氦质谱检漏用氦气的选择
氦气是一种无色、无味的隋性气体。相对分子质量为4.003,分子直径为2.18×10-10m,分子的质量为3.65×10-27kg,在标准状态下的密度为0.1769kg/m3,临界温度为5.25K,临界压力为2.26×105Pa,1atm压力下的沸点为4.214K,熔点为0.9K,三相点温度为2.186K,三相点压力为51.1×10-2Pa,在标准状态下的热导率为510.79J/(m·h·K),在标准状态下的定压比热为5233J/(kg·K),在标准状态下的动力粘度系数为1.86×10-5Pa·s,1L液氦气化为标准状态下的氦气体积为700L。
国家标准规定的瓶装氦气按纯度高低分别为工业用氦、纯氦、高纯氦三种。
1、工业用氦:氦含量≥99%,露1点≤43℃.
2、纯氦分三级:优等品氦含量≥99.995%;一等品氦含量≥99.993%;合格品氦含量≥99.99%。
3、高纯氦分为三级:优等品氦含量≥99.9996%;一等品氦含量≥99.9993%;合格品氦含量≥99.999%。
氦气在氦质谱检漏仪检漏中作为示踪气体使用,纯度要求不高,一般选用工业用氦,即氦含量≥99%,露1点≤43℃。
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氦质谱检漏的应用
氦质谱检漏常用的操作方法
板式换热器的体积及换热面积较大,如果单依靠氦质谱检漏仪抽取真空,其不能满足检漏口真空度的要求,这样需要另接抽真空机组。板翅式换热器的氦质谱检漏一般采用喷吹法和钟罩法,如检查内漏还可以采用吸入法进行检漏。
喷吹法
该方法是将被检件接在检漏仪的检漏口,用仪器的真空系统对其抽真空并达到真空衔接与质谱管沟通,然后用喷枪向漏孔喷吹氦气。当有漏孔存在时,氦气就通过漏孔进入质谱管被检测。
氦质谱检漏的成本控制
氦质谱检漏相对于其他的检漏方法,因使用抽真空机组及高纯氦气其经济成本居高不下。笔者在生产制造检测中摸索出一整套减少检测费用的方法,使氦质谱检漏具备了在板翅式换热器生产中大规模使用的可能。
检漏口真空度的控制
根据NB/T 47006 铝制板翅式热交换器中A.5 氦质谱检漏和JB/T 7261 铝制板翅式热换器中漏率要求,检漏口真空度一般要求为:1.33Pa。
在设计图样及供货合同中对检漏口真空度有明确要求的,按照其要求的检漏口真空度进行检测;如果没有要求,根据大量的检测经验,将检漏口真空度控制在1.0Pa-15Pa,这样的一个检漏口真空度并没有降低检测的准确性,但其抽真空所需的电费能减少20%-50%。