大型真空容器的漏率控制与密封设计

随着科技进步,真空装备向大型化,高真空的方向发展。本文针对大型真空容器的检漏和密封设计进行了分析。当容器容积在2000 m3量级时,氦质谱检漏仪接到前级真空侧理论上能够实现反应和清除时间约10 s,检漏灵敏度约1×10-9Pa·m3/s的总装检漏。考虑到总装检漏实际实施上的不确定性和补漏困难的问题,通过密封和检漏设计,提高建造过程中的检漏水平和质量显得尤为重要。文中对焊缝检漏、大型真空法兰的密封及检漏结构、大型真空阀门的使用等进行了分析。     

大容器检漏的有效方法

一、前言通常我们把一立方米以上的容器称为大容器。目前,对于大容器还没有一种比较成熟的检漏方法。常用的检漏方法有皂泡法、卤素法、氨检漏法、复合涂料显色检漏法及氦质谱检漏法等。皂泡法简单、方便、经济,但是灵敏度低。利用该法检查10~(-4)托升/秒以下的漏孔时不仅需要加较高的压力,而且需要花费很长的时间来细心观察气泡的形成,因而劳动强度     

水检漏法

真空容器总装后,用气压检漏、卤素检漏、氦质谱检漏,在工厂中大量生产真空容器的过程中,感到不方便。我们在生产实践过程中应用了以H_2O为示漏物质的真空计检漏法。 1.理论依据众所周知,真空容器内的压强是由每秒钟漏进容器的气体与真空泵每秒钟抽出的气体之差所决定的(有漏洞存在,并排除器壁出气的情况下):     

大容积密闭容器背压法漏率检测关键技术研究

围绕容积为104cm~3量级的密闭容器开展背压法漏率检测关键技术研究,分析了压氦压力、压氦时间、容器内外壁气体解吸附等因素对实验结果的影响机制,建立了一套可用于大容积密闭容器的背压法检漏流程。理论和实验研究结果表明,将背压法用于预制漏率为10~(-6)Pa·m~3/s量级的大容积密闭容器的漏率检测是可行的。随着漏孔漏率的降低(低于10~(-7)Pa·m~3/s量级),试验件的最低可检漏率也将逐渐低于氦质谱检漏仪的有效检测漏率,而由于被检对象的本底漏率值无法提前获知,将造成将背压法用于更低漏率的大容积密闭容器的漏率测试结果误差极大地增加。相关研究结果对于大容积密闭容器的漏率检测具有一定的理论指导价值。     

大容积密闭容器背压法漏率检测关键技术研究北大核心CSCD

围绕容积为104cm^3量级的密闭容器开展背压法漏率检测关键技术研究,分析了压氦压力、压氦时间、容器内外壁气体解吸附等因素对实验结果的影响机制,建立了一套可用于大容积密闭容器的背压法检漏流程。理论和实验研究结果表明,将背压法用于预制漏率为10^(-6)Pa·m^3/s量级的大容积密闭容器的漏率检测是可行的。随着漏孔漏率的降低(低于10^(-7)Pa·m^3/s量级),试验件的最低可检漏率也将逐渐低于氦质谱检漏仪的有效检测漏率,而由于被检对象的本底漏率值无法提前获知,将造成将背压法用于更低漏率的大容积密闭容器的漏率测试结果误差极大地增加。相关研究结果对于大容积密闭容器的漏率检测具有一定的理论指导价值。     

低温绝热容器氦质谱检漏方法探讨

漏率是低温绝热容器产品的主要技术参数之一,利用氦质谱检漏技术对漏孔进行定位、定量检测可以起到控制产品质量的目的。文章首先对低温绝热容器用两种氦质谱检漏系统进行了比较和试验分析。结果表明：在测试条件一致的情况下,标准漏孔安装在系统中的不同位置,将对系统最小可检漏率、系统反应时间、漏率测算值产生影响。在对影响结果进行分析的基础上,对实际检漏工作提出相应建议。其次对分流和无分流两种检漏方法的选择原则进行了探讨。然后以53m^3液化天然气储运容器为例,对容器制造过程中的角焊缝、对接焊缝、夹层内存在的漏孔、阀门及容器整体的检漏方法进行了详述。最后对检漏过程中应注意的事项进行了说明。     

氦质谱检漏仪用的嗅敏探枪法及特性

本文对氦质谱检漏仪的嗅敏探枪法在大气中的分压灵敏度进行了理论计算并对加压容器上的模拟微小漏孔在大气中的泄漏情况进行了理论分析,实验证明呈准分子流状态。实测结果表明,当使用JLH—1或HZJ—1型氦质谱漏仪探测时,其有效最小可检漏率为10~(-7)托·升/秒;如果用ZLS—23型氦质谱检漏仪,可以算出其有效最小可检漏率为10~(-9)托·升/秒。同时还实测了移动式探测速度与灵敏度的关系。指出了上述方法检验大型容器的可能性。     

大型低温容器氦质谱定量检漏方法

漏率指标是评价大型低温容器产品质量的主要技术指标之一,准确定量漏率值是产品绝热性、可靠性和安全性的重要保证.本文详述了大型低温容器检漏系统的配置、检漏系统最小可检漏率的估算、反应时间确定,并给出了氦质谱定量检漏方法.     

氦逆扩散质谱检漏法和卤素检漏法在大型低温容器真空检漏中的应用

氦逆扩散质谱检漏法和卤素检漏法成功地解决了低真空度下容器检漏难题，并在大型低温容器真空检汛领域中得到了实践应用，取得了较好的效果。     

检漏容器的密封性能对航天器总漏率测试的影响研究

采用非真空氦质谱累积法进行航天器密封系统的总漏率测试时,需要检漏容器对密封系统泄漏出的氦气进行收集。本文通过理论分析,并用正压氦漏孔模拟航天器密封系统的泄漏进行试验验证,得出了检漏容器的密封性能对航天器密封系统总漏率测试的影响,为检漏容器的泄漏给出了建议指标。     

大型空间环境模拟试验设备的检漏

空间环境模拟试验设备属于大容器范围,为了保证大型空间环境模拟试验设备的密封性能,像所有大容器一样,仅仅在设备加工阶段或安装完毕后去进行检漏是远远不够的。大型空间环境模拟试验设备的检漏,应贯穿于设备设计、零部件的加工、设备的安装、调试的各个阶段,并提出了各阶段检漏工作的具体内容。对该设备的泄漏检测主要采用氦质谱检漏技术,如喷吹法、真空检漏盒法以及氦罩法等。针对大容器检漏中灵敏度不足的问题,在总漏率的测试中提出了真空室累积法,并详细介绍了其测试步骤。     

航天器氦质谱真空容器总漏率检测的灵敏度及可信度探讨

依据航天器氦质谱真空容器总漏率检测原理,讨论了检漏仪和真空容器直接相连、同真空容器主真空泵并联、在前级泵和主真空泵间等连接方式,逐项研究了总漏率测试的最小可检漏率、反应时间,分析各种连接方式的应用特点,认为对大型航天器氦质谱真空容器检漏系统,检漏仪连接在前级泵和主泵之间可得到较好的灵敏度和反应时间.通过测量不确定度的分析与评定,确定一般航天器氦质谱真空容器总漏率检测的相对标准不确定度小于10％.     

复杂结构的大容器氦质谱检漏技术

叙述了复杂结构的大型真空容器氦质谱检漏应用技术 ,分析了其中存在的问题。提出应设置合适的检漏系统、适当降低检漏速度及对复杂部位进行局部检漏等方法     

聚四氟乙烯密封圈密封性能研究

试验研究了聚四氟乙烯密封圈压缩量、检漏时间等因素对密封性能的影响;利用数值模拟方法研究了氦气在聚四氟乙烯密封圈中的渗透过程及密封圈尺寸对该过程的影响;分析探讨了含氦渗透率较高材料容器的检漏问题。研究结果表明,试验中容器检漏测得的漏率主要是聚四氟乙烯密封圈对氦气的渗透产生的,充氦到检漏之间的时间过长使得氦渗透漏率较大,导致容器的漏率不能满足设计指标;缩短充氦到读取检漏值的时间,在氦气还未渗透通过密封圈前就检漏可获得界面、漏孔泄漏导致的漏率,增大密封圈渗透方向的厚度可显著增加该时间。     

氦质谱压力真空检漏法在高压容器检测中的优化分析

本文介绍了氦质谱压力真空检漏方法在高压容器泄漏检测中的优化分析。通过给氦质谱压力真空检漏法的集气室充气工装增加辅助抽气室,避免高压条件下充气工装泄漏造成的检漏系统本底信号过高影响,提高了氦质谱压力真空检漏方法在高压容器检测中的灵敏度和检测数据的准确性,拓展了氦质谱压力真空检漏方法的适用范围。     

大型真空容器检漏与密封设计

在现有检漏条件下，对大型真空容器只有从设计和制造开始就把容器分成若干可检的小容器并分别 进行检漏，才能获得满意的效果。     

质谱仪在空间行波管生产中的超灵敏度检漏应用

保证极低的漏率是生产高可靠、长寿命空间行波管的必要条件。本文针对空间行波管微小漏孔常发生堵塞的问题,结合空间行波管的实际生产过程,在排气台上建立了一种超灵敏度检漏手段。通过漏率为1.8×10~(-8)Pa·m~3/s的标准漏孔和一支漏气的空间行波管对检漏性能和可靠性进行了测试与验证。结果表明,该系统的检漏下限为1.9×10~(-14)Pa·m~3/s,采用动态检漏法的检漏下限为8.3×10~(-12)Pa·m~3/s。上述超灵敏度检漏方法在生产过程中可有效地定位经烘烤后暴露出的漏孔,包括在大气环境下易堵塞的漏孔(10~(-10)Pa·m~3/s)、材料或焊缝缺陷导致的漏孔等,为完成高可靠空间行波管的封离提供有效保障。     

超灵敏度检漏仪校准技术进展

本文综述了国际上超灵敏度检漏仪的校准技术进展。超灵敏度检漏仪是高可靠长寿命真空器件封装的重要检漏工具,当前报道的检漏下限可达10^-16 Pa·m³/s,但检漏结果的正确性是器件可靠性的关键因素。超灵敏度检漏结果正确性主要取决于检漏仪的自身性能和计量校准,对于后者,国际上先后采用标准漏孔、可变漏率的白金丝漏孔及标准气体流量计作为参考标准来提高检漏结果的正确性。采用标准漏孔的方法是使用当前下限仅为10^-11 Pa·m³/s的漏孔作为参考标准,由于漏孔自身的偏差及检漏采用质谱计跨越几个数量级的线性递推方法,在小于10^-14 Pa·m³/s范围的检漏结果偏差可达一个数量级;采用可变漏率的白金丝漏孔作为参考标准,可提供(10^-10～10^-12)Pa·m³/s范围内漏率,与标准漏孔相比对检漏结果的正确性有一定提升;采用近期新研制的宽量程标准气体流量计作为参考标准,可提供下限为10^-16     

超灵敏度真空检漏技术进展

文章主要介绍国内外超灵敏度真空检漏技术的现状与发展。超灵敏度真空检漏是指对小于10^-12 Pa·m³/s的漏率进行检测的技术,它是高可靠长寿命真空器件封装的重要诊断手段。当前普通商用检漏仪受质谱分析下限和微小电流测量下限等因素的限制,其实际检漏下限一般为10^-11 Pa·m³/s量级,采用软件修正后显示的检漏下限可达10^-12 Pa·m³/s量级。为了解决对微小漏率的超高灵敏度检测,国际上自上世纪60年代开始相关技术研究,主要围绕检漏下限的延伸和检漏精度的提高两方面开展工作。国内突破了多项技术难题,最新研制出下限为5×10^-16 Pa·m³/s的超灵敏度真空检漏仪,并将检漏结果的合成标准不确定度减小到15%以内。     

复合涂料显色检漏

大型容器检漏是检漏技术中的一个难题。文中首先概要地介绍目前常用的大容器检漏方法,指出最有效的方法之一是显色检漏。文中简单介绍国外近年来所做的显色检漏的研究工作,并指出他们存在的问题。作者提出的复合层涂料显色检漏有更大的优点,在被检件表面喷涂三层涂料。(1)隔离层,(2)显色层,(3)保护层。这样,工件可以不用清洗,周围的气氛也不用特殊处理,便可检漏。文中还给出显色检漏中漏孔漏率的定量方法。