在工業(yè)氣體領(lǐng)域,尤其是對于存儲和運輸氫氣的高壓氣瓶而言,其密封性能及安全性至關(guān)重要。有效的氣密檢漏技術(shù)不僅能確保氣瓶在使用過程中的安全無泄漏,更能提升產(chǎn)品的整體質(zhì)量水平,從而增強企業(yè)在市場競爭中的優(yōu)勢地位。本文旨在探討幾種主流的氣密檢漏方法,助力相關(guān)企業(yè)及用戶更好地維護和優(yōu)化氣瓶性能。
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氣泡法
1.1 試驗方法
氣泡法可分為浸水法(適用于受試氣瓶整體或局部的氣密試驗)和涂液法(適用于受試氣瓶與瓶閥螺紋連接處、瓶閥閥桿處、瓶閥出氣口、易熔塞或氣瓶焊接接頭等部位的氣密性試驗)。
浸水法試驗流程為充氣→浸水→保壓→判定。即將充有規(guī)定壓力氣體的受試氣瓶整體浸入水槽中(氣瓶最高點距水面距離≥5cm),保壓至少1min,目視檢查有無氣泡逸出,如連續(xù)冒出氣泡或固定位置氣泡抹去后仍出現(xiàn)氣泡,則判定不合格;
涂液法試驗流程為充氣→涂液→保持→判定。即將充有規(guī)定壓力氣體的受試氣瓶待查部位涂以檢漏液,保持至少1min,判定依據(jù)同浸水法。
1.2 優(yōu)劣分析
氣泡法操作較為簡單,無需投入過高成本即可找到漏點。但其缺點同樣較為明顯,檢漏精度一般,漏率無法實現(xiàn)量化,只可定性不可定量。
浸水法
涂液法
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壓降法
2.1 試驗方法
被檢樣品用氮氣(或其他干燥氣體)充到一定壓力后,隔斷氣源,觀察被檢樣品內(nèi)壓力隨時間的下降情況。假設(shè)被檢樣品的容積為V,在Δt時間內(nèi)被檢樣品內(nèi)的壓力由p1降至p2,那么被檢試樣的總漏率Q為:
壓降法檢漏系統(tǒng)
2.2 優(yōu)劣分析
壓降法操作較為簡單,投入成本低。缺點為檢漏精度一般,無法找到漏點,且易受溫度等外部因素影響。
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差壓法
3.1 試驗方法
差壓法參照下圖理解:差壓傳感器一端接基準物(不漏),另一端接被測容器;兩者充入相同壓力的氣體,使差壓傳感器兩端平衡;當基準物與被測容器隔離后,如果被測容器有泄漏,差壓傳感器兩側(cè)就會出現(xiàn)壓差,此時就會輸出與漏氣量相關(guān)的信號。
使用差壓法檢漏要保證被測容器與基準物體積、材料和形狀基本一致,這樣可以使環(huán)境溫度變化等對兩者的影響保持同向,消除測試環(huán)境、溫度對測量造成的不良影響,提高測量的可靠性,這也是采用差壓法檢漏的一個重要優(yōu)勢。
差壓法無泄漏示意圖
差壓法出現(xiàn)泄漏示意圖
3.2 優(yōu)劣分析
差壓法檢漏精度較高,其缺點為操作復(fù)雜且不耐高壓,投入成本高,無法確定漏點。
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流量法
4.1 試驗方法
流量法檢漏主要用于檢測密閉容器或管道中的氣體泄漏情況。該方法的原理是利用流量傳感器測量容器或管道中的氣體流量,并將其轉(zhuǎn)化為電信號輸出,然后通過分析電信號的變化來判斷是否存在泄漏。
流量法檢漏示意圖
4.2 優(yōu)劣分析
流量法檢漏操作簡單,適應(yīng)連續(xù)泄漏工況。缺點為精度一般,且需投入較高成本采購流量計等物資,流量計耐壓能力一般,不適用于高壓工況。
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吸槍法
5.1 試驗方法
被檢容器內(nèi)部充入氦氣,當容器壁上存在漏孔時,氦氣通過漏孔向外逸出。吸槍通過軟管與檢漏儀相連。用吸槍在被檢容器外面進行掃描探查,當吸槍正對漏孔位置時,氦氣隨同周圍空氣一起被吸槍吸入到檢漏儀的質(zhì)譜室中去,從而產(chǎn)生漏氣指示,達到檢漏目的。
吸槍法檢漏示意圖
5.2 優(yōu)劣分析
吸槍法檢漏結(jié)果直觀、準確,精度較高,一般能夠找到漏點。但其操作較復(fù)雜,且需投入較高成本采購氦檢儀、氦氣等物資。
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真空艙法
6.1 試驗方法
試驗原理及詳細的試驗方法已在本公眾號發(fā)布的“干貨丨如何保障涉氫組合閥門的使用安全性”(點擊查看原文)文章中已有詳細體現(xiàn),本文將不再贅述,感興趣的朋友可到“特嗨氫能檢測”微信公眾號查看。
6.2 優(yōu)劣分析
真空艙法檢漏結(jié)果精度極高。但其操作較復(fù)雜,且需投入較高成本采購氦檢儀、氦氣、真空艙物資,僅適用于受試氣瓶整體漏率檢測,無法找到漏點。
通過上文對6種氣密性檢測方法的解析,我們可以看到,不同的氣密性檢測技術(shù)各有優(yōu)劣,沒有一種方法可以完美兼顧全方位的測試需求。
所以,并不存在萬能的檢測技術(shù),唯有根據(jù)產(chǎn)品特點,選擇單一或組合技術(shù)方案,才能兼顧測試要求與經(jīng)濟效益。