隨著科學技術快速發展, 低溫液體在工業中大量使用, 高真空多層絕熱結構運輸車得到了廣泛應用。絕熱夾層具有優良的密封性, 是保證抽真空質量和低溫儲運設備真空壽命的重要條件, 因此應嚴格控制夾層的漏率。運用超聲、射線、磁粉和滲透等手段的檢查都不能滿足抽真空的需要(母材做超聲檢測) , 漏點有可能在任何地方出現,如焊道、母材等, 所以抽真空時還需要做氦檢漏工作。氦檢漏技術水平的高低直接影響著罐體夾層抽真空的成敗與否, 是保證抽真空效率的重要條件。

氦檢漏前的準備工作

        在檢漏前要先去除貯罐外表面的焊渣、油垢,再進行清潔處理, 清潔后要烘干被檢件。清潔處理的目的是為了使漏孔不被污物、油和有機溶液等堵塞, 并使檢漏儀器不被污染。由于使用氦質譜檢漏法的設備和氦氣都較為昂貴, 為了提高檢漏效果、節省氦氣, 檢漏前應對真空系統進行預抽空處理。

        (1) 首先將罐體置于加溫爐內進行預抽空, 當夾層真空度小于10Pa 后, 從抽空管路通入高純氮氣, 使真空夾層的壓力達0.1MPa , 然后加溫至120℃～130℃(保溫不少于12小時) 。在加溫爐內不同位置放置3 個熱電偶, 以觀察和控制溫度。啟動抽空機組, 抽空4～6 小時后, 將高純氮氣充入真空夾層, 使其壓力達0.1MPa, 繼續加溫6 小時后抽空。

        (2) 上述充氮氣、加溫及抽空過程一般不少于8～10次。在抽空過程中, 溫度要保持恒定, 在抽空機組與罐體之間應安裝冷阱(如圖1所示), 且保證冷阱內有液氮。充氮、加溫時應取下冷阱除霜, 并使其保持干燥。

        (3) 當冷阱內無明顯結霜且真空度達到011Pa時, 開始對夾層進行氦檢漏。

圖1 　冷阱工作流程示意圖

氦檢漏的物理過程

         檢漏的方法有很多種, 可分為氦質譜檢漏儀法、鹵素檢漏儀法及其他簡易檢漏法。用氦質譜檢漏儀進行檢漏時, 被檢件的全部或局部是處于加壓或抽空的狀態, 檢漏儀總是處于被檢件器壁的低壓一側。示漏物質通過被檢件上的漏孔進入檢漏儀之前, 一部分被輔助真空系統抽走,只有一部分進入檢漏儀。

         檢漏儀與被檢件及輔助真空系統連接, 系統正常運轉后就可以開始工作。當氦氣沒有噴到漏孔上時, 可認為檢漏儀本底值是0(或補償到0)。噴氦氣后, 氦氣通過漏孔進入檢漏系統, 系統內各處氦的分壓開始上升, 直到穩定狀態(即進入的氦氣量等于被抽走的量)。此時若停止噴氦,由于泵的抽氣作用, 系統內各處氦分壓就逐漸降低, 最后趨于初始的本底值。