壓力容器的氦檢漏系統裝置與過(guò)程方法
對壓力容器來(lái)說(shuō), 氦檢漏試驗的目的是為了檢測容器是否有微量泄漏, 一般適用于盛裝介質(zhì)毒性程度為極度危害的容器。通常所說(shuō)的氦檢漏試驗是指真空法, 真空法可以適用于換熱器, 但對于容器來(lái)說(shuō)就難以操作, 且真空法試驗一旦發(fā)現泄漏, 無(wú)法立即對具體的泄漏位置和泄漏率進(jìn)行判定。因此, 筆者提出了采用正壓法進(jìn)行氦檢漏試驗以檢測壓力容器上的焊縫及密封面的泄漏率。
氦檢漏試驗裝置
氦檢漏試驗裝置由氦質(zhì)譜檢漏儀、抽真空機組、真空表、壓力表、閥門(mén)等設備和儀器儀表所組成。
抽真空機組
抽真空機組應有足夠的能力將設備抽真空至- 01099999MPa (表壓) 。一般采用大型的真空機組, 抽真空速率為1m3 /min。真空機組還應當和容器的大小有關(guān),可配置兩級真空泵,第一級為羅茨旋轉泵,可抽真空至- 0109997MPa(表壓) , 第二級為機械泵, 可抽真空至- 01099999MPa (表壓) 。
真空表
精度115級, 測量范圍- 011～0MPa。
壓力表
精度115級, 測量范圍0～0125MPa。
試驗裝置的連接
按圖1所示連接真空設施及附件。所有的真空設施及附件連至被檢容器后, 應對真空閥、連接真空軟管、真空儀表等進(jìn)行試驗, 須經(jīng)嚴格檢查無(wú)泄漏即完全密封方可使用。
1—被檢容器 2,4,6,9—閥門(mén) 3,7—真空表 5—羅茨旋轉泵 8—機械泵 10—真空計或壓力表(可以互換) 11—氦質(zhì)譜檢漏儀
操作
試驗前準備程序
(1)以干燥的空氣或干燥的氮氣對密閉的設備進(jìn)行氣密性試驗。
(2) 設備內部、法蘭密封面和墊片應清潔并去油脂。
(3) 所有以墊片密封的設備法蘭和接管法蘭, 應在法蘭連接處用干凈的塑料薄膜封住。
(4) 將所有焊縫包括縱、環(huán)縫, 接管與法蘭對接焊縫, 接管與殼體的角焊縫用干凈的塑料薄膜包住(不能碰到焊縫) , 兩側邊緣處用膠帶封住。
氮氣置換由于殘余濕氣和油分子會(huì )阻礙可能的滲漏, 影響氦檢漏試驗的正確性, 因此被檢查的設備應采用虹吸的方法抽真空以保證設備內部的干燥及清潔。
足夠的真空度能除去殘余濕度和油分子。要求設備的真空度至少達到- 0109MPa (表壓) 。當系統的真空度達到- 0109MPa (表壓)后, 充入氮氣到0MPa (表壓)以清洗和置換殘余濕氣。然后重新抽真空至- 0109MPa (表壓) 。此時(shí)設備已充分干燥, 可以充入氦氣。213 將氦氣充入設備, 壓力至0MPa (表壓)后,再將氮氣充入設備, 壓力至011MPa (表壓) 。設備保壓, 保壓時(shí)間不少于30min。
檢測
(1) 設定氦質(zhì)譜檢漏儀分子質(zhì)量為4。
(2) 用氦質(zhì)譜儀中的標準泄漏塊對探頭進(jìn)行校正, 記錄標準泄漏塊的輸出電壓值Us。每檢測20次應對探頭進(jìn)行一次校正, 每次的探測工作時(shí)間不能超過(guò)1h。
(3) 插入氦質(zhì)譜儀的探頭對薄膜區域進(jìn)行檢測并記錄。
(4) 對換熱器的管子與管板焊縫進(jìn)行檢測。
必須對每條焊縫從熔合線(xiàn)到焊縫中心都進(jìn)行檢測。檢測時(shí)探頭與所檢測焊縫的距離應保持在1～3mm。應從最底部位置的焊縫開(kāi)始檢測, 然后逐步提高。對所檢測的每條焊縫進(jìn)行標記和記錄。
每根管子檢測完成后, 將管板的每個(gè)側面用塑料薄膜包住, 邊緣處用膠帶封住。保持1h后, 插入探頭對薄膜區域進(jìn)行檢測并記錄。
泄漏率Qp 計算
氦質(zhì)譜儀ZLS - 24B 的輸出數值Up 為電壓值, 需按下列公式轉換為實(shí)際泄漏率:
Qp = (Up /Us )/Q0
式中 Up ———氦質(zhì)譜儀檢測電壓值;
Us ———對探頭進(jìn)行校正時(shí)的電壓值;
Q0 ———標準泄漏塊的泄漏率。
評定
若檢測的各個(gè)區域的泄漏率Qp 未超過(guò)允許的泄漏率, 一般為1 ×10 - 6 Pa·m3/s, 則該被檢查的區域為合格。
結論
采用正壓法進(jìn)行氦檢漏試驗, 不僅操作簡(jiǎn)單, 而且檢測結果直接明了, 適用于容積較大的壓力容器的氦檢漏試驗。
