关于真空容器检漏方法的探讨

2010-03-13 苏丽萍上海卡莱不锈钢设备制造有限公司

关于真空容器检漏方法的探讨
——以氦质谱检漏技术代替传统检漏方法

　　目前, 对于外压容器及真空容器, 通常以内压(液压或气压) 进行压力试验, 这类容器的主要失效形式是失稳, 考核指标是容器的刚度,压力试验的结果是对容器强度及致密性的验证。而外压及真空容器在内压试验时的受力情况与实际操作具有一定的差别, 实际操作时, 在外压作用下其材料和焊缝中可能存在的缺陷趋于闭合状态, 除某些缺陷(如穿透性针孔) 在外压作用下可能渗透外, 绝不会产生低应力失效,而其外压稳定性主要取决于容器的形状尺寸及制造偏差, 即外压容器的稳定性要通过设计及制造来保证。所以对外压容器进行压力试验只能是对容器的泄漏进行检验。

1、常用的检漏方法

　　常用的检漏方法有: 氦质谱检漏、氨渗漏、气泡法、煤油渗漏、盛水试漏。对于不同结构、不同使用条件及不同漏率要求的设备, 要根据实际情况综合考虑试验成本, 选用适当的检漏方法。

　　在传统的检漏方法中, 氨渗漏、气泡法、油渗漏、盛水试漏试验方法简单、试验成本低, 但灵敏度也较低, 主要适用于检验较大漏率的泄漏。氦质谱检漏灵敏度高, 可靠性好, 适用于检测较小漏率要求的泄漏。

2、常规检漏方法的弊端

　　对于外压及真空容器, 传统检漏是采用压力试验, 即液压试验或气压试验。考虑试验的安全性, 通常为液压试验, 对于容器内不允许有微量残留液体, 或由于结构原因不能充满液体的容器, 才采用气压试验。但这种方法对密封要求较高、漏率要求较小的真空容器灵敏度很难达到要求。在此情况下, 制造厂往往是在进行压力试验之后, 再进行氦质谱检漏, 以此增加检漏的可靠性。

　　以上做法存在如下弊端: 首先, 压力试验是针对大漏量的检漏方法, 如果使用液压, 一些较小的漏孔就很容易被堵塞, 因而之后再做氦质谱检漏, 可能会探测不出这些小的漏孔; 如果使用气压, 所使用的气体将可能影响探测气体的检测, 降低检测的灵敏度。

　　以上检漏方法的选用常常是基于标准的强制要求, 而压力试验对漏率要求较低的真空容器的泄漏检测是没有什么实际效果的。所以, 完全可以免做压力试验, 而以氦质谱检漏取代。

3、氦质谱检漏的优越性

　　氦质谱检漏法是根据质谱分析的原理, 以氦作示踪气体, 对各种需密封的容器的漏隙进行快速定位和定量检测的理想方法。由于氦是惰性气体, 对大气无污染, 使用比较安全; 而且氦的原子量小、粘度小, 容易渗透过任何可能存在的漏隙, 因此检测灵敏度高、速度快、适用范围广; 另外氦在大气中含量少(仅万分之五) , 离子质量与其它气体离子质量相差很大, 不易受干扰, 错判几率小。所以, 与其它诸多检漏方法比, 氦质谱检漏具有不可比拟的优越性。