对容器等进行液压爆破测试的过程
对容器等进行泄漏预测试的过程
摘要:本发明涉及一种预先测试管道、容器、容器等的方法,以直观地定位此类设备中的泄漏、裂缝、孔和裂缝。在这些设备的内部填充一种含有独立剂的气体,然后密封内部,并在适当的时间内保持预定的超大气压,以便在密封设备的壁上出现任何泄漏,含有指示剂的加压气体将在该位置逸出到大气中,并且可以目视观察气体中的指示剂,从而精确定位泄漏位置。与气体混合的指示剂可以是有色气体、磷光体、荧光剂或自燃剂。这种指示剂一旦逸出到大气中,就会变成可见的颜色或烟雾,或者可以在紫外光下或通过红外探测装置检测到。
正文
发明领域
与目前使用的定位泄漏的方法相比,本发明有许多优点。最大的优点是不需要使用传感器设备或训练有素的技术人员,观察者可以通过肉眼观察(通常称为“目测”)来检测泄漏位置。如果要检测微尺寸泄漏,我可以进一步使用红外扫描设备或红外传感器来定位泄漏的大致区域从而进一步查明微泄漏。然而,在大多数情况下,如果不必确定微尺寸泄漏的位置,则可以由一个临时观察者快速而经济地观察到它们。如果管道隐藏在地下或埋在地下,则可以使用红外线设备来定位泄漏,因为根据本发明使用的一些指示化合物对空气中的es cape产生放热反应。与其他方法相比,这种方法有很大的优势,因为可以在黑暗中或不易接近的地方检测到泄漏。
本发明的一些用途是船上管道系统的预测试。在我的过程中,观察者几乎可以随意地通过指示泄漏的颜色或烟雾状蒸汽的位置来发现泄漏。它还可用于飞机管道系统、液压或燃气系统。它可用于管道在运行前进行预试验。它还可以被“连接”房屋或工业系统的水管工使用。它也可以被建筑检查员用来检查住宅、工业厂房等内系统的密封性。本发明的另一个应用是对管道系统进行定期测试,如操作mis siles、加压电话导管。电话导管的一个主要问题是,如果放在导管中的气体逸出而未被发现,湿气就会进入电缆,破坏电缆绝缘的绝缘性能。我的过程使快速、经济的系统预测试和定期测试成为可能。
现有技术
重要的是,在本发明之前,没有人建议使用视觉指示气体来预先测试封闭系统或容器中的泄漏。目前常用的方法有压力试验、水压试验、肥皂试验、氦质谱仪、氢和卤化物检漏仪。
气体放射性示踪剂也被用于探测埋地管道的泄漏。短半衰期放射性示踪剂也曾用于输气管道的流量效率试验,但这些示踪剂尚未用于天然气输送或分配管道泄漏的检测和定位。示踪剂法的一般缺点是需要控制注入示踪剂,这种操作给配气系统带来许多实际困难。
新铺设的配水干管通常在投入使用前用气体加压以测试其密封性。泄漏通常通过记录压力计指示的总管压力下降来检测;dragnet检漏仪是为了方便这种类型的泄漏测试而开发的。
管道的测试通常是一项艰巨而艰巨的任务。出于经济和安全原因,管道必须无泄漏。因此,每根管道必须在其预期工作压力或以上进行泄漏测试。在某些情况下,如在人口稠密地区或地方法规要求,必须对管道进行水压试验。
当对管线进行静水压试验时,管线压力下降可证明是否存在泄漏。特定泄漏的位置可通过水秀显示。如果被测管线位于明沟中,则很容易在沟渠底部看到漏水。对许多现有的埋地管线进行了测试,地面可能出现或没有出现漏水现象。
在某些地层中,从管道中漏出的水会流进地下,而不会出现在地面上。在其他情况下,排水可能是横向的。在沼泽地区,漏水只会和周围的水混合。综上所述,静水压试验有一些严重的局限性。
最古老和最常见的泄漏检测方法包括将肥皂溶液外敷到接头处或认为存在泄漏或裂缝的设备点,同时在压力下将气体引入仪器中,气泡的出现表明接头处有泄漏或裂缝。操作员的主要缺点是在很短的时间内没有观察到。
soap测试还有许多其他严重的限制。有必要在每个阀门和接头上涂上肥皂或化学溶液,以检测泄漏。在大多数情况下,很难到达“难以到达的地方”。此外,在远离观察者的区域很难看到泄漏。进一步的限制是在许多情况下,管道中存在泄漏。因此,只有在soap应用程序之前确定了泄漏本身,才能发现它。
另一种检测泄漏的方法是使用氢气和氦气,这些氢气和氦气是在压力下注入管道中的,因此观察者必须缓慢地扫描管道和带有传感器设备的所有配件。这也有许多严重的局限性,因为观察者或技术人员无法到达许多区域和表面以隔离泄漏。
Winter et回顾了检测工艺设备泄漏的既定方法。放射性示踪法是一种值得推广的方法,因为它主要涉及放射性磷的使用。红外线检漏仪基于一氧化二氮的使用和气体泄漏时的检测。卤化物炬法利用卤化物焊炬来检测泄漏,并且需要在装置内引入氟利昂和空气。其他方法基本上是基于不同指标的颜色变化。
发明概要
根据本发明,拟在其中容纳流体的管道、容器、封闭系统等在静态或动态压力下进行预测试,以确定其壁上或管道中工艺系统的接头或连接处可能存在的泄漏。气体车辆中携带的选定指示剂被泵入封闭或密封的项目中,以进行泄漏预测试。在适当的时间内,这些物品的内部会保持预定的压力,如果出现任何泄漏,混合气体和指示剂逸出到大气中时,会产生一种彩色烟雾,可以通过肉眼观察,或者在黑暗中使用红外线设备检测泄漏时使用选定的指示剂。管道或系统的选定部分可能会被封闭,并在Saale中进行泄漏测试。
本发明的目的是视觉识别和定位系统或容器中的泄漏点,该系统或容器在系统运行、运输或包含其设计所针对的材料之前几乎无法确定。本发明涉及用于目视识别任何现有泄漏点的预测试过程,例如飞机系统、船舶系统、导弹系统;气体或液体系统,例如传输、分配管线;预测试含有气体或液体的潜艇系统;低温容器和传输线等的预测试。
本发明的另一个目的是在“摇匀”巡航之前对船舶进行预测试,以消除通常可以在港口修复的许多泄漏,从而节省时间和金钱。该方法在导弹设备、飞机系统、气体和液体管线、化学管线和容器的泄漏预测试中具有广泛的用途。
本发明也可用于荧光剂或荧光剂。可以在气体或液体中添加各种其他试剂,以产生可见的有色烟雾,或添加到dicant中,以确定泄漏位置。在黑暗中,最好使用磷光剂或荧光剂才能被看到。可能需要使用自燃剂,以便使用红外设备检测肉眼无法轻易看到的泄漏。
优选实施例的描述
本发明提供了一种通过在选定的车用气体中掺入着色剂或指示剂来检测管道和容器泄漏的简单方法。当这种有色气体或指示剂在各种选择的压力下被泵入管道系统或容器中时,任何可能发生的泄漏都可以通过含有指示剂的逸出试验气体直观地立即检测出来,而不需要任何特殊设备。为了给任何给定的气体或气体混合物着色,我添加一种选定的指示剂,该指示剂可以是无机或有机试剂,并且与车用气体稳定且无反应。加入足量的指示剂,使测试气体在逸出到大气中时肉眼可见。施加在压力容器内部的压力以及其他类似物的泄漏预测试压力可能从略高于大气压到几百个大气压不等,这取决于被预测试容器的特性,以及它们正常运行时的工作压力,以及泄漏的特征。在相对较大的泄漏情况下,只需要中等压力来定位它们,但随着泄漏接近微尺寸,需要越来越大的压力来定位它们。预测试压力也可以在适当的时间段内保持在预定水平,或者可以逐渐增加到特定水平。
我也可以添加到选定的车用气体中,如硝基甲烷,例如,重氮甲烷,它是黄色气体,在正常条件下,体积分数在10%到20%之间,以便在逸出到大气中时呈现出独特的颜色。其他可适量使用的有色气体有:一氧化二氯,一种黄红色气体;二氧化氯,一种红黄色气体;三氧化二氮,一种红棕色气体;三氧化二氮,一种蓝色气体;溴化亚硝基,一种褐色气体;氯化亚硝基,一种黄色气体;硝基氯,一种浅黄色的棕色气体;二氧化氮或四氧化二氮,一种红棕色气体。也可向车用气体中添加元素氯(绿色气体)或元素溴(棕红色气体),以使气体变色。这些指示剂当然必须在本领域技术人员容易确定的兼容环境条件下使用,以使添加的有色气体不会与被测试的设备插座或导管发生反应或发生反应。当然,车用气体也应与添加的氯或溴无反应。适当的反应剂也可添加到选定的待着色的车用气体中,以便所添加的试剂将与全部或部分气体反应,从而使气体着色。
根据本发明的车用气体中也可以添加指示剂,例如四氯化钛或四氯化锡,其在逸出到大气中时产生可见烟雾。也可以使用二甲基胂、氢化硼、磷化氢等自燃物质,这些物质与空气中的氧气发生自发反应,逸出到大气中时会产生可见烟雾。
磷蒸气逸出到大气中,在黑暗中会发出磷光,也可用作指示剂。此外,可将萘或金属聚合物蒸汽添加到各种气体中,使其在紫外线下发出荧光。
根据本发明,通常选择气态或挥发性金属氢化物、金属烷基、金属卤化物和金属烷基氢化物,特别适合于无机试剂。将这些试剂添加到非反应性车用气体中,如氢气、氦气或氮气,以便混合后的试验气体逸出到正常大气中时,将产生可见信号或烟雾。这些添加的指示剂优选为易挥发的物质,可与车用气体混合并与被测设备中的气体一起携带。如果发生泄漏,则添加的药剂逸出到大气中,与空气中的氧气和/或湿气发生反应,产生可见烟雾。
适合与车用气体混合的溶剂可选择氢化硅和氢化硼。药剂也可以是具有通式的化合物:
其中M是铝或硼;R是具有1到10个碳原子的脂肪族或烯烃直链、支链或环状有机基团;X是氢或选自氯、溴、碘和氟的基团的卤素;n是至少1的整数。
具体说明剂为三乙基铝、乙基三氯化铝、二乙基氯化铝、乙基二氯化铝、二异丁基氯化铝、单异丁基二氯化铝、三异丁基铝、二乙基氢化铝、甲基铝倍半硅氧烷、二异丁基氢化铝、三异己基铝、铝,三正己基铝、三正辛基铝、三正丁基铝、三正癸基铝、异丙基铝、三正丙基铝、三异丙基铝、三正丁基铝、三环己基铝。可使用类似于上述铝化合物的硼化合物,例如三乙基硼、溴化二乙基硼等。
其他合适的试剂可以是具有以下公式的化合物:
其中,Z是锌或镉;R是具有1到10个碳原子的脂肪族直链、支链或环状有机基团;X是来自氯、溴、碘和氟的基团的氢或卤素;并且in是至少1的整数。
说明性特定化合物为二乙基锌、二正丁基锌、二乙基镉、二异丁基镉、二辛基锌和二环己基锌。
这些药剂可添加到车用气体中,浓度范围约为0.01至约10%(按重量计)。它们也可以方便地添加到合适的碳氢化合物溶液中,例如丁烷、正己烷、庚烷等,这些碳氢化合物将均匀地挥发或分散在车用气体中。当混合气体逸出到大气中时,会产生可见的烟雾。此外,当混合试验气体逸出到大气中时,这些金属有机指示剂与大气中的氧气发生放热反应,产生热,可在黑暗中通过红外摄影检测到。发现85%三乙基硼烷和15%二乙基锌的混合物适合与氦、氢气或氮气混合,含量为0.05%至25%。也可将含有25%(按重量计)含有微量二乙基锌的三乙基铝的碳氢化合物溶液添加到车用气体中并在其中挥发以检测泄漏。
当使用在正常大气中自燃的指示剂时,必须使用非反应性或惰性载气。在这种情况下,首先用惰性气体(如氮气、氢气、氦气或二氧化碳)彻底吹扫或冲洗出待测容器中的空气或其他流体,然后通过适当连接的入口以预定量添加选定的非反应指示剂或指示剂混合物。将指示剂与容器内部的气体混合,使指示剂均匀分布在容器内,然后密封容器。然后,在容器内部保持预先确定的超高压,并且可以直观地观察到指示物在可能存在泄漏的位置逃逸到大气中的情况。当使用与空气无反应性的指示剂时,可将指示剂简单地引入容器的密封内部等适当量。
显而易见,具有上述特性的其它特定指示剂可根据本发明的教学内容容易地选择用于与车用气体混合。
待决权利要求中使用的“容器等”一词旨在包括管道、导管、容器、储罐、容器和封闭系统,其内有容纳流体的空间。
我声称:1.在容器等中定位泄漏以容纳流体的过程,包括以下步骤:用惰性气体吹扫所述容器,向所述容器填充含有指示剂的气体,所述指示剂与大气反应产生可见信号,密封所述ves sel,在所述容器内部保持预定的超高压,并在所述容器的位置处观察所述指示剂泄漏到大气中的情况。2.如请求项1之方法,其中该指示剂系自燃气体。3.如请求项2之方法,其中该自燃气体系二甲基胂、磷化氢或氢化硼。4.如请求项1之方法,其中该指示剂系挥发性荧光年龄5.如请求项1之方法,其中该指示剂系选自氢化矽及硼hy滴状物之群之通常气态或挥发性化合物;具有式之化合物其中,M是铝或硼;R是具有1到10个碳原子的脂肪族或烯烃直链、支链或环状有机基团;X是氢或选自氯、溴、碘和氟的基团的卤素;n是至少1的整数;以及具有以下式的化合物:这里,Z是锌或镉;R是具有1到10个碳原子的脂肪族直链、支链或环状有机基团;X是来自氯、溴、碘和氟的基团的氢或卤素;n是至少1的整数。6.如请求项5之方法,其中该指示剂包含三乙基铝、三乙基硼烷、二乙基锌或乙基铝倍半氯化铝。7.定位容器中的泄漏的过程,用于容纳流体,包括用含有指示剂的惰性气体吹扫所述容器的步骤,所述指示剂选自重氮甲烷、一氧化二氯、三氧化二氮、三氧化二氮、亚硝基溴,亚硝基氯、硝基氯、二氧化氮、四氧化二氮、溴和氯,密封所述容器,在所述容器内部保持预定的超大气压力,并在所述容器发生泄漏的位置观察所述指示剂泄漏到大气中的情况。8.在容器等中定位泄漏的过程,包括以下步骤:用惰性气体吹扫所述容器内部,将指示剂与所述气体混合,直到指示剂均匀分布在其中,所述指示剂与大气反应以产生可见信号,密封含有所述指示剂的所述容器,并在所述容器内部保持预定的环境压力,并在所述容器发生泄漏的位置观察所述指示剂泄漏到大气中的情况。9.在容器等中定位泄漏的过程,包括用含有与大气反应的指示剂的惰性气体冲洗容器内部的所有空气压力,以产生可见信号,并在充满所述气体时密封所述容器,以及在所述容器的内部保持预定的超大气压力,并在所述容器的位置观察所述指示剂泄漏到大气中的情况。
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