真空技术真空设备的检漏方法选择

范围本标准规定了真空设备检漏方法选择的人员资格要求、通用要求、检漏实施的安全要求、选择程序及选择原则、检漏方法的特征参数。阀门、真空镀膜设备、真空枯燥设备、真空冷冻枯燥设备、外表分析设备、真空冶金设备、空间环境模拟行。标准性引用文件件。但凡不注日期的引用文件，其最版本〔包括全部的修改单〕适用于本文件。GB/T3163 GB/T9445 无损检测人员资格鉴定与认证术语和定义GB/T3163界定的以及以下术语和定义适用于本文件。3.1漏率leakagerate在规定条件下，一种特定气体通过漏孔的流量。3.2有效最小可检漏率effectiveminimumdetectableleakagerateqemin在具体的工作条件下，检漏方法所能检出的最小漏孔漏率。3.3允许漏率acceptableleakagerate真空设备正常工作所能承受的最大漏率。3.4粘滞漏孔viscousleak漏孔的质量流率反比于流淌气体粘度的一种漏孔。3.5分子漏孔molecularleak漏孔的质量流率正比于流淌气体分子质量平方根的倒数的一种漏孔。人员资格建议进展检漏方法选择的人员具备GB/T9445所要求的2级或2级以上资格。通用要求检漏方法检漏方法应包括根底检漏方法和应用技术两局部。氦质谱真空护罩法的根底方法是氦质谱真空法，应用技术是护罩技术。选择检漏方法的要求选择检漏方法时应综合考虑有效最小可检漏率、检漏技术条件、安全因素和经济因素。允许漏率允许漏率的组成真空设备全部有密封要求的组成局部及连接处的漏率之和组成真空设备的允许漏率空设备的允许漏率。确定的要素允许漏率应与真空设备的功能和工作条件相符，并明确检漏条件。主要的检漏条件有：温度；压力；示踪介质。检漏的要求漏率修正检漏条件应与真空设备的工作条件全都。如无法满足，可按附录A修正漏率。泄漏稳定时间选择任何一种检漏方法进展检漏时，都应考虑泄漏稳定所需要的时间。干净要求真空设备在检漏时应干净、去污，避开污染物堵塞漏孔。典型的污染物来源有：碎屑；灰尘；油污；焊渣；油漆标记；外表腐蚀。检漏方法汇总常用检漏方法真空设备常用检漏方法及主要特征参数见附录B，常用根底检漏方法有：氦质谱真空法；氦质谱正压法；气泡法；压力变化法；卤素内-外式检漏法；超声检漏法。其值略有不同。其他检漏方法质谱法、声学法、高压放电法、传感器检漏法、流量计法等其他检漏方法也可用于真空设备，主要方法和特征参数见附录C。检漏方法选择程序真空设备检漏方法的选择程序见图1。确定检漏类型，见确定检漏类型，见8.1.1确定主要技术条件，见8.1.2确定检漏实施条件，见8.1.3与检漏类型相关的选择，见8.2.1与主要技术条件相关的选择，见8.2.2与检漏实施条件相关的选择，见8.2.3综合评价初步选择的检漏方法确定检漏方法，见8.3图1真空设备的检漏方法选择程序检漏方法的选择确定检漏方法选择条件检漏类型真空设备检漏方法的类型包括：定性检漏；定量检漏；定位检漏。主要技术条件真空设备检漏方法选择的主要技术条件包括：真空设备的允许漏率；真空设备的承压特性。检漏实施条件真空设备检漏方法选择的主要实施条件包括：检漏实施的影响；是否具备检测仪器；是否具备示踪介质；真空设备外形和密封构造；示踪介质与真空设备材料的相容性；检漏方法要求的工艺措施与真空设备工艺的匹配性；检漏所处阶段。初步选择检漏方法与检漏类型相关的选择与检漏类型相关的选择，应遵循：需要测量真空设备的漏孔、局部或总体漏率时，选择定量检漏的方法；基于比对原理的定量检漏方法，应包含必要的检漏系统校准程序；当真空设备漏率不满足密封性能要求、存在不行承受漏孔且有修复需求时选择定位检漏方法；检漏，用于局部区域的定量检漏方法可用作定位检漏。与主要技术条件相关的选择与主要技术条件相关的选择，应遵循：所选检漏方法的有效最小可检漏率不应大于允许漏率的1/10；所施加的检漏压力不应大于真空设备的工作压力；所施加的检漏压力的方向、大小应与真空设备在工作条件下的压力状态全都。与检漏实施条件相关的选择与检漏实施条件相关的选择，应遵循：检漏方法实施后不应给真空设备、检测仪器、实施人员带来不行承受影响；在选择检测仪器时，应优先考虑利用真空设备本身或现场可用于检漏的检测仪器进展检漏；漏，其次考虑检漏方法本身使用的示踪介质进展检漏；检漏方法应满足真空设备的外形构造、密封构造对检漏实施的要求，便于实施检漏；检漏方法所承受的示踪介质应与被检真空设备相容，不与其材料发生反响；检漏方法外表处理的工艺应与被检真空设备的要求相匹配；在真空设备生产阶段，可适当提高密封性能要求，减小组件的允许漏率。确定检漏方法险小、环境污染小、经济的检漏方法。检漏安全压差所选检漏方法施加的检漏压力不应超过真空设备的允许压力，避开人员损害或设备损坏。含有液氮冷阱的真空设备，检漏时应遵守规定的放空程序。危急材料含有危急材料的真空设备，应予以识别，并在检漏开头前设置防护措施。对全部气体的操作都须慎重，应考虑气体的性质，如窒息、有毒等。用电安全所选检漏方法使用的用电仪器设备应考虑用电安全，做好漏电保护措施。附录附录A〔标准性附录〕不同检漏条件的漏率修正概要10-7Pa·m3/s时流淌状态为分子流状态，氦气漏率大于10-5Pa·m3/s时是粘滞流状态。压力分子漏孔对于分子漏孔，在不同压力下的漏率按式〔A.1〕计算：pq q2 1

2 (A.1)p1p p p2 B2 A2式中：

p p p1 B1 A1q2 ——漏孔在第2种压力状态下的漏率，单位为帕立方米每秒〔Pa·m3/s〕；qq1 ——漏孔在第1种压力状态下的漏率，单位为帕立方米每秒〔Pa·m3/s〕；qpA1——漏孔在第1种压力状态下出口压力，单位为帕〔Pa〕；pA2——漏孔在第2种压力状态下出口压力，单位为帕〔Pa〕；pB1——漏孔在第1种压力状态下入口压力，单位为帕〔Pa〕；pB2——漏孔在第2种压力状态下入口压力，单位为帕〔Pa〕。粘滞漏孔对于粘滞漏孔，在不同压力下的漏率按式〔A.2〕计算：p2 p2 p pq q

2

A2q

2 2 (A.2)式中：p p p B2 A22 2 ；

2 1 p2B1

p2A1

1p p1 1pp 1

p A12 。温度分子漏孔对于分子漏孔，在不同温度下的漏率按式〔A.3〕计算：T2T1q T2T1T2 T1

………(A.3)式中：q2T2——对应在温度T下的漏率，单位为帕立方米每秒〔Pa·m3/s〕；q2q1T1——对应在温度T下的漏率，单位为帕立方米每秒〔Pa·m3/s〕；q12T——气体在第2种状态下的温度，单位为开氏温度〔K〕；21T——气体在第1种状态下的热力学温度，单位为开氏温度〔K〕。1粘滞漏孔对于粘滞漏孔，在不同温度下的漏率按式〔A.4〕计算：T1T1T2式中：

q qT2

T1

或近似为qT2

q 〔A.4〕T1T1 1 ——气体在T温度下的气体动力粘滞粘度，单位为帕·秒〔T1 1T2 2 ——气体在T温度下的气体动力粘度，单位为帕·秒〔PaT2 2气体种类分子漏孔对于分子漏孔，假设当示踪介质不同，漏率与气体分子量的换算关系按式〔A.5〕计算：式中：q

q q G2 G1

MMG1MMG1G22G2——气体G通过漏孔的漏率，单位为帕立方米每秒〔Pa·m3/s〕；2qG1——气体G通过漏孔的漏率，单位为帕立方米每秒〔Pa·m3/s〕；1MG1——气体G1的分子质量，单位为千克每摩尔〔kg/mol〕；2MG2——气体G的分子质量，单位为千克每摩尔〔kg/mol〕。2粘滞漏孔对于粘滞漏孔，假设示踪介质不同，漏率与气体分子量的换算关系按式〔A.6〕计算：式中：

q qG2

G1G2 (A.6)1G1——气体G的动力粘度，单位为帕·秒〔Pa·s〕；12G2——气体G的动力粘度，单位为帕·秒〔Pa·s〕。2其他因素影响对漏率测量的影响也很大，假设压力方向与工作方向相反时应格外留意。附录附录B〔标准性附录〕真空设备常用检漏方法及主要特征参数表B.1规定了真空设备常用检漏方法及特征参数。检漏方法序号检漏方法序号典型应用根底方法应用技术1示踪探头2氦质谱真空法a护罩3检漏盒4真空容器、镀膜设备、真空冶真空焊接设备。器、管道。正压工作的真空设备。567氦质谱正压法b充压积存吸枪管道、小型真空容器、真空获态下工作的设备。89示踪压力qemin检漏类型检漏区域介质方向(Pa·m3/s)定定整局量位体部氦气负压10-9BA—A氦气负压10-10ABBA氦气无要求10-10BABA氦气正压10-10A—A—氦气正压10-8A—A—氦气正压10-7A—A—氦气正压10-8—A—A氦气正压10-7BA—A氦气正压10-6BA—A氮气气浸泡或泡枯燥法液体膜空气氮气压力或压力变下降枯燥化法空气10直测收集正压1010直测收集正压10-4A—A—11正压10-4ABA真空阀门、小型密闭容器、真空获得设备的腔体、真空设备—的密封件。12正压或无要求10-3BABA 真空容器、管路。13正压10-5A—A可承受正压的容器、管道、深—冷真空设备。14静态升压空气负压10-5A—A— 真空设备的容器、腔体。检漏方法序示踪压力qemin检漏类型检漏区域典型应用15压力变 钟罩压力 或化法 变化 负压10-6A —A小型真空容器、管道、夹层真—空容器的内胆。1617卤素内-外式18罩盒积存真空冷冻枯燥设备的制冷系统。19超声检漏法气正压10-2BA—A大型真空规设备、容器、管道。B”为依据肯定要求可应用，“—”为不推举或不适用。a 氦质谱真空检漏时，氦质谱检漏仪从真空环境中捕获示踪介质；b C环境压力状态下捕获示踪介质。号根底应用介质方向(Pa·m3/s)定定整局方法技术量位体部空气卤素正压10-7A—A—卤素正压10-7—A—A卤素正压10-9A—A—附录附录C〔资料性附录〕其他检漏方法及主要特征参数表C.1为可用于真空设备检漏的其他检漏方法及主要特征参数。表C.1真空设备检漏方法及特征参数序序号检漏方法原理简述检测装置检测范围(Pa·m3/s)示踪介质检漏类型备注11质谱法使示漏气体离子和残余气体离子分开。仪≥10-9氢氩定量定位氦应用技术与氦质谱正压相像。检漏灵敏度与被2氨比≥10-9氨定位一次对整体进展化学色法的氨气，泄漏的氨气使着色剂颜色变化。剂或试纸检漏，不存在大漏孔掩盖小漏孔现法象。3≥10-6氨定位检漏灵敏度与被法氧化硫、盐酸喷涂，“冒白烟”。二氧化硫盐酸一次对整体进展检漏。示踪介质在压力作用4法漏孔的位置和漏率的感器≥10-3空气定位其频率检测范围可以从几千赫到远。大小。被检件内加压，气体5声学听音通过漏孔后，引起周围环境介质产生声人耳，医≥10-2空气、氮定位承受耳听方式检测，检漏系统较简法法波，通过人耳或医用用听诊器单，本钱低。听诊器检测漏孔。序检测检测范围检测方法 原理简述 示踪介质序检测检测范围检测方法 原理简述 示踪介质检漏类型备注剂定位目测荧光材料〔如葸〕定位目测号装置(Pa·m3/s)将着色渗透剂涂敷在被检件一侧外表，通6着色渗透过漏孔的毛细作用进入漏孔内部并从被检人眼≥10-3法件的另外一侧外表渗渗透法出，从而检出漏孔位置的一种检漏方法。被检件经过带有荧光7荧光渗透材料的饱和有机溶剂浸泡或涂抹，然后清人眼 ≥10-9法除外表液体，用紫外灯照耀观看。99特别测试气体，会发光声检漏法激光器，麦克风≥10-5SF6定位10高频法玻璃容器外部移动，段指向漏孔。高频火花检漏仪≥10-3酮、乙醇、碳等定位操作不当易引起容器击穿高压法11高频法利用低真空气体放电的颜色进展检漏高频火花检漏仪≥10-3丙酮、乙二氧化碳等定位避开人体触电，真度的变化。煤油将煤油灌入被检件8 渗透内，加压观看外外表人眼≥10-4煤油定位 目测法的潮湿点。被鼓励的泄漏出来的射出特别的光声信的大小。高频火花检漏仪的放电尖端在被抽真空的空气、丙序号检测检测范围序号检测检测范围检漏检测方法12单电法13传感14差动+电空计原理简述示踪介质备注装置(Pa·m3/s)类型系统处于动态平利用示漏气体转变电电阻真空二氧化碳衡后进展检漏，观阻真空计的导热系规和真空≥10-5氢定位察时间要长。测量数。计丁烷范围打算于真空计的范围。离只对空气读数。≥10-6丁烷定位稳定。低温活性炭阱串接在电阻真空电阻真空计管路中，以降低本底压力的影规和真空计，活性≥10-6氢定位响。炭冷阱单电利用示漏气体电离电氢15离计位不同，电离计读数电离计≥10-6二氧化碳定位法与气体种类有关。丁烷测量范围打算于漏气体不能污染系统。测量范围打算于漏气体不能污染系统。16差动承受两只电离计，用。电离计≥10-9丁烷定位可以抵消空气、真稳定。17传感钯栏钯法〕钯加热时只能通