氦检漏技术应用及质量控制

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1、氦检漏技术应用及质量控制【】通过氦检漏技术在本工程上的应用，来简述氦检漏技术`的优点及操作要点。更好的为该技术在类似项目上的推广作出贡献。【关键词】氦检漏；质量控制；措施1概述工艺管道系统是该工程主工艺系统的重要组成部分，输送的介质为易燃、易爆或有毒物质，同时该工艺管道还具有系统庞大、结构复杂、建设周期长等特点，所以必须采用一种可靠、准确的检测方法来检验工艺管道的严密性，氦检漏技术正是这样一种可以满足要求的检测方法。近年来氦检漏技术不断发展日趋成熟，具有检漏灵敏度高（可达1.0×10-12（Pa·.m3）/s）、仪器响应快、操作简便、安全高效、成本较低等众多优

2、点而在许多领域得到了广泛的应用。2氦质谱检漏基本结构与原理2.1氦检漏装置基本结构氦检漏试验装置由氦质谱检漏仪、抽真空机组、真空表、压力表等设备和仪器仪表所组成。氦质谱仪主要有进样系统、离子源、质量分析器、收集放大器、冷阴极电离真空计等组成。2.2氦质谱检漏仪的工作原理氦质谱检漏仪是根据质谱学原理，用氦气作为探测气体制成的气密性泄露检测仪器，采用180°磁偏转质谱室。离子源使气体电离，形成一束具有特定能量的离子流进入质量分析器。质量分析器是一个均匀的磁场空间，由于不同的离子荷质比不同，不同的离子就会按照不同的轨迹半径运动进而分离，从而只允许氦离子飞出分析器的缝

3、隙，并打在离子收集器上，收集放大器收集氦离子流并送入到电流放大器，通过测量该离子流大小就可知该被检件的漏点和漏率。氦质谱装置一般采用仪表、音响装置、指示灯、显示屏中的一种或几种信号装置来显示泄漏率，在本工程中使用的氦质谱检漏装置使用显示屏来显示泄漏率，数字直观，非常便于操作。3氦检漏负压检漏法操作步骤用真空机组对所检测管道或零配件进行抽真空，对小于50立方米的储罐或者塔器抽真空时，真空度需要达到低于2.5Pa的要求。否则会影响检漏精度。氦质谱仪校正。氦质谱仪每次使用前必须经过校正方才可以使用。否则或影响检测结果的准确性。慢慢将氦质谱仪和所检测的管道、零配件或者

4、储罐、塔器之间的阀门打开，直至阀门全部开启。使用低氦气流率的氦气喷枪，对焊缝、法兰、仪表接口、螺纹连接等易泄漏处进行缓慢的喷氦，喷氦过程要从被检件的上部开始，因为氦气的密度较空气要小的多，如果先从被检件的下部开始会影响检测结果，在喷氦的同时要时刻注意氦质谱仪显示器上的读数，如果单点泄露率到设计要求的1.0×10-8（Pa·.m3）/s极限值，则对该点进行重点检测，以确认该点是否泄漏以及实际泄漏率。检测完毕后如有泄露，则返修。返修完成后并经设计要求的各项检验确认合格后，按以上操作步骤再次对返修部件进行检漏试验。4氦检漏正压检漏法（吸枪法）操作步骤在对容器试压时向

5、容器内充入规定试验压力的氮气和氦气的混合气体，氮气和氦气的混合比例根据容积的大小来调整，氦气的浓度不低于10%且氮气最小不少于1NM3，选用的氮气纯度为99.995%，如果容器的实验压力小于0.2MPa，则不宜采用负压法检漏。根据检漏仪的操作说明装好吸枪，并按仪器使用说明书的规定预热、校准氦质谱仪，以确保仪器是在最佳状态，仪器对氦气的灵敏度至少应为1.0×10-10（Pa·.m3）/s。吸枪放在待检容器的焊缝或者其他需要检测处移动，要保证所有待检处都要被检测到，吸枪沿焊缝等易漏点移动时速度不要太快，离开表面1mm左右，以保证吸入灵敏度。吸枪移动过程中要时刻注意

6、观察氦质谱仪显示器上的读数，如果单点泄露率达到设计要求的1.0×10-8（Pa·.m3）/s极限值，则对该点进行重点检测，以确认该点是否泄漏以及实际泄漏率。检测完毕后如有泄露，则返修。返修完成后并经设计要求的各项检验确认合格后，按以上操作步骤再次对返修部件进行检漏试验。5影响氦检漏结果的因素5.1环境氦气浓度要求由于操作空间密闭、持续工作时间较长等各种原因的存在，空气内积聚的氦气浓度有所提高，氦检漏质谱仪对氦气比较敏感，会导致氦质谱仪检测出的数据不准确。可在显示数据不稳定后，采取通风措施，待室内空气条件达到检漏要求后再继续进行。5.2空气流动速度要求由于氦气比

7、较轻，逸散速度快，空气流动速度过快，会降低氦气的浓度，使氦检漏的结果偏小。为了保证氦检漏结果的准确性，必须采取一定的措施保证室内空气流动速度最低。例如室外风大时关上试验房间的门，减少人员走动，采取围挡措施等。5.3被检件的焊接工艺要求焊接前应采用分析纯丙酮或分析纯酒精清除坡口表面及两侧各20mm范围内的灰尘、水分及油污，然后用无油压缩空气吹除干净，直至无溶剂气味为止。在本工程中使用的不锈钢光亮管均采用丙酮对内壁及坡口周围进行了细致全面的清洁工作，所以未发生氦质谱检漏装置的污染事件。焊接环境温度低于-10℃、风速大于8m/s、相对湿度大于90％，必须采取有效防护

8、措施，否则禁止施焊；管子或管件对接焊缝