過程裝備的泄漏檢測

李沛虹，趙彩俊

1.中國礦業大學化工學院07級過程裝備與控制工程專業，江蘇徐州 221008

2.中國礦業大學礦業工程學院07級工業工程專業，江蘇徐州 221008

過程裝置在制造和運轉的時候，因各種原因會出現泄露現象，從而影響設備正常工作，甚至造成巨大損失。檢漏就是用一定的手段將示漏物質加到被檢設備或密封裝置器壁的一側，用儀器或某一方法在另一側懷疑有泄漏的地方檢測通過漏孔漏出的示漏物質，從而達到檢測的目的。檢漏的任務就是在制造、安裝、調試過程中，判斷漏與不漏、泄漏率的大小，找出漏孔的位置；在運轉使用過程中監視系統可能發生的泄露及其變化。

1 過程裝置發生泄漏的原因

1）設計方面。如設備或機器的連接部位包括密封件、連接件和輔助裝置等的型式、結構或材料選擇不當等引起泄漏失效；

2）制造安裝方面。如設備或機器制造過程中存在滲漏性缺陷，特別是化工生產中的大部分設備是用焊接制造的，焊接過程中形成的各種裂紋、氣孔等缺陷；

3）使用方面。化學介質對密封的腐蝕、摩擦副端面的磨損，輔助密封件的損壞、工作溫度和壓力的波動，機械振動或沖擊，密封材料的高溫退化或蠕變疲勞，以及錯誤操作等引起泄露。

2 檢漏方法的選擇

泄漏檢測方法很多，每種方法的特點不同，檢漏前應首先根據檢漏要求、檢漏環境等選擇合適的檢漏方法。選擇泄漏檢測方法時應考慮以下幾個方面因素。

1）檢漏原理。不論采用哪種檢漏方法，必須理解它的基本原理。泄漏檢測方法涉及的內容較廣，集中反映了各種計量和檢測技術。因此，檢漏工作者應明白常用檢測方法的基本原理；

2）靈敏度。檢漏方法的靈敏度可以用該方法可檢測到的最小泄露率來表示。選擇檢漏方法時應考慮各種方法的靈敏度，即采用哪種方法可檢測出哪一級的泄露；

3）響應時間。不論采用什么方法，要檢測出泄漏率，總要花費一定的時間。響應時間的長短可能會影響檢漏的精度和靈敏度。通常延長檢測時間，會提高靈敏度，但是檢測時間過長，由于環境條件的改變，可能降低檢測精度。響應時間包括檢測儀器本身的應答時間，氣體流動的滯后時間和各種準備所需的時間。選擇檢漏方法時，必須考慮到這一點。

4）泄漏點的判斷。有些檢測方法僅僅可以判斷出系統有無泄漏，但無法確定泄漏點在何處，有的檢漏方法不僅可以確定泄漏點，而且還可以確定泄漏率的大小。如僅僅是為了弄清裝置是否合格時，可采用前一種方法，在進行維修或要找出泄漏原因時，就必須采用后一種方法。

5）一致性。對有些檢漏方法來說，不管檢測人員是否熟練，所得到的檢測結果都基本相同，有些方法則是內行和外行使用，其結果全然不同。可能的情況下，應采用不需要熟練的專門技術就能正確檢測的方法。每種方法都有不同的技術關鍵，不同的簡陋人員未必能得出一致的檢漏結果。

6）穩定性。泄漏檢測是一種計量和測試的綜合技術。如果測試得到的數據不穩定，就毫無意義。正確的泄漏檢測不僅需要檢測儀器具有穩定性，而且需要檢測方法本身也具有較好的穩定性。

7）可靠性。未檢測出泄露并不等于就是沒有泄露，對此應進行判斷。采用某種方法進行檢漏時，應該了解該方法是否可靠。檢漏結果的可靠性與上面介紹的方法的一致性、穩定性等多種因素有關。

8）經濟性，是選擇檢漏方法的關鍵之一。單考慮檢漏方法本身的經濟性比較容易，但要從所需的檢漏設備、對人員的技術要求、檢漏結果的可靠性等方面綜合評價檢漏方法的經濟性則較困難。

可見，在選擇檢漏方法時要綜合考慮各種因素，使所選的檢漏方法既滿足檢漏要求，又經濟合理。

3 檢漏方法分類

檢漏方法和儀器很多，根據所使用的設備可分為氦質譜簡陋法、鹵素檢漏法、真空計檢漏法；按照所采用的檢漏方法所能檢測出泄漏的大小又可分為定量檢漏方法和定性檢漏方法；根據被檢設備所處的狀態又可分為壓力檢漏法和真空檢漏法。以下對被檢設備所處的狀態進行的分類方法進行了簡單說明。

3.1 壓力檢漏法

將被檢設備或密封裝置充入一定壓力的示漏物質，如果設備或密封裝置上有漏孔，示漏物質就會通過漏孔漏出，用一定的方法或儀器在設備外檢測出從漏孔漏出的示漏物質，從而判斷漏孔的存在、漏孔的具體位置以及泄漏率的大小。屬于壓力檢漏法的有水壓法、壓降法、聽音法、超聲波法、氣泡法、集漏空腔增壓法、氨氣檢漏法、鹵素檢漏法、放射性同位素法、氦質譜檢漏儀吸嘴法等。

3.2 真空檢漏法

被檢設備或密封裝置和檢漏儀器的敏感元件均處于真空中，示漏物質被加在被檢設備外面，如果被檢設備有漏孔，示漏物質就會通過漏孔進入被檢設備內部和檢漏儀器敏感元件所在的空間，由敏感元件檢測出示漏物質來，從而可以判定漏孔的存在、漏孔的具體位置以及泄漏率的大小。屬于真空檢漏法的有靜態升壓法、液體涂敷法、放電管法、高頻火花檢漏法、真空計檢漏法、鹵素檢漏法、氦質譜檢漏法等。

除此之外還有其它檢漏法，包括示蹤氣體封入法、氣瓶法、半導體檢漏法、熒光檢漏法等。

4 結論

伴隨著化工行業的不斷發展，各行業對過程設備的要求也越來越高，為了使設備正常高效的工作，泄漏檢測技術已廣泛地應用于各類生產線中。目前，泄漏檢測技術還存在很多缺陷，許多檢漏方法都具有局限性，及待進一步發展完善。

[1]蔡仁良,顧伯勤,宋鵬云.過程裝備密封技術[M].北京:化學工業出版社,2006,5:217-239.

[2]呂瑞典.化工設備密封技術[M].北京:石油工業出版社,2006,7:173-187.