低温液体运输车氦检漏技术介绍

    随着科学技术快速发展,低温液体在工业中大量使用,高真空多层绝热结构运输车得到了广泛应用。绝热夹层具有优良的密封性,是保证抽真空质量和低温储运设备真空寿命的重要条件,因此应严格控制夹层的漏率。运用超声、射线、磁粉和渗透等手段的检查都不能满足抽真空的需要(母材做超声检测),漏点有可能在任何地方出现,如焊道、母材等,所以抽真空时还需要做氦检漏工作。氦检漏技术水平的高低直接影响着罐体夹层抽真空的成败与否,是保证抽真空效率的重要条件。

    1　氦检漏前的准备工作

    在检漏前要先去除贮罐外表面的焊渣、油垢,再进行清洁处理,清洁后要烘干被检件。清洁处理的目的是为了使漏孔不被污物、油和有机溶液等堵塞,并使检漏仪器不被污染。由于使用氦质谱检漏法的设备和氦气都较为昂贵,为了提高检漏效果、节省氦气,检漏前应对真空系统进行预抽空处理。

    (1)首先将罐体置于加温炉内进行预抽空,当夹层真空度小于10Pa后,从抽空管路通入高纯氮气,使真空夹层的压力达0·1MPa,然后加温至120℃~130℃(保温不少于12小时)。在加温炉内不同位置放置3个热电偶,以观察和控制温度。启动抽空机组,抽空4~6小时后,将高纯氮气充入真空夹层,使其压力达0·1MPa,继续加温6小时后抽空。

    (2)上述充氮气、加温及抽空过程一般不少于8~10次。在抽空过程中,温度要保持恒定,在抽空机组与罐体之间应安装冷阱(如图1所示),且保证冷阱内有液氮。充氮、加温时应取下冷阱除霜,并使其保持干燥。

    (3)当冷阱内无明显结霜且真空度达到0·1Pa时,开始对夹层进行氦检漏。

    2　氦检漏的物理过程

    检漏的方法有很多种,可分为氦质谱检漏仪法、卤素检漏仪法及其他简易检漏法。

    用氦质谱检漏仪进行检漏时,被检件的全部或局部是处于加压或抽空的状态,检漏仪总是处于被检件器壁的低压一侧。示漏物质通过被检件上的漏孔进入检漏仪之前,一部分被辅助真空系统抽走,只有一部分进入检漏仪。

    检漏仪与被检件及辅助真空系统连接,系统正常运转后就可以开始工作。当氦气没有喷到漏孔上时,可认为检漏仪本底值是0 (或补偿到0)。喷氦气后,氦气通过漏孔进入检漏系统,系统内各处氦的分压开始上升,直到稳定状态(即进入的氦气量等于被抽走的量)。此时若停止喷氦,由于泵的抽气作用,系统内各处氦分压就逐渐降低,最后趋于初始的本底值。

    3　氦检漏的方法