本实用新型涉及特种设备制造技术领域，具体涉及一种压力容器的检漏装置。
背景技术：
钽金属具有熔点高、延展性好、热导率大、化学稳定性高等一系列优异性能，且钽金属对切口不敏感，因而主要的腐蚀方式为均匀腐蚀，较难发生腐蚀疲劳和腐蚀破裂等局部类型的腐蚀。因此，常以钽金属为衬里层制作压力容器，例如钽钛钢多层复合板压力容器和钽铜钢多层复合板压力容器。
但由于钽金属的价格昂贵，衬里的钽层的厚度非常薄。在制造过程中，钽层的焊接以角焊为主，目前的无损检测方法难以对较薄的钽层进行埋藏缺陷检测。在压力容器的使用过程中，由于钽层很薄，可能出现腐蚀穿透性缺陷。此外，由于钢和钽的热膨胀系数不同，容易受到温差应力的影响导致钽层焊缝开裂等，引起腐蚀性介质流出，对防腐蚀能力较弱的钢基层造成破坏性影响，其腐蚀面积及程度无法直接观察，如未及时发现腐蚀泄漏，可能造成严重后果。
为了解决制造时的焊缝质量检测和使用过程中未能及时发现介质泄漏的问题，可设置检漏装置来对压力容器的安全性能进行检验。目前常规的检漏装置，主要是针对两层复合板结构的压力容器设计，其于容器壁的焊接点处设置一检漏导管，当焊缝存在埋藏缺陷或在使用过程中开裂时，泄漏的介质直接从检漏导管的朝向压力容器内的端口流入，并沿检漏导管流出至压力容器的容器壁外进行检漏。
但对于大于两层的复合板压力容器，例如钽钛钢结构或钽铜钢结构，若采用前述的检漏装置，当泄漏的介质从压力容器内穿过钽层后，由于外侧的钛层或铜层的阻碍，泄漏介质流速迟缓，流动距离增加，将延缓被检测到的时间。因此需要专门设置特殊的检漏装置，以便能够及时检漏。
技术实现要素：
为了能够及时获得压力容器内的介质是否泄漏的信息，本实用新型提供了一种压力容器的检漏装置。
本实用新型提供的压力容器的检漏装置中，所述压力容器的容器壁至少包括从所述压力容器内部向外依次叠加设置的第一金属层、第二金属层和第三金属层，所述压力容器具有焊接点，所述第三金属层在所述焊接点处形成有焊缝，所述检漏装置包括：
分层衬垫，对应于所述焊接点设置于容器壁中，所述分层衬垫包括设置于所述第一金属层中的第一金属衬垫和设置于所述第二金属层中的第二金属衬垫；所述第二金属衬垫远离所述第一金属衬垫的表面与所述第三金属层的焊缝相接；
检漏导管，沿所述第三金属层的焊缝穿过所述第三金属层、所述第二金属衬垫以及至少部分厚度的所述第一金属衬垫，所述检漏导管包括位于所述压力容器外的部分；所述检漏导管具有位于所述第一金属衬垫和所述第二金属衬垫的交界处的第一侧向开口和位于所述第二金属衬垫和所述第三金属层的焊缝的交界处的第二侧向开口；以及
贴条，设置于所述压力容器内，且覆盖所述第一金属衬垫和所述检漏导管。
可选的，所述检漏装置还包括负压产生结构，所述负压产生结构设置于所述压力容器外且包围所述检漏导管的位于所述压力容器外的部分，所述负压产生结构包括保护套筒和负压密封盖，所述保护套筒设置在所述压力容器外表面且包围所述检漏导管的位于所述压力容器外的部分，所述保护套筒的高度大于所述检漏导管位于所述压力容器外的部分的高度，所述负压密封盖与所述保护套筒远离所述压力容器的端部活动连接，所述负压密封盖的盖面面积大于所述保护套筒远离所述压力容器的一侧开口的面积。
可选的，所述负压密封盖包括刚性外圈以及覆盖所述刚性外圈的圈内范围的弹性薄膜，所述刚性外圈通过连接件与所述保护套筒远离所述压力容器的端部连接。
可选的，所述连接件包括至少一个铰接连接结构和至少一个卡钩连接结构，所述铰接连接结构和所述卡钩连接结构沿所述刚性外圈的外周均匀分布。
可选的，所述铰接连接结构包括合页，所述刚性外圈通过所述合页与所述保护套筒的筒壁铰接。
可选的，所述卡钩连接结构包括卡钩座和与所述卡钩座配合的卡钩，所述卡钩座与所述保护套筒的筒壁铰接，所述卡钩座和所述保护套筒的筒壁之间设置有弹簧，所述卡钩设置于所述刚性外圈。
可选的，所述检漏导管穿过所述第一金属衬垫且朝向所述压力容器内的端口位于所述第一金属衬垫和所述贴条的交界处，所述第一金属衬垫与所述贴条的交界处设置有导槽。
可选的，所述第一金属衬垫和所述第二金属衬垫的交界处，和/或所述第二金属衬垫和所述第三金属层的焊缝的交界处设置有导槽。
可选的，所述第一金属衬垫和/或所述第二金属衬垫的表面呈锯齿形起伏，所述导槽形成于锯齿之间。
可选的，所述第一金属层和所述第一金属衬垫的材质为钽，所述第二金属层和所述第二金属衬垫的材质均为钽或均为铜，所述第三金属层的材质为钢。
本实用新型所提供的一种压力容器的检漏装置，可以在制造过程中对焊接点进行埋藏缺陷检测以及在投入使用后检测压力容器是否存在泄漏。
具体当压力容器内部的第一金属层(如钽层)的焊缝存在埋藏缺陷或破损时，压力容器内的介质例如检测气体或者其它介质能够沿第一金属衬垫和第二金属衬垫的交界处的表面经检漏导管的第一侧向开口、以及沿第二金属衬垫和第三金属层的焊缝的交界处的表面经检漏导管第二侧向开口，第一侧向开口和第二侧向开口可以增加泄漏介质流动通道，使其尽快流入检漏导管。进一步的，在所述检漏导管的设于所述容器壁外的部分，包围该部分设置有负压产生结构，通过在检漏导管中产生负压能够进一步加快泄漏介质导出至压力容器外的速率，从而有助于在制造过程中快速检测埋藏缺陷，提高单位时间的检出率并降低漏检率，在压力容器的使用过程中，利用上述检漏装置也可以及时获得准确的检漏结果，减少被检出前例如腐蚀性泄漏介质在容器壁中的停留时间，降低腐蚀性介质穿透第二金属层而与第三金属层直接接触、对第三金属层造成破坏性腐蚀的几率。
附图说明
图1为本实用新型一实施例的压力容器的检漏装置的结构示意图。
图2为图1中的负压密封盖的结构示意图。
附图标记说明：
1-焊缝；2-保护套筒；3-检漏导管；4-钢基层；5-钛层；6-钽层；7-钛衬垫；8-钽衬垫；9-钽贴条；10-合页；11-刚性外圈；12-弹性薄膜；13-密封垫；14-卡钩；15-弹簧；16-卡钩座；17-合页。
具体实施方式
为使本实用新型的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图对本实用新型做进一步说明。当然本实用新型并不局限于该具体实施例，本领域的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本实用新型的保护范围内。其次，本实用新型利用示意图进行了详细的表述，但这些示意图仅为了便于详述本实用新型实例，不应对此作为本实用新型的限定。
下列公开提供了用于实现本实用新型的不同特征的多种不同实施例。以下将描述组件和布置的特定实施例以简化本实用新型。当然，这些仅是实施例并且不旨在限制本实用新型。诸如“在…之下”、“在…下面”、“下面的”、“上面的”等空间术语，以容易描述附图中所示的一个部件和另一个部件的位置关系，除图中所示的方位之外，空间关系术语将包括使用或操作中的装置的各种不同的方位。装置可以以其它方式定位，例如旋转90度或在其它方位，并且通过在此使用的空间关系描述进行相应的解释。
如背景技术所述，钽金属具有良好的耐腐蚀性，常作为压力容器的衬里层，但由于钽金属的价格昂贵，衬里的钽层的厚度一般做的较薄。钽层焊接一般采用角焊方式，目前的常规的无损检测方法难以对较薄的钽层进行埋藏缺陷检测。此外，在压力容器的使用过程中，钽层焊缝易开裂，引起例如腐蚀性介质流出，可能对钢基层造成破坏性影响。
目前常见的检漏装置，直接于容器壁内设置检漏导管，若衬里的钽层开裂，泄漏的介质能够沿检漏导管的朝向压力容器内的端口流出容器壁进行检漏。该检漏装置虽能较好地适用于两层复合板结构的压力容器，但对于例如钽钛钢结构或钽铜钢结构的多层复合板结构的压力容器，若采用该常规检漏装置，当泄漏的介质穿过钽层后，由于钛层或铜层的阻碍，层与层之间的介质流速迟缓，泄漏介质流出容器壁的距离增长，导致需要较长的时间才能检漏，若泄漏的介质具有强腐蚀性，可能对刚基层造成破坏性腐蚀，容易引起生产安全事故。因此需要专门设置特殊的检漏装置，以便能够快速并及时地检漏。
本实用新型提供了一种压力容器的检漏装置，可以适用于两层以上的多层复合板压力容器的检漏。所述压力容器的容器壁至少包括从压力容器内向外依次叠加设置的第一金属层、第二金属层和第三金属层，第三金属层于焊接点处形成一焊缝。所述检漏装置设置于容器壁的焊接点处，包括分层衬垫、检漏导管和贴条。
其中，分层衬垫包括设置于第一金属层中的第一金属衬垫，和设置于第二金属层中的第二金属衬垫，第二金属衬垫的外侧的表面与第三金属层的焊缝相接。
检漏导管穿过第一金属衬垫的至少部分厚度、第二金属衬垫和第三金属层的焊缝，包括位于压力容器外的部分，并具有位于第一金属衬垫和第二金属衬垫的交界处的第一侧向开口，位于第二金属衬垫和第三金属层的焊缝的交界处的第二侧向开口。贴条设置于压力容器内，覆盖第一金属衬垫和检漏导管设置。
利用本实用新型的压力容器的检漏装置，检漏导管具有第一侧向开口和第二侧向开口等多个侧向开口，可以增加泄漏介质的流动通道，使得介质能够尽快流入检漏导管，有助于快速检漏。
如图1所示，以钽钛钢结构多层复合板制的压力容器为例对本实用新型的一种压力容器的检漏装置进行说明。该压力容器的容器壁从内至外包括依次叠加设置的钽层6、钛层5和钢基层4。于压力容器的焊接点处设置有检漏装置，检漏装置包括分层衬垫、检漏导管3和钽贴条9。
其中，分层衬垫包括叠加设置的两层衬垫，其内层为钽衬垫8、外层为钛衬垫7。内层的钽衬垫8设置于钽层6中，外层的钛衬垫7设置于钛层5中。可选的，钽衬垫8的内侧的表面与外侧的表面均分别与钽层6的内侧的表面和外侧的表面平齐，和/或钛衬垫7的内侧的表面与外侧的表面均分别与钛层5的内侧的表面和外侧的表面平齐。或者，钽衬垫8的内侧的表面可低于或与钽层6的内侧的表面平齐，外侧的表面可低于或高于钽层6的外侧的表面。再或者，钛衬垫7的内侧的表面可高于钛层5的内侧的表面，外侧的表面可低于或与钛层5的外侧的表面平齐。钛衬垫7的外侧的表面与刚基层4的焊缝相接，可选的，钛衬垫7的外侧的表面与钢基层4之间紧贴、焊接或者具有一定缝隙。
检漏导管3沿容器壁的厚度方向穿过钽衬垫8的至少部分厚度、钛衬垫7和钢基层4的焊缝。检漏导管3具有位于压力容器外的端口，且在钽衬垫8和钛衬垫7的交界处具有第一侧向开口，在钛衬垫7和钢基层4的焊缝的交界处具有第二侧向开口。泄漏的介质可以沿钽衬垫8和钛衬垫7的交界处的表面经第一侧向开口、或者沿钛衬垫7和钢基层4的焊缝的交界处的表面经第二侧向开口流入检漏导管3，并通过检漏导管3流出容器壁外进行检漏。
可选的，检漏导管3具有不止一个第一侧向开口和不止一个第二侧向开口，多个第一侧向开口和/或多个第二侧向开口沿检漏导管的周向均匀分布。第一侧向开口和第二侧向开口的数目可均位于2-4个之间，例如为3个，第一侧向开口和第二侧向开口的数目可以相同或不同。第一侧向开口和第二侧向开口的形状可呈圆形、矩形、棱形、五边形或者其它规则或不规则形状，或者其中一种或多种的组合。第一侧向开口和第二侧向开口可设置为检漏导管3管壁上的孔洞，其总开口面积可均为检漏导管3的横截面积的40％-60％，例如第一侧向开口或第二侧向开口的总开口面积为检漏导管3的横截面积的50％，第一侧向开口和第二侧向开口的总开口面积可以相同或不同。
对于钽衬垫8和钛衬垫7的交界处的表面、以及钛衬垫7和钢基层4的焊缝的交界处的表面，发明人发现：若层与层之间紧贴，泄漏的介质在层间流动将受到阻碍而流速迟缓，延缓检测时间，可设置相应导槽，以拓宽介质流动通道。可选的，于检漏导管3的第一侧向开口和第二侧向开口处设置与各侧向开口对应的导槽。具体来说，本实施例中，于钽衬垫8的外侧的表面和钛衬垫7的外侧的表面设置导槽，使得泄漏的介质可以沿钽衬垫8的外侧的表面的导槽流入第一侧向开口，以及沿钛衬垫7的外侧的表面的导槽流入第二侧向开口。相应地，可将衬垫的表面设置成具有锯齿形起伏，导槽形成于相邻的两个锯齿之间。在另一实施例中，也可以采用其它导槽设置方式，例如在钽衬垫8的外侧的表面、以及钛衬垫7的内侧的表面和外侧的表面设置导槽；或者，在钛衬垫7的内侧的表面和外侧的表面设置导槽。相应地，具有相应导槽设置的衬垫的表面的起伏可呈锯齿形外的其它规则或不规则形状，均应属于本实用新型的保护范围之内。
钽贴条9位于钽层6的内侧的表面，两端可与钽层6采用角焊形式焊接。钽贴条9覆盖钽衬垫8和检漏导管3设置，可进一步为钽衬垫8提供密封保护，防止腐蚀性泄漏介质直接穿透钽衬垫8，提高了压力容器的安全性能。
前述的检漏导管3的朝向所述压力容器内部的端口可设置于钽衬垫8的内部，或者完全穿过钽衬垫8，位于钽衬垫8和钽贴条9之间。本实施例中，检漏导管3的朝向压力容器内的端口采用后一种设置方式，对于该种端口设置方式，泄漏的介质不仅可通过钽衬垫8和钛衬垫7交界处的第一侧向开口、以及钛衬垫7和钢基层4的焊缝的交界处的第二侧向开口流入检漏导管3内，还可沿钽衬垫8和钽贴条9的交界处的表面通过该端口流入检漏导管3内，进一步增加了介质流动通道，有助于提高检漏效率。可选的，在钽衬垫8和钽贴条9的交界处设置有导槽，以进一步拓宽介质流动通道。导槽可设置于钽衬垫8的内侧的表面和/或钽贴条9的外侧的表面。钽衬垫8的内侧的表面和/或钽贴条9的外侧的表面可呈锯齿形起伏，导槽设置于锯齿之间，或者采用其它设置方式，在此不再赘述。
检漏导管3的位于压力容器外的端口可设置有负压产生结构，能够于检漏导管3的该端口处产生负压，加快泄漏介质的流动速度，有助于快速检漏。可选的，负压产生结构位于压力容器外，且以至少包围检漏导管3的位于压力容器外的端口的方式、部分或全部包围检漏导管3的设于压力容器外的部分。负压产生结构可具有一抽气结构，通过手动或电动抽气于检漏导管3的位于压力容器外的端口处形成负压。
本实施例中，负压产生结构包括一保护套筒2和负压密封盖，该保护套筒2围绕检漏导管3固设在压力容器的外表面。保护套筒2垂直于压力容器的外表面设置且包围检漏导管3的位于压力容器外的部分。保护套筒2的高度大于检漏导管3位于压力容器外的部分的高度。负压密封盖与保护套筒2远离所述压力容器的端部活动连接，即可开启、关闭或完全拆卸下来。负压密封盖的盖面面积大于保护套筒2远离所述压力容器的一侧的开口面积。负压密封盖能够于保护套筒2的内产生负压，从而位于保护套筒内的检漏导管3的端口处也产生负压，可加快泄漏介质的流动速度。
负压密封盖具有至少部分覆盖保护套筒2的开口的弹性薄膜12，以及辅助锁紧的组件。在使用时，按压弹性薄膜12，使弹性薄膜12保持压下的状态进行锁紧操作，即将检漏导管3位于压力容器外的部分密封起来，然后再解除按压，弹性薄膜12向按压的反方向回弹，由于此时负压产生结构将检漏导管3及其下方的泄漏点密封，当弹性薄膜12回弹使得负压产生结构与压力容器之间的密封空间体积增大时，该空间内形成负压，检漏导管3位于压力容器外部的端口处的负压使得泄漏介质从检漏导管3的另一端口或侧向开口进入检漏导管3的速率加快。
如图2所示，示出了图1中的负压密封盖的结构示意图。该负压密封盖的弹性薄膜12设置于刚性外圈11的内侧，并具有连接刚性外圈11和保护套筒2的筒壁的连接件。弹性薄膜12可铺满刚性外圈11的内圈，或者仅铺于刚性外圈11的内圈的部分区段，其余区段可采用刚性材质或柔性材质连接。刚性外圈11可采用金属或塑料等材质，弹性薄膜12可采用橡胶等材质。在另一实施例中，负压密封盖的弹性薄膜12设置于刚性外圈11的内侧，刚性外圈11的外侧还设置有一弹性外圈或柔性材质外圈，负压密封盖的连接件连接该弹性外圈或柔性材质外圈和保护套筒2的筒壁。
使用时，按压弹性薄膜12，使弹性薄膜12保持压下的状态，利用连接件将刚性外圈11与保护套筒2的筒壁紧贴锁紧，此时刚性外圈11与保护套筒2的筒壁之间可通过紧密配合或者设置密封件的方式进行密封。然后再解除按压，弹性薄膜12向按压的反方向回弹，由于此时保护套筒2内部被负压密封盖密封形成密封空间，当弹性薄膜12回弹使得密封空间体积增大时，该空间内形成负压，置于该空间内的检漏导管3的端口处也形成负压，使得泄漏介质从检漏导管3的另一端口或侧向开口进入检漏导管3的速率加快。
可选的，于刚性外圈11与保护套筒2的筒壁之间设置密封垫11，以进一步维持保护套筒2内部的密封空间的负压效果，从而维持置于其中的检漏导管3的端口的负压效果。密封垫13设置于刚性外圈11的用于与保护套筒2接触的表面上，也可设置于保护套筒2的筒壁上，或者同时设置于刚性外圈11和保护套筒2的筒壁上。
连接件可包括至少一个铰接连接结构和至少一个卡钩连接结构，铰接连接结构和卡钩连接结构沿刚性外圈11的外周均匀分布。其中，铰接连接结构可包括合页10，刚性外圈11通过合页10与保护套筒2的筒壁铰接。卡钩连接结构可包括卡钩座16和与卡钩座16配合的卡钩14。卡钩座16可通过合页17与保护套筒2的筒壁铰接，卡钩14设置于刚性外圈11。按压卡钩14可将卡钩14与卡钩座16卡紧。可选的，卡钩座16和保护套筒2之间设置弹簧15，弹簧15的两端分别与卡钩座16和保护套筒2连接，按压弹簧15，卡钩14可与卡钩座16解除锁定。刚性外圈11可呈圆形，铰接连接结构的数目设置为一个，卡钩连接结构的数目设置为两个，沿刚性外圈11的周向均匀分布。
下述以图1实施例为例说明本实用新型的一种压力容器的检漏装置的工作原理。
在压力容器制造时，将两处钽钛钢复合板对接，在钽层6和钛层5去掉一窄条，并分别垫上钽衬垫8和钛衬垫7，两处钢基层4互相焊接，形成焊缝1。在焊缝1、钽衬垫8和钛衬垫7上打孔，后将检漏导管3插入，检漏导管3与钽衬垫8焊接连接，钽衬垫8可与钽层6焊接，然后用宽于钽衬垫8的钽贴条9盖面，并将钽贴条9与钽层6焊接。在压力容器的容器壁外，用一个保护套筒2包围检漏导管3，并与钢基层4焊接。在保护套筒2的远离压力容器的的端部设置负压密封盖，负压密封盖包括刚性外圈11、设置于刚性外圈11内侧的弹性薄膜12和连接件。连接件包括一个铰接连接结构和两个卡钩连接结构，沿刚性外圈11的外周均匀分布。铰接连接结构包括合页10，刚性外圈11通过合页10与保护套筒2的筒壁铰接。卡钩连接结构包括卡钩座16和与卡钩座16配合的卡钩14，卡钩座16与保护套筒2的筒壁之间通过合页17铰接，卡钩14设置于刚性外圈11上。卡钩座16与保护套筒2的筒壁之间具有一弹簧15，当卡钩14与卡钩座16卡住后锁紧，当摁下弹簧15时，卡钩14与卡钩座16解除锁定。
压力容器制造完成后，可在压力容器内充入氨气进行检漏试验，判断焊缝是否合格。压力容器在使用时，将弹性薄膜12按压，并利用连接件将刚性外圈11锁紧于保护套筒2的筒壁上，于保护套筒2内形成持续负压。若发生泄漏，泄漏的介质因负压会加速外流。定期检查是否泄漏，保证压力容器使用安全。
本领域普通技术人员可以理解的是，本实用新型的检漏装置同样适用于钽铜钢等多层复合板压力容器。以上述实施例为例，将上述钽钛钢多层复合板压力容器替换为钽铜钢多层复合板压力容器，相应地，钛层5替换为铜层，钽贴条9替换为铜贴条，钛衬垫7替换为铜衬垫，本实用新型的检漏装置同样适用。此外，对于其它三层或三层复合板以上结构的压力容器，若采用本实用新型的技术方案，也应属于本实用新型的保护范围之内。
由上述可知，本实用新型的检漏装置通过于检漏导管3的设置于容器壁的部分设置多个侧向开口，增加了泄漏介质的流动通道、以及通过于检漏导管3的设置于容器壁外的端口上设置负压产生结构，加快了泄漏介质的流动速度，可以快速并及时检漏，能够于制造过程中提高埋藏缺陷检测的单位时间检出率，并能够在投入使用后及时检漏，降低泄漏介质对容器壁造成破坏性腐蚀的几率。
上述描述仅是对本实用新型一些实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。