备，其特征在于有充氧和检验两条支路，a充氧支路具有一定数量的充氧单向伐(16)、(17)、(18)……，以及与之相同数量的充氧开关伐(6)、(7)、(8)……，总充氧开关伐(25)，压力控制器(27)；b检验支路具有与充氧单向伐相对应的检验单向伐(11)、(12)、(13)……，比检验单向伐数量多一个的检验开关伐(1)、(2)、(3)……(30)，氧气纯度分析仪(23)。
2.根据权项1，其特征在于该设备中所有的单向伐的开启压力都大于1kgf/cm2。
3.根据权项1，其特征在于总充氧开关伐(25)可以是电机带动的可控开关速率的具有防爆性能的电动伐。
4.根据权项1，其特征在于检验开关伐和充氧开关伐，可以是具有防爆功能的电磁伐。
5.根据权项1，氧气纯度分析仪(23)可以是热磁氧分析仪。
6.根据权项1，压力控制器(27)可以是压力继电器。
7.一种将经过漆色、字样、检验期限等外观检查的氧气瓶(31)、(32)、(33)……进行充氧的方法，其特征是按着控制程序使检验开关伐(1)、(2)、(3)……(30)按顺序开启后延时关闭，以使气瓶(31)、(32)、(33)……中有余压的气体及充氧主回路的氧气纯度顺序接受氧气纯度分析仪(23)的检验，如果任何一次检验不符合要求则报警。当检验开关伐(30)关闭后，充氧开关伐(6)、(7)、(8)……，氧气压缩机(20)开启，同时总充氧开关伐(25)以一定速率开启到最大，进行充氧，当达到规定压力值时，压力控制器(27)命令充氧开关伐(6)、(7)、(8)……，氧气压缩机(20)关闭，同时总充氧开关伐以相同速率关闭，充氧结束;如果报警，则上述程序停止进行，待事故处理后，重新起动程序。
8.根据权项7，其特征在于本充氧方法，可以自动进行，也可以手动进行。
9.本发明的氧气的安全灌充设备和方法，其特征在于用不同的可燃性气体纯度分析仪，可以对该气体进行安全灌充。
专利摘要
为了防止由于各种原因使待充氧的气瓶内混有可燃性气体和制氧站由于工艺或设备造成的可燃性气体混入充氧主回路而引起爆炸事故，本发明设计了一个氧气的安全灌充设备和方法。
文档编号F17C5/00GK85102122SQ85102122
公开日1986年8月13日 申请日期1985年4月1日
发明者秦琨 申请人:铁道部大连机车车辆工厂导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan