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氦質譜檢漏原理

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氦質譜檢漏技術是以無色、無味的惰性氣體氦氣為示蹤介質、以磁質譜分析儀為檢測儀器，用于檢漏的一種檢測技術，氦檢漏設備，它的檢漏靈敏度可達10-14～10-15Pam3/s，可以準確確定漏孔位置和漏率。氦質譜檢漏儀主要由質譜室、真空系統組件和電子學控制元件三大部分組成。質譜室接在分子泵的高真空端，入口接在分子泵和機械泵之間，氦檢漏設備價格，利用分子泵對不同氣體具有不同壓縮比的特點，氦氣逆著分子泵的抽氣方向進入質譜室。檢漏儀在質譜室中將氣體電離，這些離子在加速電場的作用下進入磁場，在洛倫茲力作用下發生偏轉，由于不同荷質比的離子具有不同的電磁學特性，偏轉半徑各不相同，在擋板的作用下，氦檢漏設備保養，氦檢漏儀的收集板只允許帶正電的氦離子被接收到，單位時間到達收集板的氦離子對應于一個電流信號，這個電流信號正比于進入到達收集板氦離子的數量，電流信號經過放大后顯示在質譜儀的顯示面板上，其大小反映了泄漏點的漏率，通過泄漏率大小來確定該位置泄漏程度的大小。

氦質譜檢漏儀的示蹤氣體選用氦氣，是因為氦氣具有以下優良特性：

①氦氣在空氣中的含量少，體積含量為5.24×10-6，如果氦氣在環境中的含量超過標準，可以比較容易地探測到極微量的氦氣；

②氦分子小、質量輕、易擴散、易穿越漏孔、易于檢測也易于清除；

③氦離子荷質比小，易于進行質譜分析；

④氦氣是惰性氣體，化學性質穩定，不會腐蝕和損傷任何設備；

⑤氦氣無毒，不凝結，極難容于水。

氦質譜檢漏儀在壓力容器真空檢漏的應用

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氦質譜檢漏方法 ( 以下簡稱氦檢)以其高靈敏度和準確性而通常應用于整體防漏等級較高的壓力容器上。 氦檢方法基本上可分為用氦氣內部加壓法和 設備內部抽真空外部施氦這兩種，由于后者需將 設備完全抽成真空狀態， 往往會增加測試用設備( 如高、低壓真空泵、真空閥等)和設備工裝 ( 如 外壓加強圈)而使造價提高，所以該方法通常用于容積小而厚壁的設備;對于大多數壓力容器而言，通常優先選用前一種方法。

于氦檢是通過氦穿過漏孔來檢漏的，所以焊縫表面若存有油污、 焊渣以及設備內部的積水、污垢等都會使泄漏孔暫時阻塞而影響檢測結果，因此，測試前必須設備內部清理干凈及焊縫表面并用熱風裝置將設備內部干燥。

吸槍與質譜檢漏儀之間使用金屬軟管連接。氦質譜檢漏儀應在校驗后使用并在檢漏期間每 1- 2 小時校驗。氦質譜檢漏儀的檢漏率應高于設備所允許漏率1-2個數量級。首先將設備穩固的置于明亮、透風良好的場所，連接好檢漏用管路及壓力表，應將壓力表安裝在測漏容器的頂部便于觀察的位置。可先用氮氣或其它惰性氣體將設備壓力提高， 然后用純氦氣或氦氣混合氣把測試設備的內壓增加至測試壓力且 應使設備內部至少含有10%-20%的氦氣含量。測漏壓力應不高于設備設計壓力的2 5 %，但不低于0. 1 03MP。設備備保壓3 0分鐘后， 用掃描率不大于2 5 mm/秒或更慢的速度在距離焊縫表面不大于3 mm的范圍內用吸槍吮吸， 并應從焊縫底部至上而行。

管板等焊縫較多或檢測面積較大時，可將該部分用塑料薄膜完全罩住并用膠帶封住，以使 泄漏的氦氣進入罩中如圖2所示。在塑料罩的不同處做出小孔，在充入一定的氦氣前、后各記錄的讀數，然后封住小孔，1- 2小時后在相同的位置上記錄新的讀數。如發現泄漏，則應按前述的方法逐條焊縫進行排查直至找到泄漏點。

氦質譜檢漏儀應用于化工管道檢漏

化學氣體大部分為有毒氣體，對人體造成很大的傷害，甚至會出現停止呼吸而。化學氣體泄漏事故不僅給公司造成巨額損失，而且給周邊村民造成傷害，生態環境也會遭到嚴重受損。為了避免事故的發生，化工廠商在投建廠房時就應該對化學管道和設備做氣密檢漏并且后期生產中也需要定期檢漏。常用的傳統氣體管道檢漏方法，如氣泡法和肥皂法在化工廠等有害氣體的管道檢漏不實用，檢測到微漏的氦質譜檢漏儀成為了化工廠安全生產作業的保障。

氦質譜檢漏儀是用示蹤氣體氦氣的專門用于檢漏的儀器，它性能穩定，靈敏度高，是真空檢漏技術中較成熟的設備，使用比較普遍的檢漏儀。為工廠作業人員的安全以及環境保護，氦質譜檢漏儀成為化工管道檢漏的不二的選擇。

氦質譜檢漏儀在管道檢測方面有兩種檢測方法，負壓法和正壓法，一般化工管道采用的是負壓法。負壓法就是常說的抽真空，這是氦質譜檢漏儀常用的檢漏方法。檢漏的方式是：鏈接被檢化工管道和真空泵組以及氦質譜檢漏儀，用真空泵組把管道抽真空，達到一定真空度。使用氦氣噴槍在管道密封接頭，焊縫處噴氦，如果被檢管道某處有泄漏，當氦噴到漏孔上時，氦氣會立刻被吸入到真空系統，從而擴散到質譜室內，氦質譜檢漏儀感應到氦就會立刻有響應。從而達到了檢漏的結果。氦氣是較輕的惰性氣體，在噴出時會自動上升，為了準確找到漏孔位置噴氦，使用此方法時噴氦自上而下，由近至遠（相對檢漏儀的位置），這是因為在下方時有可能被上方漏孔吸入；漏孔距離質譜室的距離檢漏儀反應時間也不同，所以噴氦氣應先從靠近檢漏儀的一側開始由近至遠進行。

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氦氣檢測方法

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1 氦氣測量精度較高。

在室溫和大氣壓力下，氦是無色、無味的氣體，是人類發現臨界溫度的物質。氦是單原子氣體，化學性質不活潑。氦氣一般不生成化合物，在低壓放電管中受激發可形成He 2、HeH等離子及分子，廣泛應用于、科研、石化、制冷、、半導體、管道檢漏、超導實驗、金屬制造、深海潛水、焊接、光電子產品生產等。由于氦氣是惰性氣體，因此不會腐蝕設備。應用氦氣質譜檢測儀，能夠將檢測合格及不合格的鋁合金車輪自動區分到不同的地方，使輪胎的質量風險降低，防止微小漏氣造成的安全隱患。

2 降低人工成本。

由于氦氣氣密檢測設備是全自動操作設備，既不需要人工搬運鋁合金車輪，也不需要操作人員目不轉睛地觀察，實現自動化，使得人工成本得到降低。

3 .大大提升檢測效率。

正常情況下，每班次能夠檢測鋁合金車輪1300只，每年就可以檢測140多萬只鋁合金車輪，而傳統的氣泡檢測設備每班次只能檢測300只，每年檢測30多萬只。由此可見，應用氦氣檢測方法，能夠使檢測效率得到大大提升。