KM熱沉檢漏方案與過程及結(jié)果

2008-11-16 王軒北京有色金屬研究總院

熱沉是通液氮冷卻或通熱氮?dú)饧訜? 內(nèi)部涂有吸收率大于0.9 的特制黑漆的低溫壁板, 它通過絕熱墊懸掛在容器內(nèi)壁上。工作條件是溫度- 196～100℃ , 內(nèi)壓1.6 MPa。熱沉材料應(yīng)有良好的低溫性能, 更主要的應(yīng)具有優(yōu)良的焊接性能, 保證密封焊縫在長期高低溫冷熱交變下仍能保持良好的氣密性。材料導(dǎo)熱性應(yīng)較好, 在室溫高真空下表面出氣率應(yīng)比較低, 便于抽真空。L2R 材料各種性能比較好, 但在國內(nèi)使用得較少, 它的焊接性能不如不銹鋼和銅, 檢漏的難度就更加突出。最后選用材料為304 L 及紫銅, 其各項(xiàng)性能均佳。

熱沉對檢漏的要求設(shè)計(jì)要求全部熱沉在低溫下總漏率小于等于1.3×10- 8 Pa·m3/s( 設(shè)計(jì)指標(biāo)總漏率)各部分熱沉的漏率指標(biāo)如下:

大門熱沉的漏率指標(biāo)為不大于2.5×10- 9 Pa·m3/s

筒體熱沉( 液氮管路和氣氦管路) 的漏率指標(biāo)為不大于7×10- 9 Pa·m3/s

端部熱沉的漏率指標(biāo)為不大于2.5 ×10- 9 Pa·m3/s

為確保一次成功, 徹底杜絕整節(jié)熱沉裝入容器后其允許漏率超標(biāo)。一旦超標(biāo), 再重新尋找漏點(diǎn)如大海撈針。為此, 對檢漏提出嚴(yán)格的要求如下:

① 不銹鋼管、銅管、金屬軟管、摩擦焊管接頭等均先用2 MPa 干燥氮?dú)庾鰪?qiáng)度及氣密性初檢試驗(yàn), 合格后再逐根進(jìn)行氦質(zhì)譜檢漏。其中摩擦焊管還要進(jìn)行三次從- 196 ～100℃ 冷熱沖擊試驗(yàn), 各種管的漏率均不大于5×10- 11 Pa·m3/s 。

② 焊接成組片后, 充1.0MPa 干燥氮?dú)庥盟鄯ǔ鯔z。合格后對整個(gè)組片進(jìn)行一次從- 196～100℃的冷熱沖擊試驗(yàn), 然后趁熱用氦罩法進(jìn)行氦質(zhì)譜檢漏, 儀器無反應(yīng)為合格。

③ 檢漏合格的組片焊成單節(jié)熱沉后, 用氦罩包檢組片新焊縫, 檢漏儀的靈敏度不低于本節(jié)熱沉的允許漏率, 儀器無反應(yīng)為合格。做12 h 靜態(tài)升壓試驗(yàn), 判斷是否有漏檢現(xiàn)象。

檢漏技術(shù)方案的確定及特點(diǎn)

在選取檢漏方案時(shí)要考慮以下原則:

① 檢漏靈敏度要求合理。太低不符合要求,太高時(shí)費(fèi)用較高, 且浪費(fèi)時(shí)間。

② 反應(yīng)時(shí)間要求短, 以便加快檢漏速度。

③ 能定位、定量, 不僅能找出漏氣的位置,還要確定漏率的大小, 以便確定是否符合要求。

④ 能無損檢漏。既能完成檢漏任務(wù), 又不破壞被檢件的原結(jié)構(gòu)和使用性能。

⑤ 穩(wěn)定性好。在足夠長的時(shí)間里要求靈敏度可靠, 以便進(jìn)行累積試驗(yàn)和定量測量, 并保證試驗(yàn)的可靠性。

⑥ 檢漏儀器應(yīng)該結(jié)構(gòu)簡單, 操作維修方便,經(jīng)濟(jì)適用。

⑦ 加壓法檢漏時(shí)應(yīng)考慮被檢件的機(jī)械性能。

⑧ 檢漏用示蹤物質(zhì)應(yīng)無毒無害不腐蝕被檢件。