宣贯资料-47013.8泄漏检测

NB/T47013.8—2012《承压设备无损检测》宣贯讲座第8部分：泄漏检测衣粟山东省特种设备检验研究院2015年8月目录一、制定过程二、制定背景三、泄漏检测技术理论基础四、主要依据及参考资料五、条文对比及释义一、制定过程2006年8月，中国特检院向锅容彪委提出起草《承压设备无损检测泄漏检测》行业标准的申请。2006年9月，锅容标委经过考察后，认为符合条件。2006年9月底，中国特检院联合国内承压设备的相关检验检测机构、设计单位、制造企业和研究院所组建了标准预备组，开始进行泄漏检测标准的调研和起草工作。2007年12月，中国特检院申报的泄漏检测行业标准计划，经锅容标委批准，上报国家发展改革委员会。2008年3月，得到国家发改委批准，锅容标委下达了起草《承压设备无损检测第8部分：泄漏检测》行业标准的计划任务书。一、制定过程2008年10月，起草人组织完成了对ASTM第V卷第10章翻译和校对。2009年01月，经征求意见和修改后完成翻译稿。2009年11月，在翻译稿的基础上，结合我国实际情况，修改完成征求意见稿，发布在锅容标委网站公开征求意见。2009年12月，在征求意见稿及广泛征求意见的基础上，完成送审稿。2010年01月，经标准工作组全体起草人员讨论修改，最终形成了《承压设备无损检测第8部分：泄漏检测》报批稿。2012年01月04日，标准发布。2012年03月01日，标准实施。二、制定背景承压设备因功能不同，泄漏的大小、部位和泄漏的物质不同，泄漏所带来的危害程度和危害表现也不同。其危害性主要表现在：破坏设备内部的工作压力，导致设备正常工作条件的破坏是贮存的高压气体或燃料损失对设备内部的物质造成污染造成大气环境的污染造成设备失效二、制定背景承压设备泄漏检测的必要性：随着科学技术的进步和工业生产的发展，对部分承压设备气密性的要求也越来越高。因此，除了设计和加工过程中应采取有效的措施，防止泄漏隐患外，在设备的生产、安装及使用中，还要运用有效的泄漏检测方法，将不允许存在的泄漏找出来，以便进行修理。泄漏检测方法在承压设备的检测中得到广泛应用，而在JB/T4730《承压设备无损检测》中，泄漏检测仍是空白。制定《承压设备无损检测第8部分：泄漏检测》行业标准，对于满足承压设备制造和使用实际需要，提升我国整体无损检测技术水平，保障承压设备安全质量，促进国际技术交流和贸易发展以及提高我国承压设备产品在国际市场上的竞争力等方面具有重要意义。三、泄漏检测技术理论基础泄漏检测任务：在承压设备的生产、组装、调试、使用过程中，运用有效的检漏手段，将不允许存在的漏孔找出来，以便进行修补。承压设备泄漏检测任务（1）用适当的方法判断设备是否发生泄漏；（2）用适当的方法找出泄漏孔的位置（漏孔定位）；（3）测定漏孔漏率三、泄漏检测技术理论基础漏孔、漏率及其单位：漏孔形状复杂、形式多样，难以用几何尺寸表示其大小，通常采用单位时间内流过的漏孔的气体量来表示。单位时间内流过漏孔的气体量叫做漏率，常见单位有Pa.m3/s、Pa.L/s、mol/s等。我国法定的漏率单位为Pa.m3/s，美国真空协会推荐使用mol/s作为漏率单位。影响漏率大小的因素：漏孔尺寸内外的压差气体分子量和粘滞系数环境温度三、泄漏检测技术理论基础对泄漏检测方法的要求：检漏灵敏度高反应时间短能对漏孔进行定位和定量能无损检漏，即检漏不需要破坏被检设备原来的结构，也不致使被检件受到污染稳定性好，即足够长的时间内灵敏度稳定可靠所用示漏物质在空气中含量低，无腐蚀作用，对人体无害，不堵塞漏孔检漏范围广，即从大漏到小漏都能检测检漏仪器结构简单，启动快，操作维修方便三、泄漏检测技术理论基础3.1：气泡检漏法原理：当漏孔两侧存在压差时，示漏气体就通过漏孔从高压侧向低压侧流动，如果在低压侧显示液体，漏孔处将有可能形成气泡，从而显示出漏率的大小及漏孔的位置。气泡检漏法属于检测精度要求不高的粗检漏。产生压差的方法：直接加压技术：直接对被检设备充入干燥而清洁的气体来产生压差。真空罩技术：将示漏气体封入被检设备中，然后将被检设备浸入到一个密封容器的显示液中，将显示液上部的空间抽成真空，从而使被检设备内外产生压差三、泄漏检测技术理论基础3.1气泡检漏法检漏设备加压设备：空气压缩机（泵）、测量压力的设备、安全阀门与超压报警器、加压管路及阀门。抽真空设备：真空泵、真空管路、真空阀门、真空表、真空检漏容器与真空检漏盒。检漏工艺设备：常用的工艺设备有堵盖、堵帽、接头及各种软管。还有充气控制台、抽真空控制台及水槽等。清洗烘干设备。观察设备：包括照明灯具、光学观察仪器以及相机等。三、泄漏检测技术理论基础3.1气泡检漏法检漏材料气源：压缩空气、氮气及氦气等。试验液体：水、无水乙醇、氟油等。起泡液：肥皂水等。3.2卤素检漏法原理：利用卤素气体在高温时会分解产生正离子的性质而制成的检测仪器。金属铂在800～900oC温度下会发生正离子发射，如送入清洁的被检气体（卤素含量极低），只有少量离子流通过铂电极，假如有卤素气体存在时，正离子发射将加剧，因此电极间电阻降低，离子流增高，经检漏仪电流放大，用电表与声响来指示卤素气体的泄漏。卤素检漏仪灵敏度可达3.2×10-9Pa.m3/s。三、泄漏检测技术理论基础3.2卤素检漏法卤素检漏仪结构：传感器传感器为铂电极间热式二极管，它既是气路通路，又是电气测量线路的组成部分，它装架在不锈钢制成的离子室中。为增强“卤素效应”，有些传感器在发射极上涂有碱性金属化合物。测量线路测量线路主要包括稳压器、直流放大器、音频发生器及放大器，整流器等。气路三、泄漏检测技术理论基础3.3氦质谱检漏法原理：氦质谱检漏仪通过其主要部件质谱室，使不要质量的气体变成离子后在场中彼此分开，并且使同质量的离子在场中聚在一起。而且质谱仪仅能使某一种气体的离子通过挡板上的狭缝而被接收极接收形成离子流，并在测量仪器上指示出来，而其他离子不能进入狭缝而被该挡板挡掉。检测时，如果用该种气体喷吹漏孔，该种气体便通过漏孔进入检漏仪，使检漏仪中的指示仪表反应出来，达到检漏的目的。由于只用氦气做示漏气体进行检漏，所以叫氦质谱检漏仪。氦质谱检漏仪的最小可检漏率大10-13~10-14Pa.m3/s。三、泄漏检测技术理论基础3.3氦质谱检漏法检漏设备与材料（1）氦质谱检漏仪质谱室：由离子源、分析器、收集器三部分组成。分析器偏转角既有180°的也有90°的。真空系统：仪器的真空系统提供质谱室正常工作所需的真空条件，包括主泵、前级泵、预抽泵、冷阱、节流阀和真空规等。电气部分。（2）标准漏孔人为制造的一种具有已知的恒定漏率的装置，一般由漏孔元件、气室、漏气阀、充气阀和连接件构成。三、泄漏检测技术理论基础3.3氦质谱检漏法检漏设备与材料（3）标准漏孔类型渗透型标准漏孔利用某些物质对某种气体有高的渗透性这一特性而制造的。其漏孔元件由玻璃、塑料、合成橡胶、金属等材料制造，一般只能允许一种或几种气体通过。通道型标准漏孔漏孔元件是物理节流的漏气通道，如金属毛细管、拉伸的玻璃毛细管、金属压扁管、粉末烧结和微孔板等，所以又称物理标准漏孔。通道型标准漏孔对所有气体成分都能通过。三、泄漏检测技术理论基础3.3氦质谱检漏法检漏设备与材料（3）标准漏孔类型渗氨型标准漏孔渗氨型标准漏孔的漏孔元件一般由对氨气有较高渗透能力的石英或者玻璃管吹制而成较薄的玻璃泡构成。渗透标准漏孔的漏率与渗透元件的表面积、浓度（密度）差即渗透系数成正比，而与壁厚成反比。渗透型漏孔的优点：对污染不敏感；长时间内漏率稳定；漏率可以做得很小。渗透型漏孔的缺点：受温度影响很大；玻璃元件很脆；不能承受机械冲击；漏孔阀关闭一段时间后，会发生气体积累，是渗透饱和。三、泄漏检测技术理论基础3.3氦质谱检漏法检漏设备与材料（3）标准漏孔类型玻璃毛细管型标准漏孔玻璃毛细管型标准漏孔是将φ1~φ3mm的一段玻璃管拉制成1μm左右内径的毛细管而得到。压扁金属毛细管型标准漏孔将无氧铜管或可伐管用油压机压扁后造成漏道而成。这种漏孔具有温度系数低，可以烘烤，不易损坏等优点，但易堵塞。玻璃-铂丝型标准漏孔把铂丝与11#或者95#硬质玻璃作非匹配的封接后，利用其膨胀系数不同而得到的漏孔。这种漏孔制作方便，稳定性好，但极易被水蒸气、油蒸汽及微粒所堵塞。烧结型标准漏孔由一个烧结粉末材料制成的芯塞和一个装芯塞的支撑件构成。三、泄漏检测技术理论基础3.3氦质谱检漏法检漏设备与材料（4）吸枪吸枪是氦质谱检漏仪的一种取样探头，当被检件内充高压氦气后，氦气通过漏孔逸出到空气中，使用这种探头可将含有漏出的氦气的空气吸入到检漏仪中，从而指示出空气中微量的氦分压变化来。（5）氦气氦气在检漏中作为示漏气体使用。国家标准规定的瓶装氦气规格有工业用氦、纯氦、高纯氦。用作示漏气体的氦气的纯度要求不高，一般选用工业用氦（氦含量≥99%，露点≤43°C）就可以。（6）真空泥真空泥用来进行临时性堵漏和连接。三、泄漏检测技术理论基础3.3氦质谱检漏法氦质谱检漏技术（1）吸枪技术：将被检容器内部充入氦气，用与检漏仪质谱室相连的特制吸枪进行探测检漏。（2）示踪探头技术：利用示踪探头检测抽空工件中的微量示踪氦气来探测泄漏的方法。（3）护罩法：将被检容器抽到低真空，用氦气罩把被检容器的可疑部位包起来，然后先将罩中空气抽走，再充入氦气。（4）真空罩法：将被检容器放入一个与质谱仪相连的真空罩中，将真空罩抽至低真空，将被检容器中充入氦气。三、泄漏检测技术理论基础3.4氨检漏法原理：利用氨的渗透性，将氨压入被检容器，然后通过观察覆在可疑表面上试纸或试布的颜色的改变来确定漏孔的位置。适用场合同气泡检漏，但氨检漏比气泡检漏的灵敏度要高。其检漏灵敏度可达10-7Pa.m3/s。三、泄漏检测技术理论基础3.5管道声波泄漏检测法原理：管道声波泄漏检测技术，是用接触声发射传感器探测和确定压力管道中气体或液体泄漏部位的方法。压力管道中气体或液体的泄漏可产生连续的机械波，声发射传感器将机械波转换为电信号，通过专门的仪器可以得到泄漏信号的波形，将相邻两个传感器的信号通过采用相关分析，可以确定泄漏位置。适用范围：用于输送气体或者液体的管道泄漏的检测或监测。三、泄漏检测技术理论基础3.6压力变化泄漏检测法原理：（1）升压法被检件抽真空到一定压力后，关闭阀门将被检件与泵隔开。由于容器漏气，容器中的压力随时间而上升，用相应的真空计测出一定时间间隔内的压力变化值，就可以计算出总漏率。灵敏度除了与容器本底压力、真空计的灵敏度有关外，还与测量时间、容器容积大小有关。本底压力低，检测时间长，容积小，检漏灵敏度就高。其检漏灵敏度可达10-5~10-6Pa.m3/s三、泄漏检测技术理论基础3.6压力变化泄漏检测法原理：（2）降压法测试时对被检件用于干燥氮气（或其他干燥气体）通过充分管道充到一定压力后，隔断气源观察被检检内压力随时间的下降情况。降压法检漏中，当温度和压力测试的精度越高，则漏率灵敏度也就越高。尽可能选择分辨率和精度较高的测温计和压力计。其检漏灵敏度可达10-5~10-6Pa.m3/s。三、泄漏检测技术理论基础3.6压力变化泄漏检测法原理：（2）降压法测试时对被检件用于干燥氮气（或其他干燥气体）通过充分管道充到一定压力后，隔断气源观察被检检内压力随时间的下降情况。降压法检漏中，当温度和压力测试的精度越高，则漏率灵敏度也就越高。尽可能选择分辨率和精度较高的测温计和压力计。其检漏灵敏度可达10-5~10-6Pa.m3/s。三、泄漏检测技术理论基础3.6压力变化泄漏检测法差压式气密检漏差压式气密检漏的工作原理基本上同天平一样，差压传感器就相当于一台天平。检漏时，先在基准物与被测物两边同时充入相同压力的气体，是差压传感器两端平衡。如果被测物有泄漏，即使是微小泄漏，差压传感器也将随时间逐渐“失衡”，差压传感器将产生一个与单位时间内漏气量有关的输出信号。气密检漏仪将这一输出信号检出并计算出被测的具体泄漏量。三、泄漏检测技术