CN114193028A - 保护气纯度提高装置、保护气提纯方法、焊接保护方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种保护气纯度提高装置、保护气提纯方法、焊接保护方法，其中，保护气纯度提高装置包括：容器、过滤部、脱氧部、干燥部、进气部和出气部，过滤部、干燥部和脱氧部均设置于容器内；过滤部、脱氧部和干燥部依次连接；进气部与容器连接，出气部与干燥部连接。通过对本发明的应用，提供了一种用于保护氩气纯度的提纯装置和提纯方法以及其焊接保护方法，可广泛应用于石油化工、医药和半导体等行业中的洁净管道焊接工艺中，进一步提高了保护氩气的纯度从而保证了焊接质量，同时还提升了氩气的利用率，进而节约了经济成本，带来了一定的经济效益；还可以推广和利用到其他领域对氩气纯度有较高要求的焊接工作中，能够进一步促进技术进步。

Description

保护气纯度提高装置、保护气提纯方法、焊接保护方法
技术领域
本发明涉及焊接保护技术领域，尤其涉及一种保护气纯度提高装置、保护气提纯方法以及焊接保护方法。
背景技术
较为常见的，洁净管道一般用于特种气体的输送，因此在洁净管道的安装过程中有着较高的标准。洁净不锈钢管焊接方法一般选用全自动惰性气体钨极保护焊，同时会选用氩气作为保护气体，并且用于洁净管焊接的保护氩气必须采用高纯氩气。目前，市场上大部分高纯氩气很容易在装瓶、贮存以及运输等过程中被污染，纯度往往达不到高纯氩气的要求，而被污染的氩气中的杂质主要是氧气和水蒸气等杂质；而瓶装的高纯氩气在使用中，因为瓶底的气体水含量高，在使用过程中会直接影响焊接的质量，同时也存在较大的浪费。然而，在国内现有施工活动中高纯氩作为保护气体在使用环节基本没有进行再提纯工序，主要依赖于高纯氩气本身的纯度，不利于焊接质量控制。并且，现有的氩气提纯装置往往结构较为复杂，提纯效率较低，生产的成本也较高，并且极易造成污染。
发明内容
有鉴于此，为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种保护气纯度提高装置，包括：
容器、过滤部、脱氧部、干燥部、进气部和出气部，
所述过滤部、所述脱氧部和所述干燥部均设置于所述容器内；
所述过滤部、所述脱氧部和所述干燥部依次连接；
所述进气部与所述容器连接，所述出气部与所述干燥部连接；
其中，保护气依次经过所述进气部、所述容器、所述过滤部、所述脱氧部、所述干燥部和所述出气部设置。
在另一个优选的实施例中，所述容器与所述过滤部之间间隔形成有一流动空间。
在另一个优选的实施例中，所述容器包括：外容器和内容器，所述内容器内容置有所述干燥部，所述内容器的外侧套设有所述过滤部，所述过滤部与所述内容置器之间容置有脱氧部，所述过滤部的外侧套设有所述外容器，所述进气部与所述外容器连接，所述出气端与所述内容器连接。
在另一个优选的实施例中，所述外容器的下端的外缘形成有第一环形部，所述过滤部的下端的外缘形成有第二环形部，所述内容器的下端的外缘形成有第三环形部，所述第一环形部、所述第二环形部和所述第三环形部由上至下依次连接。
在另一个优选的实施例中，所述外容器的下端形成有一第一通口，所述第一通口的外缘形成有所述第一环形部，所述过滤器的下端形成有一第二通口，所述第二通口的外缘形成所述第二环形部，所述内容器的下端形成有一第三通口，所述第三通口的外缘设置于所述第三环形部的下方，所述第三通口处安装有一封板。
在另一个优选的实施例中，所述内容器的下端凸出于所述外容器的下端设置，所述出气部与所述内容器的下端连接。
在另一个优选的实施例中，所述脱氧部由活性金属反应物组成。
在另一个优选的实施例中，所述进气部和所述出气部上均设置有阀门。
本发明的目的在于提供一种保护气提纯方法，使得保护气依次通过过滤部、脱氧部、干燥部，其中，所述过滤器用于对保护气中的杂质进行过滤，所述脱氧部用于与保护气中的氧气及水分进行反应以使得保护气脱氧，所述干燥部用于对保护气中的水分进行吸附。
本发明的目的在于提供一种焊接保护方法，对焊接位置通入焊接保护气，所述焊接保护气包括：纯度为99.999％的高纯氩气和氢气，其中，氢气的体积分数为3％～4％。
本发明由于采用了上述技术方案，使之与现有技术相比具有的积极效果是：通过对本发明的应用，提供了一种用于保护氩气纯度的提纯装置和提纯方法以及其焊接保护方法，可广泛应用于石油化工、医药和半导体等行业中的洁净管道焊接工艺中，进一步提高了保护氩气的纯度从而保证了焊接质量，同时还提升了氩气的利用率，进而节约了经济成本，带来了一定的经济效益；还可以推广和利用到其他领域对氩气纯度有较高要求的焊接工作中，能够进一步促进技术进步。
附图说明
图1为本发明的一种保护气纯度提高装置的整体示意图；
图2为本发明的一种保护气纯度提高装置的内部示意图。
图3为本发明的一种保护气纯度提高装置使用时的连接示意图。
附图中：
1、容器；2、过滤部；3、脱氧部；4、干燥部；5、进气部；6、出气部；11、外容器；12、内容器；111、第一环形部；21、第二环形部；121、第三环形部；7、封板；8、阀门。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
如图1和图2所示，示出一种较佳实施例的保护气纯度提高装置，包括：容器1、过滤部2、脱氧部3、干燥部4、进气部5和出气部6，过滤部2、干燥部3和脱氧部4均设置于容器1内；过滤部2、脱氧部3和干燥部4依次连接；进气部5与容器1连接，出气部6与干燥部4连接；其中，保护气依次经过进气部5、容器1、过滤部2、脱氧部3、干燥部4和出气部6设置。进一步地，通过上述的保护气纯度提高装置的使用，形成了三级式的提纯操作，分别为一级通过过滤部2对杂质、灰尘和颗粒物进行过滤，二级通过脱氧部3除去氧气，同时脱氧部3还可以反应掉一部分水分，以及三级通过干燥部4对水分进行吸附，从而达到提纯的目的。
进一步，作为一种较佳的实施例，干燥部4由硅胶干燥剂组成。进一步地，硅胶干燥剂的主要成分为二氧化硅，并且在硅酸钠和硫酸的反应中经老化、酸泡等操作后形成的内部具有毛孔网状结构的材料，通过其物理作用实现了对水分的有效吸附。
进一步，作为一种较佳的实施例，进气部5位氩气进入口，即本装置的上游进口。
进一步，作为一种较佳的实施例，进气部5优选地可接入一氩气气源。
进一步，作为一种较佳的实施例，氩气气源为氩气容置瓶，氩气容置瓶可通过管路与进气部5连接。
进一步，作为一种较佳的实施例，出气部6用于经过提纯后的氩气的排出，即本装置的下游出口。
进一步，作为一种较佳的实施例，进气部5和出气部6均为水平方向设置的管状结构。
进一步，作为一种较佳的实施例，进气部5的水平高度高于出气部6的水平高度。
进一步，作为一种较佳的实施例，过滤部2为T级过滤器。进一步地，通过初步的过滤效果避免氩气中的杂质进入到干燥剂中而影响干燥剂的效果。
进一步，作为一种较佳的实施例，容器1与过滤部2之间间隔形成有一流动空间。
进一步，作为一种较佳的实施例，容器1包括：外容器11和内容器12，内容器12内容置有干燥部4，内容器12的外侧套设有过滤部2，过滤部2与内容置器之间容置有脱氧部3，过滤部2的外侧套设有外容器11，进气部5与外容器11连接，出气端与内容器12连接。
进一步，作为一种较佳的实施例，外容器11的水平外轮廓大于干燥部3的水平外轮廓，干燥部3的水平外轮廓大于内容器12的水平外轮廓。
进一步，作为一种较佳的实施例，过滤部2呈壳体筒状结构设置，过滤部2优选的包括设置于上部的T级过滤器以及设置于T形过滤器下部的第一底座。
进一步，作为一种较佳的实施例，T形过滤器呈倒扣且上部封闭的圆筒状结构设置。
进一步，作为一种较佳的实施例，内容器12的上部设置有若干透气通孔或内容器12的上部呈透气网状结构设置以便于氩气的通入，同时对脱氧部3和干燥部4形成支撑。
进一步，作为一种较佳的实施例，内容器12的下端呈环形支撑结构设置。
进一步，作为一种较佳的实施例，内容器12的上部也可替换为相应的二次过滤器结构设置。
进一步，作为一种较佳的实施例，外容器11的下端的外缘形成有第一环形部111，过滤部2的下端的外缘形成有第二环形部21，内容器12的下端的外缘形成有第三环形部121，第一环形部111、第二环形部21和第三环形部121由上至下依次连接。
进一步，作为一种较佳的实施例，第一环形部111、第二环形部21和第三环形部121的外径相等。
进一步，作为一种较佳的实施例，第一环形部111、第二环形部21和第三环向部均是径向向外延伸形成。
进一步，作为一种较佳的实施例，第一环形部111、第二环形部21和第三环向部均为法兰结构。
进一步，作为一种较佳的实施例，外容器11的下端形成有一第一通口，第一通口的外缘形成有第一环形部111，过滤器的下端形成有一第二通口，第二通口的外缘形成第二环形部21，内容器12的下端形成有一第三通口，第三通口的外缘设置于第三环形部121的下方，第三通口处安装有一封板7。进一步地，形成一占地小且结构简单便于安装的提纯装置结构，便于实际的工业生产中的安装以及移动。
进一步，作为一种较佳的实施例，内容器12的底部设置有一法兰结构，封板7通过螺栓可拆卸地安装于法兰结构上。
进一步，作为一种较佳的实施例，内容器12的下端凸出于外容器11的下端设置，出气部6与内容器12的下端连接。
进一步，作为一种较佳的实施例，脱氧部3由活性金属反应物组成。
进一步，作为一种较佳的实施例，活性金属反应物采用活性金属粉末，其中，活性金属粉末选取较常见且反应时不具有危险性的活性金属粉末，如铝粉或锌粉或铁粉等，其用于与氧气发生反应进而实现脱氧作用，同时与水反应而消耗部分水分。
进一步，作为一种较佳的实施例，还可通过对金属粉末的颜色观察来判断金属粉末的使用情况，如铁粉，在其正常状态下为黑色金属粉末，经过氧化还原后会变成红色；因而，在本实施例中，可设置一透视通道贯穿容器1，并安装相应的视镜，以使得通过视镜可穿过容器1和过滤部2并对脱氧部3进行观察。
进一步，作为一种较佳的实施例，进气部5和出气部6上均设置有阀门8。进一步地，阀门8的设置一是实现了正常的气体通断操作，另一方面实现了在非工作状态下进行关闭以保护脱氧部3的活性及干燥部4的吸附效果。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围。
本发明在上述基础上还具有如下实施方式：
一种保护气提纯方法，使得保护气依次通过过滤部2、脱氧部3、干燥部4，其中，过滤器用于对保护气中的杂质进行过滤，脱氧部3用于与保护气中的氧气进行反应以使得保护气脱氧，同时可以反应掉一部分水分，干燥部4用于对保护气中的水分进行吸附。
一种焊接保护方法，对焊接位置通入焊接保护气，焊接保护气包括：纯度为99.999％的高纯氩气和氢气，其中，氢气的体积分数为3％～4％。进一步地，通过氢气的加入使得部分不能够完全反应的少量氧气在焊接的过程中优先与氢气发生氧化还原反应，更加有效地保护了焊缝成型。
进一步，作为一种较佳的实施例，上述的焊接保护方法在应用于上述的保护气纯度提高装置时，应使得直接朝向焊接位置处设置的保护气输送管路的一端与上述的保护气纯度提高装置进行连接，且并联一氢气提供装置，同时保护气纯度提高装置与上述的氩气容置瓶连接。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种保护气纯度提高装置，其特征在于，包括：
容器、过滤部、脱氧部、干燥部、进气部和出气部，
所述过滤部、所述脱氧部和所述干燥部均设置于所述容器内；
所述过滤部、所述脱氧部和所述干燥部依次连接；
所述进气部与所述容器连接，所述出气部与所述干燥部连接；
其中，保护气依次经过所述进气部、所述容器、所述过滤部、所述脱氧部、所述干燥部和所述出气部设置。
2.根据权利要求1所述的保护气纯度提高装置，其特征在于，所述容器与所述过滤部之间间隔形成有一流动空间。
3.根据权利要求1所述的保护气纯度提高装置，其特征在于，所述容器包括：外容器和内容器，所述内容器内容置有所述干燥部，所述内容器的外侧套设有所述过滤部，所述过滤部与所述内容置器之间容置有脱氧部，所述过滤部的外侧套设有所述外容器，所述进气部与所述外容器连接，所述出气端与所述内容器连接。
4.根据权利要求3所述的保护气纯度提高装置，其特征在于，所述外容器的下端的外缘形成有第一环形部，所述过滤部的下端的外缘形成有第二环形部，所述内容器的下端的外缘形成有第三环形部，所述第一环形部、所述第二环形部和所述第三环形部由上至下依次连接。
5.根据权利要求4所述的保护气纯度提高装置，其特征在于，所述外容器的下端形成有一第一通口，所述第一通口的外缘形成有所述第一环形部，所述过滤器的下端形成有一第二通口，所述第二通口的外缘形成所述第二环形部，所述内容器的下端形成有一第三通口，所述第三通口的外缘设置于所述第三环形部的下方，所述第三通口处安装有一封板。
6.根据权利要求3所述的保护气纯度提高装置，其特征在于，所述内容器的下端凸出于所述外容器的下端设置，所述出气部与所述内容器的下端连接。
7.根据权利要求1所述的保护气纯度提高装置，其特征在于，所述脱氧部由活性金属反应物组成。
8.根据权利要求1所述的保护气纯度提高装置，其特征在于，所述进气部和所述出气部上均设置有阀门。
9.一种保护气提纯方法，其特征在于，使得保护气依次通过过滤部、脱氧部、干燥部，其中，所述过滤器用于对保护气中的杂质进行过滤，所述脱氧部用于与保护气中的氧气进行反应以使得保护气脱氧，所述干燥部用于对保护气中的水分进行吸附。
10.一种焊接保护方法，其特征在于，对焊接位置通入焊接保护气，所述焊接保护气包括：纯度为99.999％的高纯氩气和氢气，其中，氢气的体积分数为3％～4％。
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