一種對氬、氦、氮焊接混合氣進行生產質量控制的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種對氬、氦、氮焊接混合氣進行生產質量控制的方法，包括以下步驟：（1）對原料進行取樣和分析檢測，如果合格則進行下一步；（2）利用合格的原料氣體在緩沖罐內進行一次組分混合氣的配制及對配制好的一次組分混合氣進行取樣和分析檢測，如果合格則進行下一步；（3）利用合格的一次組分混合氣以及合格的原料氣體在鋼瓶內進行成品氬、氦、氮焊接混合氣的配制及對成品氬、氦、氮焊接混合氣進行分析檢測，判斷成品氬、氦、氮焊接混合氣是否合格。本發(fā)明其通過對氬、氦、氮焊接混合氣的各個生產環(huán)節(jié)如原料等進行質量檢測，保證各個環(huán)節(jié)的生產質量，從而最終保證氬、氦、氮焊接混合氣的產品質量，滿足用戶的需求。
【專利說明】一種對氬、氦、氮焊接混合氣進行生產質量控制的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對混合氣進行生產質量控制的方法，尤其涉及一種對氬、氦、氮焊接混合氣進行生產質量控制的方法。
【背景技術】
[0002]氬、氦、氮焊接混合氣是以高純氬、高純氦及高純氮為原料配制的一種高純混合氣，從本質上講，它已經不是普通和傳統(tǒng)的焊接混合氣，其主要應用于高速軌道交通、船舶和航空等領域所需的鋁合金的焊接。
[0003]氬、氦、氮焊接混合氣作為傳統(tǒng)焊接氣的替代產品優(yōu)勢明顯:其中的氦組分具有高的比熱容和良好的導熱系數，可改善熱傳導能力并由此增加了焊縫熔深，焊接時具有更低的飛濺、更低的煙塵和更美觀的焊縫成形。與傳統(tǒng)焊接保護氣相比具有更高的效率和更低的成本，有很高的推廣價值。
[0004]近年來，隨著國內高速軌道交通、快速船和航空工業(yè)的迅猛發(fā)展，從歐美發(fā)達國家引進的為6、7系鋁合金焊接配套的三元混合氣也得到了快速發(fā)展，氬、氦、氮焊接混合氣的生產和使用企業(yè)逐步增加。同時，氬氦混合氣又屬于危險化學品管理范疇，因此，必須設計一種對氬、氦、氮焊接混合氣進行生產質量控制的方法，來保證產品質量，滿足用戶的需求。
【發(fā)明內容】
[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種對氬、氦、氮焊接混合氣進行生產質量控制的方法，其通過對氬、氦、氮焊接混合氣的各個生產環(huán)節(jié)如原料等進行質量檢測，保證各個環(huán)節(jié)的生產質量，從而最終保證氬、氦、氮焊接混合氣的產品質量，滿足用戶的需求。
[0006]為解決以上的技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案為:一種對氬、氦、氮焊接混合氣進行生產質量控制的方法，其特征在于:包括以下步驟:
(1)、對原料進行取樣和分析檢測:對取樣鋼瓶進行處理，將高純氬原料氣體，高純氦原料氣體和高純氮原料氣體分別取樣到所述處理合格的取樣鋼瓶中，然后通過氣相色譜儀分別對各個取樣鋼瓶中的原料氣體進行分析檢測，分析檢測結果與標樣范圍相比較，判斷高純氬原料氣體，高純氦原料氣體和高純氮原料氣體是否合格，如果合格則進行下一步；
(2)、利用合格的原料氣體在緩沖罐內進行一次組分混合氣的配制及對配制好的一次組分混合氣進行取樣和分析檢測:先對所述緩沖罐進行處理，再在所述處理合格后的緩沖罐內利用合格的原料氣體進行一次組分混合氣的配制，最后將所述緩沖罐內配制好的一次組分混合氣取樣到所述合格的取樣鋼瓶內，通過檢測儀器對其進行分析檢測，判斷一次組分混合氣是否合格，如果合格則進行下一步；
(3)、利用合格的一次組分混合氣以及合格的原料氣體在鋼瓶內進行成品氬、氦、氮焊接混合氣的配制及對成品氬、氦、氮焊接混合氣進行分析檢測:先對鋼瓶進行處理，再在按照一定的比例先后將合格的一次組分混合氣、合格的高純氦原料氣體和合格的高純氬原料氣體充入所述處理合格的鋼瓶中進行成品氬、氦、氮焊接混合氣的配制，通過檢測儀器對其進行分析檢測，判斷成品氬、氦、氮焊接混合氣是否合格。
[0007]優(yōu)選的，所述第(I)步中對取樣鋼瓶進行處理包括以下步驟:
a、打開所述取樣鋼瓶兩端的閥門，將所述取樣鋼瓶里面的壓力排空；
b、將取樣軟管的進氣口端與原料取樣閥連接，開啟所述原料取樣閥，將所述取樣軟管內的空氣吹掃干凈,吹掃時間不少于5秒鐘；
C、所述取樣軟管吹掃完成后，將所述原料取樣閥開度調小，保證取樣所述軟管出氣口端有氣體排出，將所述軟管出氣口端與取樣鋼瓶的一端閥門連接，對所述取樣鋼瓶瓶內進行氣體進行吹掃，吹掃時間不小于I分鐘；
優(yōu)選的，所述第(I)步中將高純氬原料氣體，高純氦原料氣體和高純氮原料氣體分別取樣到所述處理合格的取樣鋼瓶中包括以下步驟:
a、取樣鋼瓶吹掃結束后，關閉所述取樣鋼瓶的另外一端的閥門，繼續(xù)向所述取樣鋼瓶內充入原料氣體，充入時間為10秒至20秒；
b、關閉所述取樣鋼瓶一端的與將所述軟管出氣口端相連接的閥門，然后再打開所述取樣鋼瓶的另外一端的閥門將所述取樣鋼瓶內壓力排空；
C、重復以上a步驟和b步驟往所述取樣鋼瓶內充原料氣再排空的動作至少5次，最后往所述取樣鋼瓶內充入原料氣體后，不再打開所述取樣鋼瓶的另外一端的閥門排氣，關閉所述取樣鋼瓶一端的與將所述軟管出氣口端相連接的閥門，使得所述取樣鋼瓶內留一定壓力的原料氣體，取樣結束。
[0008]優(yōu)選的，所述第(I)步中對高純氬原料氣體,高純氦原料氣體和高純氮原料氣體進行分析檢測的步驟包括:
a、將取好樣的所述取樣鋼瓶一端的閥門通過不銹鋼管與氣相色譜儀的取樣閥連接；
b、先將所述取樣鋼瓶一端的閥門打開然后再關閉，再將所述氣相色譜儀的取樣閥打開以排空所述不銹鋼管內的壓力，然后再將所述氣相色譜儀的取樣閥關閉。
[0009]C、重復3次或者3次以上b步驟，將所述取樣鋼瓶一端的閥門和氣相色譜儀的取樣閥打開，進行分析檢測，將試樣色譜峰與標樣色譜相比較，在標樣范圍以內則合格；任何一項指標超出標樣范圍則不合格。
[0010]優(yōu)選的，高純氬原料氣體和高純氮原料氣體采用氧化鋯氣相色譜儀進行分析檢測，所述高純氬原料氣體進行分析檢測的載氣是將高純氬氣經惰性氣體凈化器純化后的氣體，所述高純氮原料氣體進行分析檢測的載氣是將高純氮氣經惰性氣體凈化器純化后的氣體；高純氦原料氣體采用氦離子化氣相色譜儀進行分析檢測，進行分析檢測的載氣是高純氦氣經惰性氣體凈化器純化后的氣體，上述均采用13X分子篩作為色譜柱分離柱。
[0011]優(yōu)選的，所述第(2)步中對緩沖罐進行處理包括以下步驟:
a、對所述緩沖罐進行抽真空，然后充入的高純氬原料氣體；
b、重復上述步驟3次或者3次以上，然后用微量氧分析儀分析檢測所述緩沖罐內氧含
量;
其中，如果b步驟分析檢測所述緩沖罐內的氧含量與高純氬原料氣體中微氧含量不一致，則重復執(zhí)行a和b步驟，直至分析檢測所述緩沖罐內的氧含量與高純氬原料氣體中微氧
含量基本一致。
[0012]優(yōu)選的，所述第(2)步中對所述取樣好的一次組分混合氣進行分析檢測是用高純氣體分析氣相色譜儀以氫氣作為載氣對所述取樣好的一次組分混合氣中的氮氣以及氬氣進行分析檢測，用微量水分儀對所述取樣好的一次組分混合氣中的微量水進行分析檢測，用微量氧分析儀對所述取樣好的一次組分混合氣中的微量氧進行分析檢測；如果分析檢測到的所述取樣好的一次組分混合氣中的氮氣體積含量為1.4X10_2至1.6X10_2之間，氬氣為平衡氣，其體積含量對應的為98.6X 10_2至98.4X 10_2之間，微量水的體積含量為3 X IO-6以下，微量氧的體積含量為3X10_6以下，則所述一次組分混合氣為合格；上述分析檢測內容中只要有一項不合格，則所述一次組分混合氣為不合格；所述微量水和微量氧的體積含量非常小，占總體積的含量可以忽略不計。
[0013]優(yōu)選的，所述第(3)步中對鋼瓶進行處理的步驟包括:
a、將留有余壓的鋼瓶與抽真空管道連接，進行抽真空；
b、往所述鋼瓶中充入高純氬原料氣體，關閉所述鋼瓶瓶閥；
C、對抽真空管道進行抽真空處理；
d、抽真空結束后，將所述鋼瓶瓶閥打開，用微量氧分析儀對所述鋼瓶內的微量氧進行分析檢測；
其中，第d步的分析檢測的所述微量氧的體積含量如果小于或等于3Χ10Λ則鋼瓶處理合格；如果所述微量氧的體積含量大于3 X IO-6,則鋼瓶處理不合格，這時則重復a至d步驟，直到微氧含量小于或等于3 X 10_6將鋼瓶處理合格為止。
[0014]優(yōu)選的，所述第(3)步中成品氬、氦、氮焊接混合氣的配制是按照一定的比例先后將合格的一次組分混合氣、合格的高純氦原料氣體和合格的高純氬原料氣體充入所述處理合格的鋼瓶中，達到要求的壓力后，結束充裝。
[0015]優(yōu)選的，所述第(3)步中對所述鋼瓶中的成品氬、氦、氮焊接混合氣進行分析檢測是用高純氣體分析氣相色譜儀以氫氣作為載氣對成品氬、氦、氮焊接混合氣中的氬氣、氦氣、氮氣進行分析，用微量水分儀對所述成品氬、氦、氮焊接混合氣中的微量水進行分析檢測，用微量氧分析儀對所述成品氬、氦、氮焊接混合氣中的微量氧進行分析檢測；如果分析檢測到的所述成品氬、氦、氮焊接混合氣中的氦氣體積含量為30.3乂10_2至31乂10_2之間，氬氣為平衡氣，其體積含量對應的為69.7 X 10_2至69 X 10_2之間，氮氣的體積含量為140 X 10_6至160 X 10_6之間，微量水的體積含量為3X10—6以下，微量氧為3X10—6以下，則所述成品氬、氦、氮焊接混合氣為合格；上述分析檢測內容中只要有一項不合格，則所述成品氬、氦、氮焊接混合氣為不合格；上述氮氣，微量氧以及微量水的體積含量非常小，占總體積含量可以忽略不計。
[0016]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明首先對原料進行取樣和檢測，包括先后通過對取樣鋼瓶進行處理，將原料取樣到處理合格的取樣鋼瓶內，對取樣鋼瓶內的原料進行分析檢測，從而保證原料的質量達到要求；然后利用合格的原料氣體在緩沖罐內進行一次組分混合氣的配制及對配制好的一次組分混合氣進行取樣和分析檢測，包括先后通過對緩沖罐進行處理，在處理合格后的緩沖罐內利用合格的原料氣體進行一次組分混合氣的配制，對一次組分混合氣進行取樣分析檢測，從而保證緩沖罐內的一次組分混合氣的質量達到要求；最后利用合格的一次組分混合氣以及合格的原料氣體在鋼瓶內進行成品氬、氦、氮焊接混合氣的配制及對成品氬、氦、氮焊接混合氣進行分析檢測，包括先后通過對鋼瓶進行處理，在處理合格后的鋼瓶內利用合格的一次組分混合氣、合格的高純氦原料氣體和合格的高純氬原料氣體進行成品氬、氦、氮焊接混合氣的配制，對鋼瓶內的成品氬、氦、氮焊接混合氣進行分析檢測，從而最終保證氬、氦、氮焊接混合氣的產品質量，滿足用戶的需求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明實施例的流程示意圖；
圖2為本發(fā)明實施例中氬、氦、氮焊接混合氣生產設備的結構示意圖；
圖中:1.閥門一，2.氬氣原料氣體進口閥，3.氮氣原料氣體進口閥，4.氦氣原料氣體進口閥，5.高壓表，6.二元氣取樣閥，7.二元氣進口閥，8.高壓調節(jié)閥，9.低壓調節(jié)閥，10.閥門二，11.低壓表，12.三元氣取樣閥，13.二元氣出口閥，14.放空閥，15.真空泵閥，16.三元氣出口閥，17.匯流排，18.微量氧分析儀，19.緩沖罐，20.真空泵。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明的技術方案做進一步詳細的闡述。
[0019]實施例:如圖1所述，一種對氬、氦、氮焊接混合氣進行生產質量控制的方法，其特征在于:包括以下步驟:
(1)、對原料進行取樣和分析檢測:對取樣鋼瓶進行處理，將高純氬原料氣體，高純氦原料氣體和高純氮原料氣體分別取樣到所述處理合格的取樣鋼瓶中，然后通過氣相色譜儀分別對各個取樣鋼瓶中的原料氣體進行分析檢測，分析檢測結果與標樣范圍相比較，判斷高純氬原料氣體，高純氦原料氣體和高純氮原料氣體是否合格，如果合格則進行下一步；
(2)、利用合格的原料氣體在緩沖罐內進行一次組分混合氣的配制及對配制好的一次組分混合氣進行取樣和分析檢測:先對所述緩沖罐進行處理，再在所述處理合格后的緩沖罐內利用合格的原料氣體進行一次組分混合氣的配制，最后將所述緩沖罐內配制好的一次組分混合氣取樣到所述合格的取樣鋼瓶內，通過檢測儀器對其進行分析檢測，判斷一次組分混合氣是否合格，如果合格則進行下一步；
(3)、利用合格的一次組分混合氣以及合格的原料氣體在鋼瓶內進行成品氬、氦、氮焊接混合氣的配制及對成品氬、氦、氮焊接混合氣進行分析檢測:先對鋼瓶進行處理，再在按照一定的比例先后將合格的一次組分混合氣、合格的高純氦原料氣體和合格的高純氬原料氣體充入所述處理合格的鋼瓶中進行成品氬、氦、氮焊接混合氣的配制，通過檢測儀器對其進行分析檢測，判斷成品氬、氦、氮焊接混合氣是否合格。
[0020]其中，如果第(I)步中高純氬原料氣體，高純氦原料氣體和高純氮原料氣體的測試結果不合格，則不允許進入原料儲罐；如果第(2)步中一次組分混合氣的測試結果不合格，則分情況處理:如果是雜質中微量水或者微量氧中其中一項或者兩項不合格，那么一次組分混合氣將全部對空排放，重新處理緩沖罐，重新配置一次組分混合氣；如果是氮組分偏低，那么對一次組分混合氣充入合格的氮原料氣進行調整；如果是氮組分偏高，那么對一次組分充入合格的氬原料氣進行調整，直到在規(guī)定的范圍值內為止；如果第(3)步中成品氬、氦、氮焊接混合氣的測試結果不合格，則分情況處理:如果是微量水、微量氧或者氮組分中出現不合格項，那么成品的氬、氦、氮混合氣為不合格產品，將全部排空，重新抽真空、重新配制。如果是氦組分偏低，那么對一次組分充入合格的氦原料氣進行調整；如果是氦組分偏高，那么對一次組分充入合格的氬原料氣進行調整，直到在規(guī)定的范圍值內為止。[0021]所述第(I)步中對取樣鋼瓶進行處理包括以下步驟:
a、所述取樣鋼瓶包括瓶體和設置在所述瓶體兩端的閥門，先打開所述取樣鋼瓶兩端的閥門，將所述取樣鋼瓶里面的壓力排空；
b、將取樣軟管的進氣口端與原料取樣閥連接，開啟所述原料取樣閥，將所述取樣軟管內的空氣吹掃干凈,吹掃時間不少于5秒鐘；
C、所述取樣軟管吹掃完成后，將所述原料取樣閥開度調小，保證取樣所述軟管出氣口端有氣體排出，將所述軟管出氣口端與取樣鋼瓶的一端閥門連接，對所述取樣鋼瓶瓶內進行氣體進行吹掃，吹掃時間不小于I分鐘，這樣可將所述取樣鋼瓶瓶內的氣體充分的吹掃到瓶外；
所述第(I)步中將高純氬原料氣體，高純氦原料氣體和高純氮原料氣體分別取樣到所述處理合格的取樣鋼瓶中包括以下步驟:
a、取樣鋼瓶吹掃結束后，關閉所述取樣鋼瓶的另外一端的閥門，繼續(xù)向所述取樣鋼瓶內充入原料氣體，充入時間為10秒，也可以為15秒或20秒；
b、關閉所述取樣鋼瓶一端的與將所述軟管出氣口端相連接的閥門，然后再打開所述取樣鋼瓶的另外一端的閥門將所述取樣鋼瓶內壓力排空；
C、重復以上a步驟和b步驟往所述取樣鋼瓶內充原料氣再排空的動作至少5次，這樣操作是為了對取樣鋼瓶內氣體進一步置換，確保取樣到氣體就是要進行分析的原料氣；最后往所述取樣鋼瓶內充入原料氣體后，不再打開所述取樣鋼瓶的另外一端的閥門排氣，關閉所述取樣鋼瓶一端的與將所述軟管出氣口端相連接的閥門，使得所述取樣鋼瓶內留一定壓力的原料氣體，取樣結束。所述一定壓力不低于0.8MPa。
[0022]所述第(I)步中對高純氬原料氣體，高純氦原料氣體和高純氮原料氣體進行分析檢測的步驟包括:
a、將取好樣的所述取樣鋼瓶一端的閥門通過不銹鋼管與氣相色譜儀的取樣閥連接；
b、先將所述取樣鋼瓶一端的閥門打開然后再關閉，再將所述氣相色譜儀的取樣閥打開以排空所述不銹鋼管內的壓力，然后再將所述氣相色譜儀的取樣閥關閉；
C、重復3次或者3次以上b步驟，這樣做的目的就是將所述不銹鋼管內的空氣從不銹鋼管內排出；將所述取樣鋼瓶一端的閥門和氣相色譜儀的取樣閥打開，進行分析檢測，將試樣色譜峰與標樣色譜相比較，在標樣范圍以內則合格；任何一項指標超出標樣范圍則不合格；
高純氬原料氣體和高純氮原料氣體采用氧化鋯氣相色譜儀進行分析檢測，所述高純氬原料氣體進行分析檢測的載氣是將高純氬氣經惰性氣體凈化器純化后的氣體，所述高純氮原料氣體進行分析檢測的載氣是將高純氮氣經惰性氣體凈化器純化后的氣體；高純氦原料氣體采用氦離子化氣相色譜儀進行分析檢測，進行分析檢測的載氣是高純氦氣經惰性氣體凈化器純化后的氣體，上述均采用13X分子篩作為色譜柱分離柱。
[0023]上述對高純氬原料氣體和高純氮原料氣體進行檢測時，采用成都科億達自動化工程有限公司GC-2000Z型氧化鋯氣相色譜儀進行分析檢測；上述對高純氦原料氣體進行檢測時，采用成都銳遜科技有限公司的GC-2000X型氦離子化氣相色譜儀進行分析檢測；上述惰性氣體凈化器采用的是成都銳遜科技有限公司RP-2000型惰性氣體凈化器。
[0024]如圖2所示的氬、氦、氮焊接混合氣生產設備，包括緩沖罐19，設置在所述緩沖罐兩端的閥門一 I和閥門二 10，與所述閥門一 I通過管道依次串聯(lián)的二元氣進口閥7，高壓調節(jié)閥8，低壓調節(jié)閥9，二元氣出口閥13，所述二元氣出口閥13又和所述閥門二 10管道串聯(lián)。在閥門一 I和二元氣進口閥7之間的管道上并聯(lián)有二元氣取樣閥6，在二元氣進口閥7與高壓調節(jié)閥8之間的管道上并聯(lián)有高壓表5，在二元氣出口閥13與閥門二 10之間的管道上并聯(lián)有低壓表11和三元氣取樣閥12，氬氣原料氣體進口閥2，氮氣原料氣體進口閥3，氦氣原料氣體進口閥4通過管道并聯(lián)在二元氣進口閥7與高壓調節(jié)閥8之間，放空閥14，真空泵閥15，三元氣出口閥16通過管道并聯(lián)在低壓調節(jié)閥9與二元氣出口閥13之間，真空泵閥15與真空泵20管道連接，匯流排17與三元氣出口閥16管道連接，在匯流排17上還連接有微量氧分析儀18。
[0025]所述第(2)步中對緩沖罐進行處理包括以下步驟:
a、對所述緩沖罐進行抽真空，時間約50分鐘左右，當緩沖罐內部壓力為-0.1MPa時，然后充入的高純氬原料氣體，當緩沖罐內部壓力為0.1MPa到0.2MPa時，停止充入高純氬原料氣體；
b、重復上述步驟3次或者3次以上，這是為了保證處理后的緩沖罐內氣體的質量；用微量氧分析儀分析檢測所述緩沖罐內氧含量；
其中，如果b步驟分析檢測所述緩沖罐內的氧含量與高純氬原料氣體中微氧含量高于高純氬氧含量標準值時，則重復執(zhí)行a和b步驟，直至分析檢測所述緩沖罐內的氧含量達到高純氬的氣體標準，以確保配制的一次組分混合氣為合格產品。
實際操作中，在對所述緩沖罐19進行抽真空時，打開所述氬、氦、氮焊接混合氣生產設備的閥門一 I和閥門二 10，二元氣進口閥7，高壓調節(jié)閥8，低壓調節(jié)閥9，二元氣出口閥13，將其他閥門關閉，開啟真空泵20打開真空泵閥15對緩沖罐19進行抽真空，時間約50分鐘左右，當表壓為-0.1MPa時，抽真空結束后，關閉真空泵閥15，停泵。
[0026]打開氬氣原料氣體進口閥2對緩沖罐19填充合格的氬氣，當高壓表5顯示值為
0.1MPa時，關閉氬氣原料氣體進口閥2，關閉閥門一 I和閥門二 10，打開放空閥14，將管道內氬氣排空，關閉放空閥14 ；
打開三元氣出口閥16，開啟真空泵20，打開真空泵閥15，對管道抽真空，時間約30秒左右，關閉真空泵閥15及二元氣出口閥13，停泵。
最后打開閥門一 1，讓緩沖罐19里的氬氣經過閥門一 1、二元氣進口閥7、三元氣出口閥16，匯流排17，流至與匯流排17相連接的微量氧分析儀18。通過微量氧分析儀18對氧含量進行檢測，當檢測到所述緩沖罐內的氧含量與高純氬原料氣體中微氧含量基本一致時，這時所述緩沖罐處理完畢，為處理合格的緩沖罐。
[0027]上述與匯流排相連接的微量氧分析儀采用的是西南化工研究設計院的FC-2000B型微量氧分析儀。
[0028]所述第(2)步中對將所述緩沖罐內配制好的一次組分混合氣取樣到所述合格的取樣鋼瓶內是先打開二元氣進口閥7，高壓調節(jié)閥8，低壓調節(jié)閥9，開啟真空泵20，打開真空泵閥15，將其他閥關閉，對管道抽真空，抽真空結束后，關閉真空泵閥15及二元氣進口閥7，停泵。
先打開閥門一 I再打開二元氣取樣閥6，將其他閥門關閉，采用與上述取樣原料氣體相同的步驟，通過取樣軟管將所述緩沖罐內配制好的一次組分混合氣取樣到取樣鋼瓶內。[0029]所述第(2)步中對所述取樣好的一次組分混合氣進行分析檢測是用高純氣體分析氣相色譜儀以氫氣作為載氣對所述取樣好的一次組分混合氣中的氮氣以及氬氣進行分析檢測，用微量水分儀對所述取樣好的一次組分混合氣中的微量水進行分析檢測，用微量氧分析儀對所述取樣好的一次組分混合氣中的微量氧進行分析檢測；如果分析檢測到的所述取樣好的一次組分混合氣中的氮氣體積含量為1.4X 10_2至1.6X 10_2之間，氬氣為平衡氣，其體積含量對應的為98.6X 10_2至98.4X 10_2之間，微量水的體積含量為3X 10_6以下，微量氧的體積含量為3X10_6以下，則所述一次組分混合氣為合格；上述分析檢測內容中只要有一項不合格，則所述一次組分混合氣為不合格。所述微量水和微量氧的體積含量非常小，占總體積的含量可以忽略不計。
[0030]上述對一次組分混合氣中的氮氣以及氬氣進行檢測的儀器采用的是成都銳遜科技有限公司GC9800型高純氣體分析氣相色譜儀；對微量水進行檢測的儀器采用的是成都儀器廠的US1-1AB微量水分儀；對微量氧進行檢測的儀器采用的是美國ADV的GPR-1200微量氧分析儀。
[0031]所述第(3)步中對鋼瓶進行處理的步驟包括:
a、將留有余壓的鋼瓶與抽真空管道連接，進行抽真空，時間約為20分鐘至25分鐘；
b、往所述鋼瓶中充入高純氬原料氣體，當所述鋼瓶內的壓力為0.2MPa時，關閉所述鋼瓶瓶閥；
C、對抽真空管道進行抽真空處理；
d、抽真空結束后，將所述鋼瓶瓶閥打開，用微量氧分析儀對所述鋼瓶內的微量氧進行分析檢測；
其中，第d步的分析檢測的所述微量氧的體積含量如果小于或等于3Χ10Λ則鋼瓶處理合格；如果所述微量氧的體積含量大于3 X IO-6,則鋼瓶處理不合格，這時則重復a至d步驟，直到微氧含量小于或等于3X 10_6將鋼瓶處理合格為止。這樣做，是為了保證成品混合氣的質量。
[0032]在實際操作時，將留有余壓的鋼瓶內氣體排空再與匯流排17連接，打開鋼瓶瓶閥、三元氣出口閥16、高壓調節(jié)閥8、低壓調節(jié)閥9，將其他閥門關閉，開啟真空泵20，打開真空泵閥15進行抽真空。對抽真空管道進行抽真空處理時，打開三元氣出口閥16，關閉其他閥門，開啟真空泵20，打開真空泵閥15進行抽真空。抽真空結束后，將所述鋼瓶瓶閥打開，其他閥門關閉，用與匯流排17連接的微量氧分析儀18對與匯流排連接的所述鋼瓶內的微量氧進行分析檢測。
[0033]所述第(3)步中成品氬、氦、氮焊接混合氣的配制是按照一定的比例先后將合格的一次組分混合氣、合格的高純氦原料氣體和合格的高純氬原料氣體充入所述處理合格的鋼瓶中，達到要求的壓力后，結束充裝。所述要求的壓力是指充裝結束時壓力在
10.6MPa-10.8MPa之間，冷卻后壓力在9.9-10.2MPa之間。
[0034]操作時，將處理合格的待充空瓶與匯流排17連接，連接好后，打開二元氣出口閥13，三元氣出口閥16，高壓調節(jié)閥8，低壓調節(jié)閥9，先啟動真空泵20，打開真空泵閥15對管道及匯流排抽真空時間約30秒，抽真空結束后關閉真空泵閥15，停真空泵20，關閉二元氣出口閥13。然后打開閥門二 10，開啟匯流排17上所有鋼瓶瓶閥，開啟后記錄高壓表5表壓，記錄好高壓表5的表壓后，關閉匯流排17上所有鋼瓶瓶閥； 然后再對管道進行放空和抽真空:打開放空閥14，將管道內氣體排空，關閉放空閥14，開啟真空泵20，打開真空泵閥15對管道抽真空，時間約20秒，關閉真空泵閥15，停泵。
[0035]對鋼瓶充裝一次組分混合氣:打開二元氣出口閥13，當高表壓5顯示值等于或者略高于前面記錄的表壓時，關閉二元氣出口閥13。這時，保證鋼瓶里面的氣體不會倒流回管道中。打開所有鋼瓶瓶閥，再打開二元氣出口閥13對鋼瓶內充裝一次組分混合氣。一次組分混合氣充裝結束后，關閉二元氣出口閥13，再關閉鋼瓶瓶閥，記錄高壓表顯示的一次組分混合氣充裝結束時的壓力。
[0036]重復上述對管道進行放空和抽真空的操作步驟:
再對鋼瓶充裝氦氣:打開氦氣原料氣體進口閥4，當管道壓力等于或略高于上次記錄高壓表顯示的一次組分混合氣充裝結束的壓力時，關閉氦氣原料氣體進口閥4。這時，保證鋼瓶里面的氣體不會倒流回管道中。打開鋼瓶瓶閥，再打開氦氣原料氣體進口閥4對鋼瓶充裝氦氣，氦氣充裝結束后關閉氦氣原料氣體進口閥4，關閉鋼瓶瓶閥，記錄高壓表顯示的氦氣充裝結束的壓力。
[0037]重復上述對管道進行放空和抽真空的操作步驟:
再對鋼瓶充裝氬氣:打開氬氣原料氣體進口閥2，當管道壓力等于或略高于氦氣充裝結束壓力時，關閉氬氣原料氣體進口閥2。這時，保證鋼瓶里面的氣體不會倒流回管道中。打開鋼瓶瓶閥，再打開氬氣原料氣體進口閥2對鋼瓶充裝氬氣，氬氣充裝結束后關閉氬氣原料氣體進口閥2，關閉鋼瓶瓶閥，氬、氦、氮焊接混合氣充裝結束。
[0038]所述第(3)步中對所述鋼瓶中的成品氬、氦、氮焊接混合氣進行分析檢測是用高純氣體分析氣相色譜儀以氫氣作為載氣對成品氬、氦、氮焊接混合氣中的氬氣、氦氣、氮氣進行分析，用微量水分儀對所述成品氬、氦、氮焊接混合氣中的微量水進行分析檢測，用微量氧分析儀對所述成品氬、氦、氮焊接混合氣中的微量氧進行分析檢測；如果分析檢測到的所述成品氬、氦、氮焊接混合氣中的氦氣體積含量為30.3X10_2至31X10_2之間，氬氣為平衡氣，其體積含量對應的為69.7X 10_2至69X 10_2之間，氮氣的體積含量為140X 10_6至160X10_6之間，微量水的體積含量為3X10_6以下，微量氧為3X10_6以下，則所述成品氬、氦、氮焊接混合氣為合格；上述分析檢測內容中只要有一項不合格，則所述成品氬、氦、氮焊接混合氣為不合格。上述氮氣，微量氧以及微量水的體積含量非常小，占總體積含量可以忽略不計。
[0039]上述對成品氬、氦、氮焊接混合氣中的氬氣、氦氣、氮氣進行檢測的儀器采用的是成都銳遜科技有限公司GC9800型高純氣體分析氣相色譜儀；對微量水進行檢測的儀器采用的是成都儀器廠的US1-1AB微量水分儀；對微量氧進行檢測的儀器采用的是美國ADV的GPR-1200微量氧分析儀。
[0040]上述對一次組分混合氣或成品氬、氦、氮焊接混合氣進行檢測時的具體操作步驟是一樣的，先是將裝有一次組分混合氣的取樣鋼瓶或裝有成品氬、氦、氮焊接混合氣的鋼瓶的閥門與測試儀器取樣閥連接，連接好后，打開取樣鋼瓶或鋼瓶的閥門再關閉，然后再將取樣閥打開，排空取樣閥管道內的壓力，再將取樣閥關閉。重復3次或者3次以上這樣的動作，重復上述動作結束后，將取樣鋼瓶或鋼瓶的閥門打開開始取樣，打開進樣閥，通過測試儀器對一次組分混合氣或成品氬、氦、氮焊接混合氣中的組分和水含量，氧含量進行分析檢測。
[0041]綜上所述，本發(fā)明首先對原料進行取樣和檢測，包括先后通過對取樣鋼瓶進行處理，將原料取樣到處理合格的取樣鋼瓶內，對取樣鋼瓶內的原料進行分析檢測，從而保證原料的質量達到要求；然后利用合格的原料氣體在緩沖罐內進行一次組分混合氣的配制及對配制好的一次組分混合氣進行取樣和分析檢測，包括先后通過對緩沖罐進行處理，在處理合格后的緩沖罐內利用合格的原料氣體進行一次組分混合氣的配制，對一次組分混合氣進行取樣分析檢測，從而保證緩沖罐內的一次組分混合氣的質量達到要求；最后利用合格的一次組分混合氣以及合格的原料氣體在鋼瓶內進行成品氬、氦、氮焊接混合氣的配制及對成品氬、氦、氮焊接混合氣進行分析檢測，包括先后通過對鋼瓶進行處理，在處理合格后的鋼瓶內利用合格的一次組分混合氣、合格的高純氦原料氣體和合格的高純氬原料氣體進行成品氬、氦、氮焊接混合氣的配制，對鋼瓶內的成品氬、氦、氮焊接混合氣進行分析檢測，從而最終保證氬、氦、氮焊接混合氣的產品質量，滿足用戶的需求。
[0042]以上實施例僅供說明本發(fā)明之用，而非對本發(fā)明的限制，有關【技術領域】的技術人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化或變換。因此，所有等同的技術方案也應該屬于本發(fā)明的保護范圍。本發(fā)明的保護范圍應該由各權利要求限定。
【權利要求】
1.一種對氬、氦、氮焊接混合氣進行生產質量控制的方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)、對原料進行取樣和分析檢測:對取樣鋼瓶進行處理，將高純氬原料氣體，高純氦原料氣體和高純氮原料氣體分別取樣到所述處理合格的取樣鋼瓶中，然后通過氣相色譜儀分別對各個取樣鋼瓶中的原料氣體進行分析檢測，分析檢測結果與標樣范圍相比較，判斷高純氬原料氣體，高純氦原料氣體和高純氮原料氣體是否合格，如果合格則進行下一步； (2)、利用合格的原料氣體在緩沖罐內進行一次組分混合氣的配制及對配制好的一次組分混合氣進行取樣和分析檢測:先對所述緩沖罐進行處理，再在所述處理合格后的緩沖罐內利用合格的原料氣體進行一次組分混合氣的配制，最后將所述緩沖罐內配制好的一次組分混合氣取樣到所述合格的取樣鋼瓶內，通過檢測儀器對其進行分析檢測，判斷一次組分混合氣是否合格，如果合格則進行下一步； (3)、利用合格的一次組分混合氣以及合格的原料氣體在鋼瓶內進行成品氬、氦、氮焊接混合氣的配制及對成品氬、氦、氮焊接混合氣進行分析檢測:先對鋼瓶進行處理，再在按照一定的比例先后將合格的一次組分混合氣、合格的高純氦原料氣體和合格的高純氬原料氣體充入所述處理合格的鋼瓶中進行成品氬、氦、氮焊接混合氣的配制，通過檢測儀器對其進行分析檢測，判斷成品氬、氦、氮焊接混合氣是否合格。
2.根據權利要求1所述的對氬、氦、氮焊接混合氣進行生產質量控制的方法，其特征在于:所述第(I)步中對取樣鋼瓶進行處理包括以下步驟: a、打開所述取樣鋼瓶兩端的閥門，將所述取樣鋼瓶里面的壓力排空； b、將取樣軟管的進氣口端與原料取樣閥連接，開啟所述原料取樣閥，將所述取樣軟管內的空氣吹掃干凈,吹掃時間不少于5秒鐘； C、所述取樣軟管吹掃完成后，將所述原料取樣閥開度調小，保證取樣所述軟管出氣口端有氣體排出，將所述軟管出氣口端與取樣鋼瓶的一端閥門連接，對所述取樣鋼瓶瓶內進行氣體進行吹掃，吹掃時間不小于I分鐘。
3.根據權利要求2所述的對氬、氦、氮焊接混合氣進行生產質量控制的方法，其特征在于:所述第(I)步中將高純氬原料氣體，高純氦原料氣體和高純氮原料氣體分別取樣到所述處理合格的取樣鋼瓶中包括以下步驟: a、取樣鋼瓶吹掃結束后，關閉所述取樣鋼瓶的另外一端的閥門，繼續(xù)向所述取樣鋼瓶內充入原料氣體，充入時間為10秒至20秒； b、關閉所述取樣鋼瓶一端的與將所述軟管出氣口端相連接的閥門，然后再打開所述取樣鋼瓶的另外一端的閥門將所述取樣鋼瓶內壓力排空； C、重復以上a步驟和b步驟往所述取樣鋼瓶內充原料氣再排空的動作至少5次，最后往所述取樣鋼瓶內充入原料氣體后，不再打開所述取樣鋼瓶的另外一端的閥門排氣，關閉所述取樣鋼瓶一端的與將所述軟管出氣口端相連接的閥門，使得所述取樣鋼瓶內留一定壓力的原料氣體，取樣結束。
4.根據權利要求3所述的對氬、氦、氮焊接混合氣進行生產質量控制的方法，其特征在于:所述第(I)步中對高純氬原料氣體，高純氦原料氣體和高純氮原料氣體進行分析檢測的步驟包括: a、將取好樣的所述取樣鋼瓶一端的閥門通過不銹鋼管與氣相色譜儀的取樣閥連接；b、先將所述取樣鋼瓶一端的閥門打開然后再關閉，再將所述氣相色譜儀的取樣閥打開以排空所述不銹鋼管內的壓力，然后再將所述氣相色譜儀的取樣閥關閉； C、重復3次或者3次以上b步驟，將所述取樣鋼瓶一端的閥門和氣相色譜儀的取樣閥打開，進行分析檢測，將試樣色譜峰與標樣色譜相比較，在標樣范圍以內則合格；任何一項指標超出標樣范圍則不合格。
5.根據權利要求4所述的對氬、氦、氮焊接混合氣進行生產質量控制的方法，其特征在于:高純氬原料氣體和高純氮原料氣體采用氧化鋯氣相色譜儀進行分析檢測，所述高純氬原料氣體進行分析檢測的載氣是將高純氬氣經惰性氣體凈化器純化后的氣體，所述高純氮原料氣體進行分析檢測的載氣是將高純氮氣經惰性氣體凈化器純化后的氣體；高純氦原料氣體采用氦離子化氣相色譜儀進行分析檢測，進行分析檢測的載氣是高純氦氣經惰性氣體凈化器純化后的氣體，上述均采用13X分子篩作為色譜柱分離柱。
6.根據權利要求1至5中任意一項權利要求所述的對氬、氦、氮焊接混合氣進行生產質量控制的方法，其特征在于:所述第(2)步中對緩沖罐進行處理包括以下步驟: a、對所述緩沖罐進行抽真空，然后充入的高純氬原料氣體； b、重復上述步驟3次或者3次以上，然后用微量氧分析儀分析檢測所述緩沖罐內氧含量; 其中，如果b步驟分析檢測所述緩沖罐內的氧含量與高純氬原料氣體中微氧含量不一致，則重復執(zhí)行a和b步驟，直至分析檢測所述緩沖罐內的氧含量與高純氬原料氣體中微氧含量基本一致。
7.根據權利要求6所述的對氬、氦、氮焊接混合氣進行生產質量控制的方法，其特征在于:所述第(2)步中對所述取樣好的一次組分混合氣進行分析檢測是用高純氣體分析氣相色譜儀以氫氣作為載氣對所述取樣好的一次組分混合氣中的氮氣以及氬氣進行分析檢測，用微量水分儀對所述取樣好的一次組分混合氣中的微量水進行分析檢測，用微量氧分析儀對所述取樣好的一次組分混合氣中的微量氧進行分析檢測；如果分析檢測到的所述取樣好的一次組分混合氣中的氮氣體積含量為1.4X 10_2至1.6X 10_2之間，氬氣為平衡氣，其體積含量對應的為98.6X 10_2至98.4X 10_2之間，微量水的體積含量為3X 10_6以下，微量氧的體積含量為3X10_6以下，則所述一次組分混合氣為合格；上述分析檢測內容中只要有一項不合格，則所述一次組分混合氣為不合格；所述微量水和微量氧的體積含量非常小，占總體積的含量可以忽略不計。
8.根據權利要求6所述的對氬、氦、氮焊接混合氣進行生產質量控制的方法，其特征在于:所述第(3)步中對鋼瓶進行處理的步驟包括: a、將留有余壓的鋼瓶與抽真空管道連接，進行抽真空； b、往所述鋼瓶中充入高純氬原料氣體，關閉所述鋼瓶瓶閥； C、對抽真空管道進行抽真空處理； d、抽真空結束后，將所述鋼瓶瓶閥打開，用微量氧分析儀對所述鋼瓶內的微量氧進行分析檢測； 其中，第d步的分析檢測的所述微量氧的體積含量如果小于或等于3Χ10Λ則鋼瓶處理合格；如果所述微量氧的體積含量大于3 X IO-6,則鋼瓶處理不合格，這時則重復a至d步驟，直到微氧含量小于或等于3 X 10_6將鋼瓶處理合格為止。
9. 根據權利要求8所述的對氬、氦、氮焊接混合氣進行生產質量控制的方法，其特征在于:所述第(3)步中成品氬、氦、氮焊接混合氣的配制是按照一定的比例先后將合格的一次組分混合氣、合格的高純氦原料氣體和合格的高純氬原料氣體充入所述處理合格的鋼瓶中，達到要求的壓力后，結束充裝。
10.根據權利要求9所述的對氬、氦、氮焊接混合氣進行生產質量控制的方法，其特征在于:所述第(3)步中對所述鋼瓶中的成品氬、氦、氮焊接混合氣進行分析檢測是用高純氣體分析氣相色譜儀以氫氣作為載氣對成品氬、氦、氮焊接混合氣中的氬氣、氦氣、氮氣進行分析，用微量水分儀對所述成品氬、氦、氮焊接混合氣中的微量水進行分析檢測，用微量氧分析儀對所述成品氬、氦、氮焊接混合氣中的微量氧進行分析檢測；如果分析檢測到的所述成品氬、氦、氮焊接混合氣中的氦氣體積含量為30.3\10_2至31父10_2之間，氬氣為平衡氣，其體積含量對應的為69.7 X Kr2至69 X Kr2之間，氮氣的體積含量為140 X 10-6至160 X 10-6之間，微量水的體積含量為3Χ10_6以下，微量氧為3Χ10_6以下，則所述成品氬、氦、氮焊接混合氣為合格；上述分析檢測內容中只要有一項不合格，則所述成品氬、氦、氮焊接混合氣為不合格；上述氮氣，微量氧以及微量水的體積含量非常小，占總體積含量可以忽略不計。
【文檔編號】G01N30/02GK103529171SQ201310502458
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月23日 優(yōu)先權日:2013年10月23日
【發(fā)明者】胡聲輝, 黃建宇, 高三生, 曾石祥, 李映龍 申請人:湖南鐵達能源科技有限公司