[發(fā)明專利]一種熱氣體泄漏試驗方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810033860.X
• 申請日: 2008-02-25
• 公開（公告）號: CN101520361A
• 公開（公告）日: 2009-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王國平;汪家軍;顧偉群
• 申請（專利權(quán)）人: 上海賢達羅蘭壓力容器制造有限公司
• 主分類號: G01M3/04
• 分類號: G01M3/04;G01M3/16;G01N27/64
• 代理公司: 上海世貿(mào)專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 葉克英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種氣體泄漏試驗方法，特別是一種熱氣體泄漏試驗方法。

背景技術(shù)

目前在工業(yè)生產(chǎn)及生物工程中有很多的腐蝕性或劇毒的壓力氣體或液體需要用壓力容器存放，由于壓力容器一般有一些管接頭及釋放閥，因此為了防止有毒有害氣體泄漏，通常會利用各種方法對壓力容器進行泄漏測試，為了測試壓力容器是否會發(fā)生泄漏，現(xiàn)在有許多種方式，如將被測容器放置在另外一個抽真空的容器中，對被測容器充壓力空氣，一旦有泄漏，則外面的抽真空的容器的壓力就會發(fā)生變化，從而得知被測容器是否有泄漏，也有的采用其它的一些檢測方法。但是，目前的檢測方法均存在一些問題：常規(guī)的射線探傷(RT)和液體滲透檢查(PT)只可檢測出肉眼可見的宏觀缺陷，無法檢測出因金屬內(nèi)部組織疏松造成的極微量泄漏。現(xiàn)在一些放置劇毒的壓力氣體容器采用鋯-鋼、鉭-鋼、鈦-鋼復(fù)合板制壓力容器，由于鋯-鋼，鉭-鋼、鈦-鋼之間無法直接熔焊，只能用墊板、橋板的形式進行焊接，為了檢查焊縫是否存在缺陷，會在基層的鋼板上開設(shè)一個檢測孔，來檢測焊縫是否有泄漏，在通常情況下用常規(guī)的射線探傷(RT)和液體滲透檢查(PT)是無法完全檢測出墊板或橋板焊縫中所存在的所有泄漏缺陷的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中對鋯-鋼、鉭-鋼、鈦-鋼復(fù)合板制壓力容器泄漏檢測方法所存在的上述問題，提供一種熱氣體泄漏試驗方法。本發(fā)明設(shè)計一種熱氣體泄漏試驗方法，其特征在于：將被試驗容器緩慢、均勻地加熱到容器的設(shè)計溫度，保持該溫度足夠的時間使整個被試驗容器溫度均勻一致，在該溫度下，在被試驗容器內(nèi)部用壓縮空氣緩慢增加壓力到被試驗容器設(shè)計壓力的95％，保持該壓力和溫度，通入氦氣并加壓到容器的設(shè)計壓力，用氦氣質(zhì)譜儀進行氦泄漏檢查。被試驗容器整體加熱的升溫速度≤50℃/h。被試驗容器均溫時間為5-6小時。被試驗容器在設(shè)計溫度下升壓的速度≤1MPa/h。充入被試驗容器內(nèi)的壓力氣體成份為95％空氣和5％氦氣。被試驗容器試驗完成后降溫、降壓至常溫、常壓，降溫速度為50-100℃/h，降壓速度為1MPa/h。本發(fā)明的熱氣體泄漏試驗具有以下突出優(yōu)點：真實模擬了壓力容器在設(shè)計壓力和設(shè)計溫度的運行工況下可能發(fā)生的泄漏情況，容器的母材(鋼)和復(fù)層(耐蝕層)具有不同的熱脹系數(shù)和抗拉強度，在容器內(nèi)壓力和溫度的作用下，會因伸長量不等或局部變形而產(chǎn)生拉應(yīng)力作用于密封焊焊縫，該應(yīng)力可能導(dǎo)致焊縫的開裂，內(nèi)部缺陷擴展或疏松組織的變化從而發(fā)生泄漏。因結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理或施工質(zhì)量有缺陷，在設(shè)計壓力和溫度的作用下會產(chǎn)生應(yīng)力集中而導(dǎo)致密封焊縫的開裂而泄漏。而在這種模擬工況下進行氦檢漏更能反映出設(shè)備的安全程度。本試驗具有極高的泄漏檢出率，靈敏度可達1×10^-5Pam³/S。

下面結(jié)合實例對本發(fā)明作詳細說明。

具體實施方式：

將被試驗容器放置在一個容器內(nèi)，然后利用過熱蒸汽緩慢、均勻地加熱，也可利用遠紅外陶瓷加熱器在容器外壁緩慢、均勻加熱，一般被試驗容器整體加熱的升溫速度≤50℃/h，當(dāng)溫度達到容器的設(shè)計溫度時，保持該溫度56小時，使整個被試驗容器的溫度均勻一致，在該溫度下，再對被試驗容器內(nèi)部用壓縮空氣緩慢增加壓力到被試驗容器設(shè)計壓力的95％，被試驗容器在設(shè)計溫度下升壓的速度≤1MPa/h，然后保持該壓力和溫度，再通入氦氣并加壓到容器的設(shè)計壓力，此時充入被試驗容器內(nèi)的壓力氣體成份為95％空氣和5％氦氣。隨后用氦子質(zhì)譜儀利用預(yù)先設(shè)置的焊縫檢漏孔對容器的接頭、焊縫部分進行氦泄漏檢查，以泄漏量小于1×10^-5Pam³/s或技術(shù)條件規(guī)定得指標(biāo)為合格。為了模擬容器應(yīng)力釋放后對焊縫的再次影響，容器第一個循環(huán)試驗完成后需要降溫、降壓至常溫、常壓，其降溫速度為50-100℃/h，降壓速度為1MPa/h。隨后再循環(huán)試驗一次。

通常情況下氦氣具有極小的分子，可以穿透金屬內(nèi)部直徑大于氦分子的任何缺陷和疏松組織，氦子質(zhì)譜儀可以感知和測量泄漏量為1×10^-5Pam³/S的氦氣分子，可對金屬內(nèi)部的致密性進行檢驗。可以檢測出設(shè)備運行中在溫度場和應(yīng)力場作用下金屬組織發(fā)生的極微小變化所造成的泄漏。