氦质谱检漏规程

2021-09-23 10:05
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1、目的:



  为了确保产品符合技术要求,特制定检验文件指导现场进行检漏工作。

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2、范围:



2.1适用于公司所有真空产品的检漏作业。



3、引用标准:



3.1 QJ 3123-2000 氦质谱真空检漏方法



3.2 QJ 2861-96 氦质谱检漏最小可检漏率检验方法



3.3 JHFM.00-YG 核安全级真空阀门项目出厂验收测试大纲



3.4 JHFM.00-SG002 核安全级真空阀门项目功能性试验大纲



3.5 LH/3S-9S-05/01(D)-E-03-A0 核安全级真空气氛阀技术规格书



3.6GB/T15823-2009 氦泄露检测方法



4、定义:



4.1真空检漏技术:



就是用适当的方法判断真空系统、容器或器件是否漏气、确定漏孔位置及漏率大小的一门技术,相应的仪器称为检漏仪。在真空系统、容器、器件制造过程中借助真空检漏技术确定它们的真空气密性、探查漏孔的位置,以便采取措施将漏孔封闭从而使系统、容器、器件中的真空状态得以维持。



4.2漏率:



漏率的大小需进行校准后方能确定。一般采用比较法,即将被检漏孔与标准漏孔在检漏仪上进行比较,就可得出被检漏孔的漏率。 检测真空系统或其零部件的漏孔的方法。对一定的容器进行足够长时间的抽气后,容器压力不再变化,这时的抽气量必定与容器的漏气量和放气量之和相等,即puSe=qL+q0,式中pu为容器的极限压力,Se为容器排气口处的有效抽气速率,qL和q0分别为容器的漏气量和放气量。如放气量少到可以不计,则平衡式变为puSe=qL,或pu=qL/Se。这说明容器的极限压力由漏气量与有效抽气速率的比值决定。如抽气速率一定(常数),要得到低的极限压力便应降低漏气量,检漏便是关键的措施。



4.3漏孔:
漏孔就是真空容器的孔洞和孔隙。容器内外的压力差会使气体通过漏孔从容器的一侧通向大气侧。漏孔一般很微小,实际上不能测出漏孔的具体大小,所以漏孔大小都用漏率(在规定的条件下气体流过漏孔的流量)来表示。漏孔两侧存在着压力差,即可利用气体流动引起的效应来检漏。为便于检漏和易于检测出漏孔的位置,一般尽可能缩小检测的面积范围,所以先侧重于对零部件的检漏。零部件经过严格的检漏,组装后就可避免漏气。



5、分类:



5.1负压法检漏



负压法检漏是将被检件接到检漏仪的检测口,用喷枪连续向可疑的漏孔喷射示踪



气体,示踪气体通过漏孔进入检漏仪并被检测。一般电子器件的外壳、高压开关管、



氧化锌、避雷器等都应采用这种方法检漏。



根据产品的不同,需要选择不同尺寸的夹具或辅助工具。举个例子,比如管壳的



检漏。检漏仪正常工作后,用标准漏孔进行漏率校准,就可以对管壳作喷吹检漏,先



将夹具固定在检漏口,待测管壳放在夹具上面的橡皮板上,辅助抽气系统将其抽至预



定真空后自动接至仪器的测量系统。



然后用喷枪连续向管壳喷氦气,



时间一般1~3秒,



当管壳存在漏孔时,氦气将通过漏孔进入仪器的质谱分析部分,漏量大小在漏率表上



直接显示出来,这种方法既能判断漏孔的位置也可测量漏孔的大小。整个检测周期较快



5.2、正压法检漏



正压法检漏与负压法检漏相反,吸枪接在检漏仪的检测口,而被检件充入规定压



力的示踪气体,漏孔泄漏出来氦气被吸枪吸入检漏仪被检测。大型容器或内部放气管



量很大的容器做负压检漏很不经济,而且检漏速度慢,一般采取正压检漏。



这种正压检漏法应注意事项:首先必须校准仪器的吸枪灵敏度,再向容器内充入



比一个大气压高的氦气;其次有些容器是薄板结构,建议在容器外面做夹具防止高压



时变形损坏器件;最后吸枪沿焊缝移动时速度不要太快,离开表面1mm左右,以保证



吸入灵敏度,将探头做成喇叭口形效果更好。



5.3、压氦法检漏



压氦法检漏是将压有一定压力的示踪气体的被检件放入检漏夹具中,然后连至检漏仪将其抽空,示踪气体通过漏孔泄漏出来,经检漏仪检测总泄漏量。



一般小型电子器件宜采用这种检漏方法。首先将仪器调整好,再将器件放入加压



罐内压入氦气,氦气进入有漏孔的器件内部,无漏孔的器件只是表面吸咐氦气。器件



加压压力和时间根据



GB2423,2328



文件而定,器件从加压罐中取出后将表面吸咐的氦



气吹掉再放入检漏夹具中抽空,



待真空抽至设定值后自动将夹具连至仪器的测量系统。



这时压入存在漏孔器件内部的氦气泄漏出来被检测,其漏率在漏率表上显示出来。



一般压氦法检漏时采用排除法。在夹具中放一定数量的器件,这一批的总漏率没



超过报废预定值,说明这一批合格;总漏率超过报废预定值可以取出一半,剩下的一



半继续检漏,这一半合格说明有漏的器件在取出的那一半中,依此检漏直至检出有漏



孔的器件。



6.1环境要求



a) 环境温度为5-35℃之间,相对湿度为20%-80%。



b) 检漏场所应应通风、气流平稳,无腐蚀性气体,洁净空气。



c) 附近无强电磁场,无剧烈震动。



6.2测试条件与设备



a) 气源条件:0.5-0.7Mpa



    b) 电源电压:A.C.220×(1±10%)



c) 试验设备:氦质谱检漏仪、氦气喷枪、机械泵



6.3测试前准备



a) 校准:检漏前,应确认检漏仪已经过校准且结果合格;



b) 工装/工具准备:准备好检漏的工装、工具,调整氦喷枪的流量。



c) 清洁检查:对被检件表面和内腔的清洁进行检查并清理。



d) 被检部位了解:查看图纸和实物,熟知被检件需检漏的部位。



e) 真空度范围:1×10-5—105Pa



f) 漏率:壳体、阀体、阀座漏率均为≤5×10-7paL/S(等同于5×10-10Pam3/S)



6.4检漏测试



6.4.1按照工艺及管理要求,每台阀门壳体制造后,应开展检漏测试。



6.4.2按照出厂检验测试大纲及管理要求,每台阀门完成装配后,应对阀体和阀座进行漏率测试。



6.4.3测试过程中基本按照下列步骤开展漏率检验:



1设备校准;



1.1设备预热:



用以检定的标准漏孔进行校准之前应先通电预热。预热时间参照厂家要求。



1.2校准



按照仪器制造厂商操作手册,使用校准过的标准漏孔确认仪器是否处于**状态或有足够的灵敏度。仪器对氦的灵敏度最小灵敏度为   1x10 m/s



1.3系统校准



泄露标准漏孔大小



用于系统计算的。将经校准含有100%氦浓度的型标准漏孔与部件链接.



响应时间:



将部件抽空至足以允许氦质谱仪与系统里阿杰的绝度压力,以检定的泄露标准漏孔应向系统打开。泄露标准漏孔应保持开启,直至仪器信号稳定。



经检定的泄露标准漏孔向部件开启的时间,   以及输出信号的增大到稳定的时间应予以记录,两个度数之间所经历的时间即为响应时间,记录稳定的仪器度数M1.



背景读数;



背景读数M2是在测定响应时间后确定的.校准泄露标准漏孔将检测系统关闭,当一起读数达到稳定时,记录仪器的读数M



初始校准



初始系统灵敏度S应按下公式计算:



S=Q/(M-M



公式中:



S:初始被检系统灵敏度。Pam/s



Q:   校准漏孔率。Pam/s



M: 校准漏孔向被检系统开启后的读数。



M: 背景读数



检验;



用喷枪对被检部位喷氦气喷枪嘴与被检部位的距离保持小于6mm喷枪扫描速度应小于8mm/s



检漏扫描从被检件最上部分开始逐渐向下扫描



有效可检漏率按下公式确定:



Qmin=( Im/(Is-Io))Q…………………1



Q: 最小可检漏率 Pa m/s



I:   标准漏孔打开后打开后稳定的输出刻度。



I:   本底数值



I:   噪声或最小可读信号



Q:   标准漏孔的标称值。



被检件漏率按下公式计算:



Q=((I-I)/(I-I)).Q.(1/D)



Q :背检件漏率 Pa m/s



I:被检工件稳定输出刻度值



D:测定或估计氦气浓度



7、注意事项:



7.1粗检方法:粗检时可将喷嘴气开口调大使氦气流的覆盖面积较大些,找出漏孔所在的区域后,将喷嘴氦气流调小,去寻找漏孔的准确位置;



7.2先大漏后小漏:检出的大漏也要经过修补后再去找小漏点;



7.3漏点排查:当存在两个相距很近的可疑的漏孔点时,应先把一个点盖住,再喷另一点;



7.4大漏孔判定:当喷嘴喷吹某点时,如果检漏仪指示有变化,但其上升速度很慢且指示值很不一致,则表明邻近的其它地方有大漏孔;



7.5以上检漏测试步骤中引用其余同类型阀门,操作步骤一致。



7.6 在检漏过程中.应注意调节仪器工作压力和氦峰,注意经常校准仪器灵敏度,注意降低仪器本底和本底噪声,以便保证氦质谱检漏仪检漏法的灵敏度。



3.检漏方法的选择及对检漏人员的要求 (1)检漏方法的选择 比较理想的检漏方法应满足下列要求:                                                                                                                   



①合适的检漏灵敏度 在具体的检漏条件下,所选择方法的检漏灵敏度,通常高于**容许漏率1~2个数量级。



②反应时间和清除时间短



③不仅能找出漏孔的位置,而且还能测定漏率 找出漏孔位置的方法有喷吹法和吸枪法。喷吹法适用于可抽空的被检件。高频火花检漏器法、真空计法、固定式卤素仪法和氦质谱仪法归于喷吹法。 吸枪法适用于不允许抽空、放气量大、复杂管道等被检件。气泡法、荧光法,氨检漏法及吸枪式检漏仪法可归于吸枪法。 测定漏率的方法是测量示漏物质的漏率变化或浓度变化量。根据条件可采用适当的方法。

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