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如何提高高纯氦气的稳定性?
2025/6/19 17:23:22

以下是一些可以提高高纯氦气稳定性相关的措施:

一、储存方面

1、选择合适的容器

高纯氦气应储存在专门设计的高压气体钢瓶中。这些钢瓶需要能够承受氦气的高压,并且具有良好的密封性。一般采用无缝钢瓶,其材质通常为优质碳素钢或合金钢,内部经过特殊处理,以防止气体与瓶壁发生化学反应。

对于一些对纯度要求极高的应用场景,还会使用内壁经过特殊涂层处理的钢瓶。例如,采用内表面镀铝等涂层,这样可以进一步减少气体与容器壁的相互作用,降低杂质的引入风险。

2、控制储存环境

储存环境的温度应保持相对稳定。理想的储存温度一般在室温(20 - 25℃)左右。温度过高可能导致钢瓶内部压力升高,增加安全风险;温度过低则可能使气体在钢瓶内发生液化(氦气的临界温度很低,在常压下为 - 268.9℃,但在高压下液化温度会升高),影响气体的使用性能。

储存场所要保持干燥。湿度较高的环境可能会导致钢瓶生锈,尤其是在钢瓶的阀门和接口处,生锈可能会影响阀门的密封性,进而导致氦气泄漏或者混入杂质。所以储存场所的相对湿度一般建议控制在 60% 以下。

二、运输过程

1、包装与固定

在运输高纯氦气钢瓶时,要确保钢瓶固定良好,防止其在运输过程中因晃动、碰撞而损坏。一般会使用专门的钢瓶固定架或者防护栏,将钢瓶牢牢固定在运输工具上。

对于多个钢瓶一起运输的情况,要使用缓冲材料(如泡沫塑料、橡胶垫等)将钢瓶隔开,避免钢瓶之间相互碰撞。

2、运输条件监控

要监控运输过程中的环境条件。如果是采用车辆运输,运输车辆应配备温度和压力监测设备,实时掌握钢瓶内氦气的状态。特别是在长途运输或者经过不同气候区域时,更要注意环境条件的变化。

尽量减少运输过程中的中转次数,每一次装卸和中转都可能增加钢瓶受损的风险。如果必须中转,要确保中转场所符合储存的基本条件,如温度、湿度合适,场地平稳等。

三、使用环节

1、使用合适的设备

使用高纯氦气时,要确保连接的管道、阀门和用气设备具有良好的气密性。例如,管道可采用不锈钢材质的无缝管,阀门应选用高精度、密封性能好的专用气体阀门。

用气设备在使用前要进行严格的气密性检查和清洗,以去除可能存在的杂质和水分。对于一些对氦气纯度要求极高的设备(如半导体制造设备),还会在设备入口处安装气体过滤器和净化器,进一步去除微量杂质。

2、规范操作流程

在使用过程中,要严格按照操作规程进行操作。例如,在开启和关闭阀门时,要缓慢操作,避免气体压力的急剧变化。气体的流速也要控制在合理范围内,避免因高速气流导致的管道振动、磨损以及可能的泄漏。

对于使用高纯氦气的场所,要保持良好的通风条件。一方面可以防止氦气泄漏后在局部区域积聚,形成安全隐患;另一方面也有助于排除可能进入系统的杂质和湿气。





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