過程裝備的泄漏檢測(cè)

李沛虹，趙彩俊

1.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院07級(jí)過程裝備與控制工程專業(yè)，江蘇徐州 221008

2.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院07級(jí)工業(yè)工程專業(yè)，江蘇徐州 221008

過程裝置在制造和運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，因各種原因會(huì)出現(xiàn)泄露現(xiàn)象，從而影響設(shè)備正常工作，甚至造成巨大損失。檢漏就是用一定的手段將示漏物質(zhì)加到被檢設(shè)備或密封裝置器壁的一側(cè)，用儀器或某一方法在另一側(cè)懷疑有泄漏的地方檢測(cè)通過漏孔漏出的示漏物質(zhì)，從而達(dá)到檢測(cè)的目的。檢漏的任務(wù)就是在制造、安裝、調(diào)試過程中，判斷漏與不漏、泄漏率的大小，找出漏孔的位置；在運(yùn)轉(zhuǎn)使用過程中監(jiān)視系統(tǒng)可能發(fā)生的泄露及其變化。

1 過程裝置發(fā)生泄漏的原因

1）設(shè)計(jì)方面。如設(shè)備或機(jī)器的連接部位包括密封件、連接件和輔助裝置等的型式、結(jié)構(gòu)或材料選擇不當(dāng)?shù)纫鹦孤┦В?/p>

2）制造安裝方面。如設(shè)備或機(jī)器制造過程中存在滲漏性缺陷，特別是化工生產(chǎn)中的大部分設(shè)備是用焊接制造的，焊接過程中形成的各種裂紋、氣孔等缺陷；

3）使用方面?；瘜W(xué)介質(zhì)對(duì)密封的腐蝕、摩擦副端面的磨損，輔助密封件的損壞、工作溫度和壓力的波動(dòng)，機(jī)械振動(dòng)或沖擊，密封材料的高溫退化或蠕變疲勞，以及錯(cuò)誤操作等引起泄露。

2 檢漏方法的選擇

泄漏檢測(cè)方法很多，每種方法的特點(diǎn)不同，檢漏前應(yīng)首先根據(jù)檢漏要求、檢漏環(huán)境等選擇合適的檢漏方法。選擇泄漏檢測(cè)方法時(shí)應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面因素。

1）檢漏原理。不論采用哪種檢漏方法，必須理解它的基本原理。泄漏檢測(cè)方法涉及的內(nèi)容較廣，集中反映了各種計(jì)量和檢測(cè)技術(shù)。因此，檢漏工作者應(yīng)明白常用檢測(cè)方法的基本原理；

2）靈敏度。檢漏方法的靈敏度可以用該方法可檢測(cè)到的最小泄露率來表示。選擇檢漏方法時(shí)應(yīng)考慮各種方法的靈敏度，即采用哪種方法可檢測(cè)出哪一級(jí)的泄露；

3）響應(yīng)時(shí)間。不論采用什么方法，要檢測(cè)出泄漏率，總要花費(fèi)一定的時(shí)間。響應(yīng)時(shí)間的長(zhǎng)短可能會(huì)影響檢漏的精度和靈敏度。通常延長(zhǎng)檢測(cè)時(shí)間，會(huì)提高靈敏度，但是檢測(cè)時(shí)間過長(zhǎng)，由于環(huán)境條件的改變，可能降低檢測(cè)精度。響應(yīng)時(shí)間包括檢測(cè)儀器本身的應(yīng)答時(shí)間，氣體流動(dòng)的滯后時(shí)間和各種準(zhǔn)備所需的時(shí)間。選擇檢漏方法時(shí)，必須考慮到這一點(diǎn)。

4）泄漏點(diǎn)的判斷。有些檢測(cè)方法僅僅可以判斷出系統(tǒng)有無泄漏，但無法確定泄漏點(diǎn)在何處，有的檢漏方法不僅可以確定泄漏點(diǎn)，而且還可以確定泄漏率的大小。如僅僅是為了弄清裝置是否合格時(shí)，可采用前一種方法，在進(jìn)行維修或要找出泄漏原因時(shí)，就必須采用后一種方法。

5）一致性。對(duì)有些檢漏方法來說，不管檢測(cè)人員是否熟練，所得到的檢測(cè)結(jié)果都基本相同，有些方法則是內(nèi)行和外行使用，其結(jié)果全然不同?？赡艿那闆r下，應(yīng)采用不需要熟練的專門技術(shù)就能正確檢測(cè)的方法。每種方法都有不同的技術(shù)關(guān)鍵，不同的簡(jiǎn)陋人員未必能得出一致的檢漏結(jié)果。

6）穩(wěn)定性。泄漏檢測(cè)是一種計(jì)量和測(cè)試的綜合技術(shù)。如果測(cè)試得到的數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，就毫無意義。正確的泄漏檢測(cè)不僅需要檢測(cè)儀器具有穩(wěn)定性，而且需要檢測(cè)方法本身也具有較好的穩(wěn)定性。

7）可靠性。未檢測(cè)出泄露并不等于就是沒有泄露，對(duì)此應(yīng)進(jìn)行判斷。采用某種方法進(jìn)行檢漏時(shí)，應(yīng)該了解該方法是否可靠。檢漏結(jié)果的可靠性與上面介紹的方法的一致性、穩(wěn)定性等多種因素有關(guān)。

8）經(jīng)濟(jì)性，是選擇檢漏方法的關(guān)鍵之一。單考慮檢漏方法本身的經(jīng)濟(jì)性比較容易，但要從所需的檢漏設(shè)備、對(duì)人員的技術(shù)要求、檢漏結(jié)果的可靠性等方面綜合評(píng)價(jià)檢漏方法的經(jīng)濟(jì)性則較困難。

可見，在選擇檢漏方法時(shí)要綜合考慮各種因素，使所選的檢漏方法既滿足檢漏要求，又經(jīng)濟(jì)合理。

3 檢漏方法分類

檢漏方法和儀器很多，根據(jù)所使用的設(shè)備可分為氦質(zhì)譜簡(jiǎn)陋法、鹵素檢漏法、真空計(jì)檢漏法；按照所采用的檢漏方法所能檢測(cè)出泄漏的大小又可分為定量檢漏方法和定性檢漏方法；根據(jù)被檢設(shè)備所處的狀態(tài)又可分為壓力檢漏法和真空檢漏法。以下對(duì)被檢設(shè)備所處的狀態(tài)進(jìn)行的分類方法進(jìn)行了簡(jiǎn)單說明。

3.1 壓力檢漏法

將被檢設(shè)備或密封裝置充入一定壓力的示漏物質(zhì)，如果設(shè)備或密封裝置上有漏孔，示漏物質(zhì)就會(huì)通過漏孔漏出，用一定的方法或儀器在設(shè)備外檢測(cè)出從漏孔漏出的示漏物質(zhì)，從而判斷漏孔的存在、漏孔的具體位置以及泄漏率的大小。屬于壓力檢漏法的有水壓法、壓降法、聽音法、超聲波法、氣泡法、集漏空腔增壓法、氨氣檢漏法、鹵素檢漏法、放射性同位素法、氦質(zhì)譜檢漏儀吸嘴法等。

3.2 真空檢漏法

被檢設(shè)備或密封裝置和檢漏儀器的敏感元件均處于真空中，示漏物質(zhì)被加在被檢設(shè)備外面，如果被檢設(shè)備有漏孔，示漏物質(zhì)就會(huì)通過漏孔進(jìn)入被檢設(shè)備內(nèi)部和檢漏儀器敏感元件所在的空間，由敏感元件檢測(cè)出示漏物質(zhì)來，從而可以判定漏孔的存在、漏孔的具體位置以及泄漏率的大小。屬于真空檢漏法的有靜態(tài)升壓法、液體涂敷法、放電管法、高頻火花檢漏法、真空計(jì)檢漏法、鹵素檢漏法、氦質(zhì)譜檢漏法等。

除此之外還有其它檢漏法，包括示蹤氣體封入法、氣瓶法、半導(dǎo)體檢漏法、熒光檢漏法等。

4 結(jié)論

伴隨著化工行業(yè)的不斷發(fā)展，各行業(yè)對(duì)過程設(shè)備的要求也越來越高，為了使設(shè)備正常高效的工作，泄漏檢測(cè)技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于各類生產(chǎn)線中。目前，泄漏檢測(cè)技術(shù)還存在很多缺陷，許多檢漏方法都具有局限性，及待進(jìn)一步發(fā)展完善。

[1]蔡仁良,顧伯勤,宋鵬云.過程裝備密封技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006,5:217-239.

[2]呂瑞典.化工設(shè)備密封技術(shù)[M].北京:石油工業(yè)出版社,2006,7:173-187.