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专利名称：一种热气体泄漏试验方法
技术领域：
本发明涉及一种气体泄漏试验方法，特别是一种热气体泄漏试验方法。
背景技术：
目前在工业生产及生物工程中有很多的腐蚀性或剧毒的压力气体或液体需 要用压力容器存放，由于压力容器一般有一些管接头及释放阀，因此为了防止 有毒有害气体泄漏，通常会利用各种方法对压力容器进行泄漏测试，为了测试 压力容器是否会发生泄漏，现在有许多种方式，如将被测容器放置在另外一个 抽真空的容器中，对被测容器充压力空气， 一旦有泄漏，则外面的抽真空的容 器的压力就会发生变化，从而得知被测容器是否有泄漏，也有的采用其它的一 些检测方法。但是，目前的检测方法均存在一些问题常规的射线探伤(RT) 和液体渗透检査(PT)只可检测出肉眼可见的宏观缺陷，无法检测出因金属内
部组织疏松造成的极微量泄漏。现在一些放置剧毒的压力气体容器采用锆-钢、 钽-钢、钛-钢复合板制压力容器，由于锆-钢，钽-钢、钛-钢之间无法直接熔焊， 只能用垫板、桥板的形式进行焊接，为了检査焊缝是否存在缺陷，会在基层的 钢板上开设一个检测孔，来检测焊缝是否有泄漏，在通常情况下用常规的射线
探伤(RT)和液体渗透检査(PT)是无法完全检测出垫板或桥板焊缝中所存在
的所有泄漏缺陷的。

发明内容
本发明的目的是解决现有技术中对锆-钢、钽-钢、钛-钢复合板制压力容器 泄漏检测方法所存在的上述问题，提供一种热气体泄漏试验方法。本发明设计
一种热气体泄漏试验方法，其特征在于将被试验容器缓慢、均匀地加热到容
器的设计温度，保持该温度足够的时间使整个被试验容器温度均匀一致，在该 温度下，在被试验容器内部用压縮空气缓慢增加压力到被试验容器设计压力的
95%，保持该压力和温度，通入氦气并加压到容器的设计压力，用氦气质谱仪 进行氦泄漏检查。被试验容器整体加热的升温速度《5(TC/h。被试验容器均温 时间为5-6小时。被试验容器在设计温度下升压的速度《lMPa/h。充入被试验
3容器内的压力气体成份为95%空气和5%氦气。被试验容器试验完成后降温、降 压至常温、常压，降温速度为50-100°C/h，降压速度为lMPa/h。本发明的热气 体泄漏试验具有以下突出优点真实模拟了压力容器在设计压力和设计温度的 运行工况下可能发生的泄漏情况，容器的母材(钢)和复层(耐蚀层)具有不 同的热胀系数和抗拉强度，在容器内压力和温度的作用下，会因伸长量不等或 局部变形而产生拉应力作用于密封焊焊缝，该应力可能导致焊缝的开裂，内部 缺陷扩展或疏松组织的变化从而发生泄漏。因结构设计不合理或施工质量有缺 陷，在设计压力和温度的作用下会产生应力集中而导致密封焊缝的开裂而泄漏。 而在这种模拟工况下进行氦检漏更能反映出设备的安全程度。本试验具有极高 的泄漏检出率，灵敏度可达1X10—5Pa m7S。
下面结合实例对本发明作详细说明。
具体实施例方式
将被试验容器放置在一个容器内，然后利用过热蒸汽缓慢、均匀地加热，也可 利用远红外陶瓷加热器在容器外壁缓慢、均匀加热， 一般被试验容器整体加热 的升温速度《50'C/h，当温度达到容器的设计温度时，保持该温度5——6小时， 使整个被试验容器的温度均匀一致，在该温度下，再对被试验容器内部用压縮 空气缓慢增加压力到被试验容器设计压力的95%，被试验容器在设计温度下升 压的速度《lMPa/h，然后保持该压力和温度，再通入氦气并加压到容器的设计 压力，此时充入被试验容器内的压力气体成份为95%空气和5%氦气。随后用氦 子质谱仪利用预先设置的焊缝检漏孔对容器的接头、焊缝部分进行氦泄漏检査， 以泄漏量小于l X 1(rSpam"s或技术条件规定得指标为合格。为了模拟容器应力 释放后对焊缝的再次影响，容器第一个循环试验完成后需要降温、降压至常温、 常压，其降温速度为50-10(TC/h，降压速度为lMPa/h。随后再循环试验一次。
通常情况下氦气具有极小的分子，可以穿透金属内部直径大于氦分子的任 何缺陷和疏松组织，氦子质谱仪可以感知和测量泄漏量为1X10—5pamVS的氦气 分子，可对金属内部的致密性进行检验。可以检测出设备运行中在温度场和应 力场作用下金属组织发生的极微小变化所造成的泄漏。
权利要求
1、一种热气体泄漏试验方法，其特征在于将被试验容器缓慢、均匀地加热到容器的设计温度，保持该温度足够的时间使整个被试验容器温度均匀一致，在该温度下，在被试验容器内部用压缩空气缓慢增加压力到被试验容器设计压力的95％，保持该压力和温度，通入氦气并加压到容器的设计压力，用氦气质谱仪进行氦泄漏检查。
2、 按权利要求1所述的一种热气体泄漏试验方法，其特征在于被试验容 器整体加热的升温速度《5(TC/h。
3、 按权利要求1所述的一种热气体泄漏试验方法，其特征在于被试验容器均温时间为5-6小时。
4、 按权利要求1所述的热气循环试验方法，其特征在于被试验容器在设计温度下升压的速度《lMPa/h。
5、 按权利要求1所述的一种热气体泄漏试验方法，其特征在于充入被试 验容器内的压力气体成份为95%空气和5%氦气。
6、 按权利要求1所述的一种热气循环试验方法，其特征在于被试验容器试验完成后降温、降压至常温、常压，降温速度为50-100°C/h,降压速度 为lMPa/h。
7、 按权利要求1所述的一种热气循环试验方法，其特征在于热气体泄漏 试验需要完成两个热循环周期。
全文摘要
本发明涉及一种热气体泄漏试验方法。其特征在于将被试验容器缓慢、均匀地加热到容器的设计温度，保持该温度足够的时间使整个被试验容器温度均匀一致，在该温度下，在被试验容器内部用压缩空气缓慢增加压力到被试验容器设计压力的95％，保持该压力和温度，通入氦气并加压到容器的设计压力，用氦气质谱仪进行氦泄漏检查。被试验容器整体加热的升温速度≤50℃/h。被试验容器均温时间为5-6小时。被试验容器在设计温度下升压的速度≤1MPa/h。充入被试验容器内的压力气体成份为95％空气和5％氦气。本发明的热气体泄漏试验具有以下突出优点真实模拟了压力容器在设计压力和设计温度的运行工况下可能发生的泄漏情况，具有极高的泄漏检出率，灵敏度可达1×10^-5Pa m³/S。
文档编号G01M3/16GK101520361SQ200810033860
公开日2009年9月2日 申请日期2008年2月25日 优先权日2008年2月25日
发明者汪家军, 王国平, 顾伟群 申请人:上海贤达罗兰压力容器制造有限公司