荆门宏图特种飞行器制造有限公司 湖北省荆门市 448000
摘要：从绝热材料的准备、内容器的缠绕、内外容器罐体的套合到夹层抽真空等工艺要点入手,对高真空多层绝热槽车的制造工艺进行了详细叙述。
与粉末真空绝热槽车相比,高真空多层绝热槽车具有绝热性能好、容积大、设备自重小、真空寿命长、质量稳定和维修方便等优点,现已成为低温液体运输车市场的主力产品。虽然优势明显,但高真空多层绝热槽车的制造工艺要求很高。下面对高真空多层绝热槽车的制造工艺要点进行详述。
1、内容器缠绕前的准备
应保证高真空多层绝热槽车内容器钢板的金相组织为奥氏体状态,所有零部件组焊前应进行脱脂、酸洗钝化。内容器的组装应在专门的工区进行,严禁与碳钢材料一起放置。内容器一般应设置工艺人孔，以保证终环缝的焊接质量及组焊后内腔清洁、干燥、无油污和杂质。内容器及其管路附件组焊完成后,按《压力容器安全技术监察规程》及标准《冷冻液化气体汽车罐车》(NB/T47058)等相关规定,所有A、B类焊接接头应经射线无损检测合格，所有角焊缝应经渗透无损检测合格，并经气压试验(不宜用液压)合格。气压试验完成后对内容器外表面及管路附件再次进行脱脂、酸洗钝化处理。注意垫板上的螺纹透气孔用螺栓及生料带密封，防止液体渗入。经检验确认外表面无油污后，用洁净的塑料布将内容器覆盖晾干，如有条件可将内容器推入恒温炉内烘干2小时；然后将内容器一管口与抽真空检测系统接通(其余管口均应密封)，对内容器进行抽真空,直到罐内真空压力稳定在3Pa左右，此时使用氦质谱检漏仪对内容器进行氦检，漏率须达到图样要求。
缠绕前将整卷的复合绝热纸放入恒温炉内的支架上进行烘干，炉内温度应保持在105~120℃之间，使用前烘干时间不得少于24小时。用于包扎的玻璃纤维布带使用前,应在高温条件下进行脱脂处理,脱脂后玻璃纤维布带呈白色，其含脂量应小于0.125%左右。
2、内容器外表面的多层缠绕
缠绕操作间控制，内罐体移至缠绕间前，应提前开启缠绕间空调、除湿机，必须保证缠绕间处于干燥、洁净环境，室内温度控制在25℃左右，相对湿度＜50% 。
缠绕操作人员缠绕前应穿好白色防护服，佩戴口罩、帽子、白手套。禁止徒手直接接触接触罐体和绝热材料。不符合此要求的人员，不得参与缠绕工作。将除油烘干后的内容器安装在缠绕工装上，将复合绝热纸移动支架放置在与内容器平行的滑动导轨上，根据厂家标记取出前、后封头绝热被（每个封头绝热纸分为2个复合层），对前或后封头进行包扎，包扎时务必分清楚绝热纸的正反面（反射材料朝热端，绝热纸朝冷端与罐体表面贴合）和上下层（有玻璃纤维布的为最外层）的顺序，绝热纸边缘部位要固定在缠绕钉上，然后用玻璃纤维带对封头绝热纸进行固定，以防脱落。封头绝热材料上下层边缘错开20~25mm，待筒体缠绕时与筒体绝热材料分层搭接。
筒体缠绕，1、筒体绝热被分为4个复合层，根据标记取出筒体第一层绝热纸，依次摆放在罐体下面的木板上，从有管路的一端向另一端对罐体进行缠绕，缠绕时封头端部的绝热被一边应超出封头环焊缝150mm。将绝热被的一端固定在缠绕钢钉上，筒体转动带动绝热被转动，操作人员用手轻按绝热被使其与筒体贴合，包扎一圈之后将绝热被尾部也固定在缠绕钢钉上，用两端头的玻璃布带相互打结固定；相邻两节绝热纸缠绕时之间重叠35~45mm。2、缠绕第二层绝热被时，用宽度与前一层宽度不一致的绝热被起头缠绕，这样可以避免每一层环缝处重叠，在轴向与前一单元拼接缝错位。在绝热材料纵向两端应重叠35~45mm；上下层纵向拼接缝也应错位压缝，错位间距控制在60~80mm之间，减少漏热；依次类推，直至4个复合层全部缠绕结束。
3、对筒体缠绕层进行捆扎固定：当筒体绝热层全部缠绕完毕后，最后用25mm宽玻璃纤维带对绝热层进行捆绑，捆绑时注意捆绑的松紧度，在施工过程中要防止复合层受压导致紧贴一起和绝热纸由下垂现象。
内容器多层缠绕后,应立即与外壳套合组焊并抽真空,无关人员不得触摸绝热体,操作人员应穿戴专用工作服、工作帽、口罩和手套，防止头发、唾沫、油污等污染绝热体。
3、 内容器与外容器的套合
将玻璃钢支撑及相应封板等进行除油脱脂处理，在加工与搬运过程中应严禁被油污染。外容器筒体与内容器应试装校正,定位处应划线标注，然后沿线在外筒体上开8个支撑点孔,对外筒体进行清洁。在筒体两端设置好弧形延伸板,并将小车导轨固定于筒体内;将外容器筒体置于滚轮架上，导向小车置于外容器筒体内的导轨上,并使其固定轴与筒体同心，然后将内容器一端固定在导向小车上,另一端用行吊将其推入外容器筒体内；调整好内外容器的同心度及轴向的相对位置,再将其前后的径向玻璃钢支承安装定位并点焊,之后撤出导向小车和行吊。
试装外容器前后封头,合适后将其与外容器筒体点焊定位。当封头与筒体焊接完成后,焊死全部径向玻璃钢支撑。对外容器上所有新增焊缝均进行磁粉检测,合格后用氦质谱检漏仪对外容器所有焊缝进行真空检漏,其漏率不大于图样要求。
4、夹层抽真空
1）待低温容器完成检漏、外装后移入加热间，连接好内加热系统、抽真空管路、氮气加热及冷阱装置，分别启动内、外加热装置对容器加热，内加热进气温度控制在180~190℃（管口处），内加热回气口温度控制在120~130℃（管口处），
外加热间温度控制在120~140℃。从加热装置开启之时，保温时间至少20h以
上后开始抽真空。2）启动抽真空机组，对抽真空管路进行检漏，其漏气率＜3.0×10-4Pa.m³/s合格。3）对夹层进行抽真空，在抽空过程中，需向冷阱装置内添加液氮，每抽空3h向夹层内通入热氮气置换一次，氮气置换后保温4h后抽真空。置换用氮气温度应控制在100~110℃之间，置换（破空）过程中要严格注意压力变变化，待夹层压力表接近0.1Mpa时，立即停止通热氮气。4）重复上述保温、抽真空、氮气置换过程不少于6次，并观察以冷阱内无水分和明显结霜为止，否则，必须增加循环置换次数；最后一次置换完成并保温后，抽真空3h停止内、外加热，并开大门降温，降温期间继续抽真空5h以上方可停止抽真空，容器出炉。（注：出炉前抽真空至少8h以上）
出炉后，抽空前要求填充分子筛、Ag400吸附剂，吸附剂填充过程中应持续向夹层通入干燥热氮气，氮气温度控制在50~60℃左右。吸附剂活化：吸附剂填充完毕后，对夹层抽真空至100Pa后，采用专用设备对Ag400吸附剂进行活化，活化温度300℃，活化时间4h。继续抽高真空至真空度符合图样要求。
5 、整车组装
当槽车贮罐夹层真空度达到要求后，总装外部管路系统及阀门箱等。完成后，对管路进行脱脂白化处理。然后将贮罐与底盘或行走机构进行组装,螺栓组合时,应严格按要求控制好拧紧力矩和预紧力。组装完成后对罐体刷油漆,罐体颜色一般为白色；整车出厂前应按图样要求进行整车气密性试验,并用氮气正压封存。
6、结束语
高真空多层绝热为目前国内低温槽车行业采用的一种新的绝热技术,优势明显,高真空多层绝热槽车已成为低温液体运输车市场的主力产品。但其制造工艺要求高,需要制造的各个环节严格按照标准要求进行,才能制造出高质量的高真空多层绝热槽车。