帶腐蝕性物料的真空系統(tǒng)在線檢漏方法研究

2015-01-02 赫梓宇 核工業(yè)理化工程研究院

  帶腐蝕性物料的真空系統(tǒng),往往對密封性要求嚴(yán)格。為了進(jìn)行帶腐蝕性物料的真空系統(tǒng)在線檢漏而進(jìn)行研究,分析可行的檢漏方法,提出適用手段。通過分析,經(jīng)過分級冷凍、物料處理及選用適合的檢漏步驟,能夠使氦質(zhì)譜檢漏儀滿足負(fù)壓檢漏條件,從而使用噴氦法確定漏點位置,使用氦罩法獲得準(zhǔn)確的漏率。實際應(yīng)用證明,該方法用于帶腐蝕性物料的真空系統(tǒng)在線檢漏,能夠準(zhǔn)確、有效的檢測漏點位置及漏率。該研究為帶腐蝕性物料的真空系統(tǒng)在線檢漏提供了技術(shù)支持。

  引言

  真空系統(tǒng)在使用過程中壓力出現(xiàn)異常增加,此時系統(tǒng)可能是出現(xiàn)了漏點,如果系統(tǒng)的漏點不及時判斷并消除,系統(tǒng)內(nèi)的空氣不斷積累,會導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常使用。對于正在使用的帶有腐蝕性物料的真空系統(tǒng),要找到并消除漏點,通常步驟為:回收物料→清洗系統(tǒng)→抽空檢漏→消除漏點→供料并投入使用。步驟多、周期長,對于暫時無法回收物料的系統(tǒng),則不適用。這時尋找一種適合不卸料情況下的在線檢漏方法極其重要,文章對此進(jìn)行研究。

1、真空系統(tǒng)常見檢漏方法分析

  根據(jù)文獻(xiàn),檢漏方法可以分為兩大類,即壓力檢漏法和真空檢漏法。對于帶腐蝕性物料的真空系統(tǒng),通常為了防止物料外漏,內(nèi)部壓力通常小于一個大氣壓(105 Pa)。因此檢漏方法上主要考慮真空檢漏法,表1列舉了常見的真空檢漏方法。

  在選擇檢漏儀器和方法時,最重要的是能夠達(dá)到所要求的檢漏靈敏度,其次還要考慮示漏物質(zhì)在空氣中的含量以及示漏氣體的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),如濃度、擴(kuò)散率、分層、堵塞、易燃易爆、腐蝕、有毒有害等,同時由于腐蝕性物料通常為酸、堿等物質(zhì),示漏氣體還應(yīng)考慮與物料的反應(yīng)。對于帶腐蝕性物料的真空系統(tǒng),一般總漏率要求小于10-6 Pa·m3/s,系統(tǒng)壓力為低真空(102~105 Pa)。根據(jù)以上分析,對照表1,同時滿足漏率和壓力要求的方法為差動熱傳導(dǎo)真空規(guī)法、具有吸附阱的熱傳導(dǎo)真空規(guī)法等真空規(guī)檢漏法,但是此類檢測真空規(guī)的燈絲通常不耐物料腐蝕,吸附阱還可能會和物料反應(yīng)。因此常規(guī)方法較難滿足檢漏要求,需要考慮使用非常規(guī)的方法。

表1 真空檢漏方法

真空檢漏方法

2、帶腐蝕性物料真空系統(tǒng)檢漏的非常規(guī)方法分析

  經(jīng)過查閱文獻(xiàn)及檢漏過程中的總結(jié),得到一些適用于帶腐蝕性物料的非常規(guī)檢漏方法,主要包括緊固部件法、臨時密封法、負(fù)壓采樣法等。

  2.1、緊固部件法

  該方法適用于連接件松動造成的漏點。如經(jīng)過冷熱沖擊造成的連接件松動。

  這種方法通過對系統(tǒng)連接部位逐一檢查,對發(fā)現(xiàn)松動處進(jìn)行緊固,同時觀測真空參數(shù)進(jìn)行漏點檢測。如果經(jīng)過緊固真空指標(biāo)好轉(zhuǎn),證明該處為漏點,消除的漏率可以用公式(1)估算。

消除的漏率

  式中:ΔQ 為消除的漏率,Pa·m3/s;ΔP0 為消漏前指定時間內(nèi)封閉真空系統(tǒng)的壓力上漲量,Pa;ΔP1 為消漏后指定時間內(nèi)封閉真空系統(tǒng)的壓力上漲量,Pa;V為封閉真空系統(tǒng)的總?cè)莘e,m3;t 為指定時間,s。使用這種方法必須找到松動部位,對于連接口繁多的系統(tǒng)工作量大,同時如果漏點不是由于連接件松動造成,則無法找到并消除。

  2.2、臨時密封法

  如果漏點是系統(tǒng)腐蝕等原因造成的漏孔,同時通過分段測量壓力等方法發(fā)現(xiàn)了可疑部位,可在懷疑有漏部位涂抹酒精或使用真空封泥實現(xiàn)臨時密封,如果真空參數(shù)好轉(zhuǎn),可以判定該部位是漏點,判斷出漏點后便可以進(jìn)行消除,消除的漏率同樣可用公式(1)估算。使用這種方法必須知道可能的漏點部位,有針對性的操作。并且酒精易揮發(fā),必須在極短的時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)漏點。真空封泥不易清除,可能堵塞漏點無法判斷漏點具體位置并消除,為以后系統(tǒng)使用造成隱患。

  2.3、負(fù)壓采樣法

  帶腐蝕性物料的真空系統(tǒng)如果帶有尾氣泵,可以在尾氣泵排氣口放置帶吸槍的檢漏儀,啟動尾氣泵并對真空系統(tǒng)噴氦,再由吸槍捕捉氦氣。這種方法優(yōu)點是可判斷以上兩種原因造成的漏點,缺點是吸槍易被水氣與油污污染,吸嘴法檢漏靈敏度較低、誤差大。

  以上列舉了常見的三種非常規(guī)方法,其檢漏方法有一定局限性,因此解決該類的問題,需要尋找更適合的靈敏度更高、誤差更小的檢漏方法。

7、結(jié)論

  文章研究了帶腐蝕性物料的真空系統(tǒng)的檢漏方法,分析了相關(guān)方法,并提出使用適合的檢漏方法和步驟,能夠使氦質(zhì)譜檢漏儀滿足檢漏條件,采用氦質(zhì)譜檢漏噴吹法找到漏點位置,利用氦罩累積法判斷出較為準(zhǔn)確的漏率。在實際工作中運用這種方法,解決了內(nèi)部帶腐蝕性物料的真空系統(tǒng)在線檢漏問題,為該類問題提供了技術(shù)上的參考。