目前氦检技术在空调两器生产中的应用情况
由于氦质谱检漏仪具有灵敏度高、反应快、度高、准确定位、安全等优势,其它水检等检漏方法已逐步被取代。目前空调器生产用氦气做示踪气体的氦检漏方法包括吸法和真空箱检漏法。
吸氦检法是在工件内充入氦气,用氦质谱检漏仪的吸嘴在待检工件表面扫描,吸吸入的气体经节流后流入检漏仪质谱室,根据检出的氦气分压强的大小来判断漏孔的有无和大小。这种方法具有较高的精度。但它也有其明显的不足之处。①需要逐步检漏漏点,而空调器的焊点多达几百处,所以单独使用效率低;②吸法的精度与多种因素有关,如果吸与漏孔距离大于10mm时,所检漏率只有实际漏率的3~5%,如果吸的移动速度达到16mm/s,灵敏度将降到30%。由此可见,操作不当极易产生漏检;③吸法只能测单个漏点是否超标,而不能判断整体漏率情况。因以上几点不足,实际生产中,吸法一般配合真空箱法使用,当真空箱法检出不合格工件时,用吸法来找出不合格件的漏点所在。真空箱法是将充有氦气的工件放入箱内,然后对箱内抽真空,用氦质谱检漏仪探测真空箱内的氦气质量,推算出工件的实际氦漏率,该方法检漏便于迅速判断工件有无泄漏,可以称为“把关式”检漏法。在正常情况下,可以保证不漏检,真空箱设备的氦质谱检漏仪精度可以达到10-12Pa.m3.s-1(He)。实际生产中,由于考虑生产节拍(20~30秒),一般可以检漏率为4X10-7Pa.m3.s-1。相当于0.5g/年(R22的漏率),完全满足家用空调器的检漏需要。真空箱氦检法的缺点是不能发现工件的具体漏点,所以需增加吸法来找出不合格件的具体漏点。
为了方便说明真空检漏方法,我们以真空炉为例进行真空检漏。真空炉主要由机械泵、罗茨泵、扩散泵、前级管路、炉体等几部分组成,真空炉的生产中为常见问题是极限压力合格,而升压率不合格,或者是两者都不合格,比较少见的是升压率合格但极限压力不合格。
1. 极限压力合格,升压率不合格
极限压力合格说明设备没有明显漏点,且真空系统的抽气性能正常。升压率不合格,主要原因是从粗抽阀到炉体有一些较小的漏点,通常在1×10-9~9.9×10-4Pa·m3/s之间。检漏步骤为:
①用力按压气袋从粗抽阀开始向炉体方向喷吹氦气,遍针头移动的速度可以快些,对设备的全部焊口、法兰连接、动密封、热电偶连接等处进行检漏,在焊口不规整及法兰连接缝隙不均匀处将喷吹移动速度放缓并进行细致检查。
②不按压气袋,用针头缓慢地对位置进行检查,漏孔会吸入针头中存有的少量氦气,观测检漏仪屏幕漏率值喷吹过程中的变化,找到漏率大且上升快的点即是漏点。
③向各个加热电极、炉体水套等通水腔体内喷吹氦气检查泄漏情况。若检漏多遍后升压率仍不合格,可以用塑料布、胶带对的焊口、法兰连接处、热电偶、电极等处进行包裹罩封,然后向罩中喷入氦气,观察检漏仪的漏率变化,如果缓慢上升,说明被包裹的位置存在漏点。
真空泄漏中的实漏、虚漏、外漏、内漏
动态泄漏
真空系统中有运动传递的地方会采用动密封,这些动密封结构,很有可能在静态的时候密封良好而运动的时候产生泄漏;比如采用橡胶轴封做动密封(阀杆与阀体之间)的阀门,就比较容易发生这种现象。这种现象发生的概率不高,不过由于检漏时阀门一般是处于打开或关闭的某一个状态,这种动态泄漏很难被发现。
对于非常关键的工艺,选择波纹管密封的阀门可以大大减小出现动态泄漏的概率;如果选用的还是轴封做密封的阀门,在检漏时,向阀杆位置喷氦的同时,操作阀门进行动作,也可以很快地判断该阀门是否存在动态泄漏。
值得注意的是,真空腔体检漏的要求较高,不仅需要操作者具备扎实的基础知识、丰富的操作经验,而且现场情况也复杂多变。因此,出现问题,好寻求公司人员的帮助。
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