本申請涉及鋼瓶保壓，更具體地說，涉及一種鋼瓶氦氮保壓的裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、隨著半導(dǎo)體技術(shù)的飛速進(jìn)步和電子產(chǎn)品日益精細(xì)化的需求，高純電子特種氣體的應(yīng)用變得愈發(fā)廣泛。這些氣體在半導(dǎo)體制造、集成電路生產(chǎn)、光纖通信以及太陽能電池等領(lǐng)域扮演著至關(guān)重要的角色，其純度和穩(wěn)定性直接影響到最終產(chǎn)品的性能和可靠性。由于這些氣體的特殊性質(zhì)，它們往往被儲存在高壓鋼瓶中，以便于安全、高效地運(yùn)輸和使用。

2、高壓鋼瓶作為高純電子特種氣體的存儲和運(yùn)輸容器，其密封性能直接關(guān)系到氣體的保存質(zhì)量和安全性。任何微小的泄漏都可能導(dǎo)致氣體純度的下降，甚至引發(fā)安全事故。因此，在鋼瓶充裝使用前，進(jìn)行嚴(yán)格的保壓檢漏是不可或缺的一步。這一過程旨在確保瓶體與瓶閥連接處、瓶閥本身等關(guān)鍵部位沒有泄漏，從而保障氣體的長期保存和使用的安全性。

3、傳統(tǒng)的保壓檢漏方法主要依賴于氦質(zhì)譜檢漏儀。這種儀器利用氦氣的獨(dú)特性質(zhì)，能夠高精度地檢測出微小的泄漏點(diǎn)。在保壓檢漏過程中，通常使用氦氮混合氣體進(jìn)行升壓，以達(dá)到所需的保壓壓力。氦氣的加入提高了檢漏的靈敏度，而氮?dú)獾幕烊雱t有助于降低成本，因?yàn)榧兒獾膬r(jià)格相對較高。

4、然而，現(xiàn)有的保壓過程存在一些不足。首先，每次對鋼瓶進(jìn)行保壓時(shí)，都需要重新將氦氮混合氣體升壓至所需壓力，這不僅消耗了大量的電能，還增加了設(shè)備的磨損和維護(hù)成本。其次，保壓過程中管路中殘留的氦氮混合氣體會逐漸累積，導(dǎo)致氣源的有效利用率降低。隨著氣體的不斷消耗，必須定期更換氣源，這無疑增加了運(yùn)營成本和時(shí)間成本。

5、此外，高壓保壓過程對設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性要求極高。如果設(shè)備出現(xiàn)故障或操作不當(dāng)，可能導(dǎo)致氣體泄漏、壓力失控等嚴(yán)重后果，對人員和財(cái)產(chǎn)構(gòu)成威脅。因此，優(yōu)化高壓保壓過程，提高氣源利用率，降低能耗和成本，成為當(dāng)前亟待解決的問題。

6、針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，開發(fā)一種更加高效、節(jié)能、安全的鋼瓶高壓保壓技術(shù)，對于提升半導(dǎo)體行業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展水平具有重要意義。這不僅可以降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，還有助于保障產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性，推動整個(gè)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于上述問題，本申請?zhí)岢鲆环N鋼瓶氦氮保壓的裝置及方法，用于解決設(shè)備出現(xiàn)故障或操作不當(dāng)，可能導(dǎo)致氣體泄漏、壓力失控等嚴(yán)重后果，對人員和財(cái)產(chǎn)構(gòu)成威脅的技術(shù)問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

3、一種鋼瓶氦氮保壓的裝置及方法，一種鋼瓶氦氮保壓的裝置，包括氦氮混氣瓶組、通過管線與所述氦氮混氣瓶組上連接有第一膜壓機(jī)和第二膜壓機(jī)、所述第一膜壓機(jī)和所述第二膜壓機(jī)分別通過管路連接有真空泵和真空緩沖罐、所述第一膜壓機(jī)和所述第二膜壓機(jī)上通過管路連接的第一保壓充裝排和第二保壓充裝排，所述第一保壓充裝排和所述第二保壓充裝排上通過管路連接有第一鋼瓶和第二鋼瓶，所述第一保壓充裝排和所述第二保壓充裝排上連接有氦氮混氣儲罐，所述氦氮混氣儲罐出口連接進(jìn)入第一膜壓機(jī)和第二膜壓機(jī)進(jìn)口管線。

4、在一個(gè)具體的可實(shí)施方案中，所述所述第一膜壓機(jī)和所述第二膜壓機(jī)上連接有循環(huán)水回水口和循環(huán)水進(jìn)水口。

5、在一個(gè)具體的可實(shí)施方案中，所述真空泵與所述真空緩沖罐之間相連通。

6、在一個(gè)具體的可實(shí)施方案中，所述第一保壓充裝排和所述第二保壓充裝排上連接有在線分析管路、放空總管和高純n2管路，所述真空泵上連接有放空管路。

7、在一個(gè)具體的可實(shí)施方案中，所述第一膜壓機(jī)和所述第二膜壓機(jī)的進(jìn)口上設(shè)置有自動調(diào)節(jié)閥。

8、在一個(gè)具體的可實(shí)施方案中，包括如下步驟：

9、氦氮混氣瓶組首先提供用以對第一鋼瓶和第二鋼瓶保壓的氣源，氦氮混氣瓶出口經(jīng)減壓后經(jīng)過管路進(jìn)入第一膜壓機(jī)和第二膜壓機(jī)進(jìn)行升壓，自動調(diào)節(jié)閥保證第一膜壓機(jī)和第二膜壓機(jī)進(jìn)口壓力穩(wěn)定；

10、經(jīng)第一膜壓機(jī)和第二膜壓機(jī)升壓后的氦氮混氣分別進(jìn)第一保壓充裝排和第二保壓充裝排，氦氮混氣在由第一保壓充裝排和第二保壓充裝排進(jìn)入第一保壓充裝排充裝進(jìn)入第二鋼瓶，將第二鋼瓶打壓至高壓進(jìn)行保壓檢漏；

11、第二鋼瓶保壓完畢，第二鋼瓶內(nèi)高壓氣體經(jīng)管路直接泄壓進(jìn)入第二保壓充裝排上的第一鋼瓶，利用高壓氣體直接充裝減少第一膜壓機(jī)2和第二膜壓機(jī)運(yùn)行時(shí)間；

12、第一鋼瓶和第二鋼瓶均壓后瓶內(nèi)剩余氦氮混氣可進(jìn)入第一膜壓機(jī)和第二膜壓機(jī)進(jìn)口升壓，壓力升高后繼續(xù)充裝第二保壓充裝排上的第一鋼瓶；

13、所述第一保壓充裝排和所述第二保壓充裝排均設(shè)置氮?dú)庵脫Q管線，分析管線，放空管線，去氦氮混氣儲罐管線；對所述第一保壓充裝排和所述第二保壓充裝排置換處理用的氮?dú)猓约肮芫€中殘余的氦氮混氣回收至氦氮混氣儲罐；

14、保壓完畢第一鋼瓶和第二鋼瓶中高壓氣體直接泄壓進(jìn)入氦氮混氣儲罐儲存。

15、本發(fā)明的積極效果：

16、循環(huán)利用高壓氣體，第二鋼瓶保壓完畢后，其內(nèi)的高壓氣體直接泄壓進(jìn)入第二保壓充裝排上的第一鋼瓶，實(shí)現(xiàn)了高壓氣體的循環(huán)利用。這減少了第一膜壓機(jī)和第二膜壓機(jī)的運(yùn)行時(shí)間，降低了能耗和設(shè)備磨損。

17、自動調(diào)節(jié)閥保證壓力穩(wěn)定，在第一膜壓機(jī)和第二膜壓機(jī)的進(jìn)口上設(shè)置了自動調(diào)節(jié)閥，能夠自動保持進(jìn)口壓力的穩(wěn)定，提高了保壓過程的自動化程度和安全性。

18、氮?dú)庵脫Q和殘余氣體回收，在第一保壓充裝排和第二保壓充裝排上設(shè)置了氮?dú)庵脫Q管線和放空管線，以及去氦氮混氣儲罐管線。這不僅可以對鋼瓶和管線進(jìn)行氮?dú)庵脫Q處理，還可以將殘余的氦氮混合氣體回收至氦氮混氣儲罐，提高了氣源的有效利用率。

19、高效保壓充裝流程，本發(fā)明通過優(yōu)化保壓充裝流程，實(shí)現(xiàn)了對鋼瓶的高效、節(jié)能、安全的保壓。整個(gè)流程自動化程度高，減少了人工干預(yù)，提高了生產(chǎn)效率和安全性。

技術(shù)特征：

1.一種鋼瓶氦氮保壓的裝置，其特征在于，包括氦氮混氣瓶組(1)、通過管線與所述氦氮混氣瓶組(1)上連接有第一膜壓機(jī)(2)和第二膜壓機(jī)(3)、所述第一膜壓機(jī)(2)和所述第二膜壓機(jī)(3)分別通過管路連接有真空泵(4)和真空緩沖罐(5)、所述第一膜壓機(jī)(2)和所述第二膜壓機(jī)(3)上通過管路連接的第一保壓充裝排(6)和第二保壓充裝排(7)，所述第一保壓充裝排(6)和所述第二保壓充裝排(7)上通過管路連接有第一鋼瓶(8)和第二鋼瓶(9)，所述第一保壓充裝排(6)和所述第二保壓充裝排(7)上連接有氦氮混氣儲罐(17)，所述氦氮混氣儲罐(17)出口連接進(jìn)入第一膜壓機(jī)(2)和第二膜壓機(jī)(3)進(jìn)口管線。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼瓶氦氮保壓的裝置，其特征在于，所述所述第一膜壓機(jī)(2)和所述第二膜壓機(jī)(3)上連接有循環(huán)水回水口(10)和循環(huán)水進(jìn)水口(11)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼瓶氦氮保壓的裝置，其特征在于，所述真空泵(4)與所述真空緩沖罐(5)之間相連通。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼瓶氦氮保壓的裝置，其特征在于，所述第一保壓充裝排(6)和所述第二保壓充裝排(7)上連接有在線分析管路(12)、放空總管(13)和高純n2管路(14)，所述真空泵(4)上連接有放空管路(15)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼瓶氦氮保壓的裝置，其特征在于，所述第一膜壓機(jī)(2)和所述第二膜壓機(jī)(3)的進(jìn)口上設(shè)置有自動調(diào)節(jié)閥(16)。

6.一種鋼瓶氦氮保壓的方法，基于權(quán)利要求1-5所述的裝置，其特征在于，包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及鋼瓶保壓技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋼瓶氦氮保壓的裝置及方法，包括氦氮混氣瓶組、通過管線與所述氦氮混氣瓶組上連接有第一膜壓機(jī)和第二膜壓機(jī)、所述第一膜壓機(jī)和所述第二膜壓機(jī)分別通過管路連接有真空泵和真空緩沖罐、所述第一膜壓機(jī)和所述第二膜壓機(jī)上通過管路連接的第一保壓充裝排和第二保壓充裝排，所述第一保壓充裝排和所述第二保壓充裝排上通過管路連接有第一鋼瓶和第二鋼瓶，所述氦氮混氣儲罐出口連接進(jìn)入第一膜壓機(jī)和第二膜壓機(jī)進(jìn)口管線。因此，通過一種鋼瓶氦氮保壓的裝置及方法能解決設(shè)備出現(xiàn)故障或操作不當(dāng)，可能導(dǎo)致氣體泄漏、壓力失控等嚴(yán)重后果，對人員和財(cái)產(chǎn)構(gòu)成威脅的技術(shù)問題。

技術(shù)研發(fā)人員：王中彪,張儲橋,駱華江,馬雪爭,那峰,張艷志,陳琛,喬洋川
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中船（邯鄲）派瑞特種氣體股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28