[发明专利]一种超低温液氢存储压力容器夹层空间抽真空方法及装置

说明书

本发明公开了一种超低温液氢存储压力容器夹层空间抽真空方法及装置。抽真空方法包括采用抽丝减料抽真空法，其步骤如下：(1)预置金属丝：在超低温液氢存储压力容器的制造阶段，将一根具有一定体积和重量的超长金属丝预先放置在超低温液氢存储压力容器的夹层空间内，同时在超低温液氢存储压力容器的外容器罐壁上开设微穿孔，金属丝的一端从夹层空间内部穿过微穿孔后伸出至外容器罐壁的外部，且金属丝与微穿孔之间通过拉丝形成过盈密封配合；(2)抽丝减料：从外部拉动金属丝，将预置在夹层空间内部的金属丝以拉丝方式逐步抽出，抽丝减料后再使用堆焊方法将穿越有金属丝的微穿孔从外部封住。本发明可提高抽真空的效率，降低抽真空的能耗，提高超低温液氢存储压力容器夹层空间的真空度。

技术领域

本发明涉及抽真空技术领域，具体涉及一种超低温液氢存储压力容器夹层空间抽真空方法及装置。

背景技术

超低温液氢存储压力容器是一种用于存放超低温液化氢气的深冷压力容器，采用双层结构，包括内容器和外容器，内容器和外容器之间形成真空夹层空间以隔绝外界热量的传递，以保证内容器中低温液化气体的安全性。为了提高绝热性能，通常还在内容器罐体上缠绕保温绝热材料来减少热量的传导、对流以及辐射，从而达到隔热保温、储存低温液体的目的。夹层抽真空工艺是整个深冷压力容器绝热系统的一个关键性技术，真空性能的维持效果直接影响绝热性能的好坏。

现有技术中实现夹层空间高真空度的方法如下：

第一步、气体置换：将过热气体(二氧化碳气体或氮气)充入夹层空间，置换掉夹层空间内的原有空气；

第二步、抽真空：使用真空泵，对夹层空间进行抽真空，达到设定的真空度求后对夹层空间进行封堵。现有的真空泵类型多种，如叶片式真空泵、往复式真空泵等；真空泵的功率通常由几百瓦到几十千瓦。一般真空泵要连续运行十几天，才能达到预定的极限真空值。

现有技术的抽真空方法存在的问题是：

一是抽真空时间长。特别是在抽真空后期(接近设定的真空值时的高度抽真空阶段)要花费更多的时间才能到达设定的真空值。

二是能耗高。由于采用真空泵进行后期抽真空的效率底、能耗高，导致需要长时间抽真空，由此耗费了大量的电力，还要按排人员长时间监控，加大了生产成本。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种超低温液氢存储压力容器夹层空间抽真空方法及装置，旨在提高抽真空的效率，降低抽真空的能耗，并提高超低温液氢存储压力容器夹层空间的真空度。具体的技术方案如下：

一种超低温液氢存储压力容器夹层空间抽真空方法，依次包括采用真空泵对超低温液氢存储压力容器夹层空间内部所进行的第一阶段抽真空和采用抽丝减料法对超低温液氢存储压力容器夹层空间内部所进行的第二阶段抽真空；在第二阶段抽真空中，所述抽丝减料法的抽真空步骤如下：

(1)预置金属丝：在超低温液氢存储压力容器的制造阶段，将一根具有一定体积和重量的超长金属丝预先放置在超低温液氢存储压力容器的夹层空间内，同时在超低温液氢存储压力容器的外容器罐壁上开设微穿孔，所述金属丝的一端从所述夹层空间内部穿过所述微穿孔后伸出至外容器罐壁的外部，且所述金属丝与所述微穿孔之间通过拉丝形成过盈密封配合；

(2)抽丝减料：在采用真空泵对超低温液氢存储压力容器夹层空间内部进行第一阶段抽真空之后，从外容器罐壁的外部拉动金属丝，将预置在夹层空间内部的金属丝以拉丝方式逐步抽出，待夹层空间内部的金属丝即将全部拉出但尚未与所述微穿孔脱离时停止拉动金属丝，然后使用堆焊方法将穿越有金属丝的所述微穿孔从外部封住。

其中，所述金属丝在穿越所述微穿孔之前，预先将金属丝的头部一段进行拉伸拔长，使得金属丝的头部一段外径变细以方便穿入所述微穿孔中，然后通过拉丝使得金属丝与所述微穿孔之间形成过盈密封配合。