氦質(zhì)譜在小型高真空系統(tǒng)揮縫中應(yīng)用成熟，但用于2 300m32高真空系統(tǒng)焊續(xù)檢漏是第一次，氧質(zhì)語(yǔ)只能通過(guò)有效手段發(fā)揮。 300m32系統(tǒng)成功檢測(cè)泄漏點(diǎn)的位置，及時(shí)消除問(wèn)題，使系統(tǒng)達(dá)到0.001Pa(A)設(shè)計(jì)真空度。

20世紀(jì)，真空工業(yè)的發(fā)展十分顯著，引起了各界的關(guān)注。真空科學(xué)與技術(shù)只是科學(xué)研究中的一種實(shí)驗(yàn)技術(shù)，但已成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的一種基本技術(shù)，得到了廣泛的應(yīng)用。在日常生活中，保鮮、真空鍍層、保溫，但體積很小。在工業(yè)應(yīng)用中，體積超過(guò)100m3真空容器的應(yīng)用非常罕見(jiàn)。隨著高真空技術(shù)的快速發(fā)展，高真空技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。在空氣動(dòng)力領(lǐng)域，大型高真空球罐系統(tǒng)提供更好、可控的氣體動(dòng)力源，模擬各種高速氣流下飛機(jī)或高速武器的運(yùn)行狀態(tài)。

目前，我國(guó)較大的高真空系統(tǒng)容積已達(dá)2 300m3，而且真空度要求為0.001Pa(A),與大型低真空系統(tǒng)相比，不銹鋼球罐和管道的焊縫、風(fēng)洞體、大型插板閥和泵組與不銹鋼管道的連接面數(shù)量較多，其檢漏技術(shù)要求和難度較高。

真空技術(shù)廣泛應(yīng)用于小型低溫壓力容器中，如LNG低溫儲(chǔ)罐子母罐中間層采用抽真空，實(shí)現(xiàn)保冷功能。對(duì)容器本身抽真空，尤其是2 300m3 不銹鋼高真空系統(tǒng)抽真空，達(dá)到0.001Pa(A)真空度高，難度大。具體體現(xiàn)如下:①不銹鋼真空球罐的施工需要大型球罐和不銹鋼球罐施工技術(shù)的支持；②由于是外壓容器，與傳統(tǒng)的內(nèi)壓容器相比，高真空系統(tǒng)對(duì)焊縫和系統(tǒng)連接的密封要求更高，密封直接決定了真空的效果；

③連接風(fēng)洞體、大型管道、高真空閥、真空機(jī)組等高真空系統(tǒng)的多密封圈總長(zhǎng)度超過(guò) 500 m,布局位置特殊；④抽真空技術(shù)、真空檢漏、高真空系統(tǒng)堵漏技術(shù)難度較大。

真空泄漏檢測(cè)方法是困擾真空領(lǐng)域的一個(gè)主要問(wèn)題。雖然目前有多種泄漏檢測(cè)方法，但沒(méi)有實(shí)例報(bào)告適用于大容量高真空容器系統(tǒng)的有效泄漏檢測(cè)方法。本文將主要闡述氦質(zhì)譜 2 300m3應(yīng)用于高真空系統(tǒng)。

氦質(zhì)譜泄漏檢測(cè)在本項(xiàng)目中的應(yīng)用主要分為兩種方式。首先，在高真空試驗(yàn)前，對(duì)系統(tǒng)中的所有焊縫進(jìn)行氦質(zhì)譜泄漏檢測(cè)，泄漏檢測(cè)對(duì)象為焊縫；第二，在真空試驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的連接面進(jìn)行氦質(zhì)譜泄漏檢測(cè)，泄漏檢測(cè)對(duì)象為密封面。雖然這兩種方法的檢測(cè)時(shí)間不同，但較終目的是一致的，以實(shí)現(xiàn)0.001 Pa(A)真空度滿足漏率要求，它們是2 300 m氦質(zhì)譜檢漏技術(shù)的兩個(gè)階段是整個(gè)系統(tǒng)檢漏技術(shù)的關(guān)鍵步驟。

氦質(zhì)譜檢漏是檢漏大型高真空系統(tǒng)焊縫的較佳方法。氦質(zhì)譜檢漏技術(shù)是國(guó)內(nèi)外真空容器檢漏的先進(jìn)技術(shù)。氦是一種無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)污染大氣、性質(zhì)穩(wěn)定的惰性氣體。氦分子在特定溫度下的粒子速度高于除氫以外的任何其他氣體。因此，氦比大多數(shù)其他探索氣體更快地穿過(guò)漏洞。泄漏氣體為氦，空氣和殘余氣體含量較低，底部噪聲小，分子量和粘度系數(shù)小，易穿透泄漏，易擴(kuò)散，離子質(zhì)荷比有利于離子分離，選擇作為泄漏檢測(cè)介質(zhì)，不會(huì)腐蝕焊縫表面，無(wú)毒，不會(huì)堵塞泄漏。

3.1.氦質(zhì)譜檢漏焊縫

系統(tǒng)所有焊縫完成射線檢測(cè)后，采用泄漏檢測(cè)盒法（原理圖如圖1所示）檢測(cè)焊縫，檢測(cè)方法與射線檢測(cè)方法相似，所有焊縫按260進(jìn)行mm用3000設(shè)置檢測(cè)位置mm檢測(cè)到檢測(cè)位置并重疊40mm,對(duì)所有檢測(cè)位置進(jìn)行逐一編號(hào)檢漏，檢漏儀和檢漏箱設(shè)置在系統(tǒng)外，檢漏時(shí)將檢漏箱扣在被檢零件表面，然后用輔助泵抽真空。關(guān)閉輔助閥，打開(kāi)節(jié)流閥，使泄漏檢測(cè)箱與已提前抽入極限真空的質(zhì)譜泄漏檢測(cè)器連接。當(dāng)儀器達(dá)到工作壓力時(shí)，可在泄漏檢測(cè)箱扣件的反面噴槍。如果儀器輸出指示發(fā)生變化，噴槍的噴射部分會(huì)有泄漏。輸出指示的變化可以確定泄漏率的大小，也可以使用局部氦蓋施氦。工程焊縫主要采用吹法，與吸槍法相比，由于大氣中還含有5種靈敏度較高的噴吹方法×106氦容易誤判或無(wú)法確定是否泄漏。如果有泄漏點(diǎn)將被反向泄漏檢測(cè)盒檢測(cè)到，應(yīng)進(jìn)行維修和清除，以確保所有焊縫都沒(méi)有泄漏點(diǎn)，這是確保系統(tǒng)滿足泄漏要求的必要條件之一，也是整個(gè)系統(tǒng)氦質(zhì)譜泄漏檢測(cè)技術(shù)的檢測(cè)步驟之一。

3.2 高真空系統(tǒng)氦質(zhì)譜泄漏檢測(cè)

大型高真空系統(tǒng)能否滿足設(shè)計(jì)所需的真空度和泄漏率的前提是具有足夠剛性的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)、足夠的泵速和真空極值的真空泵組，以及檢測(cè)和處理泄漏的手段。前兩者在設(shè)計(jì)中可以通過(guò)計(jì)算和施工過(guò)程控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，而后者往往由于系統(tǒng)大、隱蔽泄漏點(diǎn)多而無(wú)法檢測(cè)，或由于檢測(cè)周期長(zhǎng)、檢測(cè)成本高，難以滿足預(yù)期要求。

項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)梳理項(xiàng)目泄漏檢測(cè)工作，分析泄漏點(diǎn)容易出現(xiàn)的部位、檢測(cè)難點(diǎn)、檢測(cè)方法的選擇、處理泄漏點(diǎn)等問(wèn)題。為了更有效、更快、更低的成本檢測(cè)泄漏點(diǎn)并完成處理，在本2中 300m33.高真空系統(tǒng)焊縫分級(jí)檢漏。分級(jí)檢漏方法的差異比較見(jiàn)表2。氦質(zhì)譜檢漏技術(shù)在大型高真空系統(tǒng)中的應(yīng)用主要包括表中的第一種和第四種方法。

首先，在內(nèi)部壓力試驗(yàn)中，采用傳統(tǒng)的正壓試驗(yàn)方法（噴灑肥皂水等）進(jìn)行初步檢查，檢查和處理整個(gè)系統(tǒng)的法蘭連接、管道泵組連接角閥等連接面，為下一階段的真空試驗(yàn)做準(zhǔn)備；第二，在真空試驗(yàn)中，當(dāng)系統(tǒng)處于低真空狀態(tài)50時(shí)Pa和10Pa超聲波檢漏儀用于檢查和處理所有密封面的漏點(diǎn)。在此過(guò)程中，結(jié)合靜壓升值法，判斷系統(tǒng)中是否仍有泄漏點(diǎn)。由于超聲波泄漏檢測(cè)遠(yuǎn)低于氦質(zhì)譜，因此只能作為粗體檢測(cè)，適用于較大的泄漏點(diǎn)。但是，如果不進(jìn)行這一步的檢測(cè)，下一階段的高真空試驗(yàn)可能無(wú)法進(jìn)行，羅茨泵機(jī)組將在低真空停機(jī)保壓階段繼續(xù)打開(kāi)，達(dá)到2Pa打開(kāi)油增壓泵機(jī)組，在到達(dá)0.1Pa打開(kāi)油擴(kuò)直到0.001Pa,在此過(guò)程中，繼續(xù)使用超聲波泄漏檢測(cè)；三是到達(dá)0.001Pa關(guān)閉所有泵組進(jìn)行保壓，并在保壓過(guò)程中開(kāi)始進(jìn)行氦質(zhì)譜檢漏，盡管氦質(zhì)譜檢漏在20年P(guān)a精檢模式可以打開(kāi)，但真空度越高，反應(yīng)越快越靈敏，所以在設(shè)計(jì)值時(shí)選擇系統(tǒng)中的時(shí)間。

氦質(zhì)譜檢漏儀(圖2)安裝在靠近球罐側(cè)的第一臺(tái)增壓泵設(shè)置的隔膜閥或球罐底部，采用噴射法。該方法是將檢漏儀連接到真空容器上，然后用噴槍將氦氣噴在系統(tǒng)中容易出現(xiàn)泄漏點(diǎn)的法蘭連接面上。當(dāng)有泄漏時(shí)，氦通過(guò)泄漏進(jìn)入質(zhì)譜管，檢測(cè)示意圖如圖3所示。

關(guān)鍵泄漏檢查部分：根據(jù)圖紙統(tǒng)計(jì)各單元容器系統(tǒng)的連接點(diǎn)。由于管道直徑大，管道與真空閥連接、管道與膨脹節(jié)連接、人孔法蘭連接是檢查的重點(diǎn)。

檢漏補(bǔ)救措施：對(duì)于法蘭密封面的泄漏點(diǎn)，用限力扳手對(duì)稱拉緊螺栓。如仍不能消除泄漏點(diǎn)，應(yīng)停止試驗(yàn)，檢查泄漏點(diǎn)的原因，更換0圈；

焊縫外用真空蠟或真空脂密封焊縫缺陷引起的漏氣，并進(jìn)行標(biāo)記。試驗(yàn)結(jié)束后，修復(fù)焊縫。

在該2 300m3,在高真空系統(tǒng)中，焊縫氦質(zhì)譜泄漏檢測(cè)和整個(gè)系統(tǒng)氫質(zhì)譜泄漏檢測(cè)在分級(jí)和分階段泄漏檢測(cè)中得到0.001 Pa(A)為今后我國(guó)大型高真空系統(tǒng)的檢漏提供強(qiáng)有力的**，積累了可借鑒的經(jīng)驗(yàn)

安徽諾益科技氦質(zhì)譜檢漏儀具有啟動(dòng)時(shí)間短、運(yùn)行速度快、檢測(cè)靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于航空航天、制冷及相關(guān)配套設(shè)施、汽車制造、動(dòng)力電池、核工業(yè)、真空系統(tǒng)、生物化學(xué)、環(huán)保、食品發(fā)酵、石油加工、有機(jī)化學(xué)、中西醫(yī)藥、科研等領(lǐng)域。