Способ наполнения баллонов газовой смесью под давлением Советский патент 1990 года по МПК F17C5/06 F17C1/10 

Изобретение относится к способам получения газовых смесей заданного состава в баллонах под давлением и может быть использовано в газовой, химической, приборостроительной, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности для метрологических и технологических целей.

Целью изобретения является повышение эффективности за счет сохранения стабильности сероводородсодержащей газовой смеси при заполнении и последующем хранении.

Способ осуществляют следующим образом.

Предварительно отвакуумированный металлический баллон объемом 1-20 дм3 заполняют сероводородсодержащим газом с концентрацией сероводорода в 2-15 раз превышающей заданную концентрацию сероводорода в смеси, Сероводородсо- держащий газ выдерживают в баллоне 96-215 ч под давлением 5-10 кгс/см2. По истечении времени выдерживания газ из баллона удаляют, баллон ваку- умируют. Приготовленную газовую смесь с заданной концентрацией сероводорода сжимают и заполняют ею баллон под давлением 60-90 кгс/см2.

Газовую смесь в баллоне анализи- , руют на содержание сероводорода и аттестуют.

Пример 1. Предварительно отвакуумированный баллон из легироСЛ СЛ СП СЛ

СО

ю

санной стали объемом 2 дм3 заполняют смесью сероводорода с воздухом, с концентрацией сероводорода 2 об.% под давлением 5 кгс/см2. Сероводородвоз- душную смесь выдерживают в баллоне 96 ч, после чего ее удаляют, баллон вакуумируют, приготовленную газовую смесь-сероводород в азоте с содержанием сероводорода,1 об.%, сжимают и заполняют ею баллон под давлением 60 кгс/см2.

Газовую смесь из баллона анализируют по ГОСТу после заполнения через неделю, месяц, два, четыре и шесть месяцев.

П р и м е р 2. Предварительно отвакуумированный баллон из нержавеющей стали объемом 8 дм7 заполняют смесью сероводорода с азотом с кон- центрацией сероводорода 0,6 обД под -давлением 7 кгс/см2. Сероводородную смесь выдерживают 168 ч, после чего ее удаляют из баллона, баллон вакуумируют, приготовленную газовую смесь- сероводород в азоте с содержанием сероводорода 0,06 об.%, сжимают и заполняют ею баллон под давлением 75 кгс/см2. Газовую смесь из баллона анализируют по ГОСТу после заполнения через неделю, месяц, два, четыре и шесть месяцев.

П р и м е р 3. Предварительно отвакууумированный баллон из чугуна объемом 20 дм3 заполняют смесью серо- водорода с метаном с концентрацией сероводорода 0,75 об.% под давлением 10 кгс/см2. Сероводородметановую смесь выдерживают в баллоне 215 ч, после чего ее удаляют, баллон вакууми руют, приготовленную газовую смесь- сероводород в азоте с содержанием сероводорода 0,05 об,%, под давлением 90 кгс/см2 сжимают и заполняют ею баллон.

Газовую смесь из баллона анализируют по ГОСТу через неделю, месяц, два, четыре и шесть месяцев после заполнения.

П р и м е р . Предварительно отвакуумированный баллон из легированной стали объемом 2 дм3 заполняют смесью сероводорода с воздухом с концентрацией сероводорода 2 об.% под давлением 5 кгс/c.-i2. Сероводородвоз- душную смесь выдерживают в баллоне № ч, после чего ее удаляют, баллон вакуумируют, приготовленную газовую смесь-сероводород в азоте с содержанием сероводорода 1 об.%, сжимают и заполняют ею баллон под давлением 60 кгс/см2.

Газовую смесь из баллона анализируют по ГОСТу после заполнения через неделю, месяц, четыре, шесть месяцев П р и м е р 5. Предварительно отвакуумированный баллон из чугуна объемом 20 дм3 заполняют смесью сероводорода с метаном с концентрацией сероводорода 0,75 об.% под давлением 10 кгс/см.

Сероводородметановую смесь выдерживают в баллоне 2АО ч, после чего ее удаляют, баллон вакуумируют, приготовленную газовую смесь-оероводо- род в азоте с содержанием сероводорода 0,05 обД, сжимают и заполняют ею баллон под давлением 90 кгс/см2.

Газовую смесь из баллона анализируют по ГОСТу после заполнения через неделю, месяц, два, четыре и шесть месяцев.

П р и м е р 6. Приготовленную газвую смесь-сероводород в азоте с содержанием сероводорода 1 об.%, сжимают и заполняют ею предварительно отвакуумированный баллон из нержавеющей стали объемом 8 дм3 под давлением 60 кгс/см2.

Газовую смесь из баллона анализируют по ГОСТу после заполнения через неделю, месяц, два, четыре и шесть месяцев.

Пример. Предварительно отвакуумированный баллон из легированной стали объемом 2 дм3 заполняют смесью сероводорода с воздухом с концентрацией сероводорода 1,5 о6.% под давлением 5 кгс/см2. Сероводородсо- держащую смесь выдерживают в баллоне 96 ч, после чего ее удаляют, баллон вакуумируют, приготовленную газовую смесь сероводород в азоте с содержанием сероводорода 1 обД сжимают и заполняют ею баллон под давлением 60 кгс/см2.

Газовую смесь из баллона анализируют по ГОСТу после заполнения, через неделю, месяц, два, четыре и шесть месяцев.

Примерб. Предварительно отвакуумированный баллон из чугуна объемом 20 дм3 заполняют смесью сероводорода с метаном с концентрацией сероводорода 0,8 обД под давлением 10 кгс/см2. Сероводородметановую смесь выдерживают в баллоне

5

215 ч, после чего ее удаляют, ва- куумируют баллон, приготовленную газовую смесь сероводород в азоте с содержанием сероводорода 0,05 об.% сжимают и заполняют ею баллон под давлением 90 кгс/см2.

Газовую смесь из баллона анализируют по ГОСТу после заполнения через неделю, месяц, два, четыре, шесть месяцев.

В таблице представлены результаты анализа содержания сероводорода в газовой смеси через различные промежутки времени.

Как видно из таблицы, газовые смеси, содержащие сероводород, имеют стабильный состав при заполнении и последующем хранении, если предварительно баллоны заполняют сероводород содержащим газом, с концентрацией сероводорода в 2-15 раза превышающей заданную его концентрацию в смеси и выдерживают в течение 96-215 ч (примеры 1-3) .

При выдерживании меньше 96 ч цель способа не достигается, а выдерживание больше 215 ч экономически нецелесообразно (примеры 4-5).

При предварительном заполнении бал лона сероводородсодержащим газом с концентрацией сероводорода, превышающей заданную концентрацию в смесь менее чем в 2 раза, цель изобретения не достигается, а с концентрацией сероводорода более чем в 15 раз превышающей заданную концентрацию серово дорода в смеси ведет к перерасходу продуктов и экономически нецелесообразно (примеры 7 и 8).

Концентрация сероводорода в сероводород содержащем газе в 2-15 раз превышающая заданную концентрацию сероводорода в газовой смеси выбрана, исходя из концентрации сероводорода в хранимой смеси. Большие значения концентрации сероводорода (10-15 раз) в сероводородсодержащем газе используются для создания сульфидного покрытия на внутренней поверхности баллонов, предназначенных для хранения газовых смесей с меньшей микроконцентрацией сероводорода. , Выдерживание сероводородсодержащего газа в баллонах в течение различных промежутков времени (96-215 ч) зависит от характера металла, из ко- 1торого сделан баллон. Большее время выдерживания (168-215 ч) применяется

555926

для баллонов из чугуна, меньшее (96-168 ч) - для баллонов из легированной стали. Выбранный интервал времени выдерживания обеспечивают созданием надежного сульфидного покрытия на внутренней поверхности баллонов, выполненных из сплавов на основе железа.

Ю Кроме того, время выдерживания баллонов с сероводородсодержащим газом обратно пропорционально концентрации сероводорода в последнем. Выдержка баллона, заполненного

15 сероводородсодержащим газом, в течение 96-215 ч обеспечивает создание сульфидного покрытия достаточной мощности, исключающего контакт сероводорода газовой смеси при дальней2о шем хранении с металлом стенки баллона, взаимодействие сероводорода с последней и, как следствие, изменение концентрации сероводорода в газовой смеси, нагнетаемой в баллон для

25 хранения под высоким давлением. Интервал времени выдерживания баллона с сероводородсодержащим газом определяется характером металла баллона и обеспечивает создание надежного 30 сульфидного покрытия на внутренней поверхности баллона, изготовленного из различных марок чугуна и стали. Удаление сероводородсодержащего газа из баллона обеспечивает дальней с шее заполнение баллона приготовлен

ной газовой смесью с заданной концентрацией сероводорода.

Использование заявляемого способа позволяет наполнять обычные ме0 таллические баллоны сероводородсодер- жащей газовой смесью под давлением и обеспечивает сохранение стабильности их при заполнении и последующем длительном хранении. Стабильность

5 состава сероводородсодержащих газовых смесей при хранении в баллоне под давлением позволяет использовать их для метрологической поверки газоаналитических приборов, что повышает

Q точность и надежность аналитических работ.

Формула изобретения

55

Способ наполнения баллонов газовой смесью под давлением, преимущественно сероводородсодержащей, включающий приготовление смеси, сжатие и заполнение ею баллонов до получения

высокого давления, при этом предварительно баллоны заполняют одним из компонентов смеси, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности за счет сохранения стабильности смеси в процессе наполнения и хранения, предварительное заполнение осуществляют сероводородсо- держащим газом с концентрацией сероводорода, в 2-15 раз превышающей заданную, и выдерживают в течение 96- 215 ч, после чего газ удаляют.

Изобретение относится к способам получения газовых смесей заданного состава в баллонах под давлением и может быть использовано в газовой, химической, приборостроительной и нефтехимической промышленности для метрологических и технологических целей. Цель изобретения - сохранение стабильности сероводородсодержащей газовой смеси при заполнении и последующем хранении. Согласно способу баллон предварительно заполняют сероводородсодержащим газом с концентрацией сероводорода, в 2 - 15 раз превышающей заданную концентрацию сероводорода в смеси, и выдерживают в течение 96 - 215 ч, после чего газ удаляют из баллона, готовят заданную смесь, сжимают и заполняют ею баллон до получения высокого давления. На стенках баллона образуется сульфидное покрытие, исключающее контакт сероводорода из газовой смеси с металлом стенки. 1 табл.