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| 标准编号 | GB/T 18443.3-2010 (GB/T18443.3-2010) | | 中文名称 | 真空绝热深冷设备性能试验方法 第3部分：漏率测量 | | 英文名称 | Testing method of performance for vacuum insulation cryogenic equipment - Part 3: Leak rate measurement | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | J74 | | 国际标准分类 | 23.020 | | 字数估计 | 10,114 | | 发布日期 | 2010-09-26 | | 实施日期 | 2011-02-01 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 16775-1997; GB/T 18443.3-2001 | | 引用标准 | GB/T 18443.1-2010; GB/T 18443.2 | | 标准依据 | 国家标准批准发布公告2010年第6号(总第161号) | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | | 范围 | GB/T 18443的本部分规定了真空绝热深冷设备漏率测量的试验原理与方法、试验装置、设备和仪器、试验条件与试验准备、试验步骤、数据处理、试验记录与试验报告等要求;本部分适用于除储运液氢介质以外的真空绝热深冷压力容器、真空绝热深冷焊接气瓶、真空绝热管及其管件等真空绝热探冷设备漏率的测量, 其他设备可参照执行。 | GB/T 18443.3-2010
Testing method of performance for vacuum insulation cryogenic equipment -- Part 3: Leak rate measurement
ICS 23.020
J74
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 18443.3-2001,GB/T 16775-1997
真空绝热深冷设备性能试验方法
第3部分:漏率测量
cryogenicequipment-Part3:Leakratemeasurement
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
真空绝热深冷设备性能试验方法
第3部分:漏率测量
1 范围
GB/T 18443的本部分规定了真空绝热深冷设备漏率测量的试验原理与方法、试验装置、设备和仪
器、试验条件与试验准备、试验步骤、数据处理、试验记录与试验报告等要求。
本部分适用于除储运液氢介质以外的真空绝热深冷压力容器、真空绝热深冷焊接气瓶、真空绝热管
及其管件等真空绝热深冷设备漏率的测量,其他设备可参照执行。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T 18443的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文
件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成
协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本
部分。
GB/T 18443.1-2010 真空绝热深冷设备性能试验方法 第1部分:基本要求
GB/T 18443.2 真空绝热深冷设备性能试验方法 第2部分:真空度测量
3 术语和定义
GB/T 18443.1-2010和GB/T 18443.2确立的以及下列术语和定义适用于本部分。
3.1
漏率 leakrate
在规定条件下,一种特定气体通过漏孔的流量,单位为帕立方米每秒(Pa·m3/s)。
3.2
在具体检漏工作条件、检漏方法、检漏系统下,仪器能够对被检件检出的最小漏孔漏率,单位为帕立
方米每秒(Pa·m3/s)。
3.3
标准漏孔
referenceleak
在规定条件(温度、压力)下,对某种规定气体提供已知流量的一种校准用装置。
3.4
用封闭罩将被检件部分或全部罩住,罩内充入氦气,对被罩部位进行氦质谱真空检漏的一种方法。
3.5
检漏中,被检件被有效抽空,一部分经漏孔进入的示漏气体被抽走,另一部分在检漏仪中建立起示
漏气体分压,最终建立起平衡分压力而被检漏仪指示的一种真空检漏方法。
4 试验原理与方法
4.1 检漏系统
氦罩检漏系统试验装置原理图见图1。
4.2 试验原理
4.2.1 基本原理
封闭的气罩将被检件外侧的被检区域罩住,被检件内部封闭空间抽至能保证氦质谱仪稳定工作在
需要的灵敏度区间的真空度后,罩内充氦气。当被检件存在漏孔时,氦气经漏孔进入系统内部并被吸入
检漏仪,检漏仪示出氦信号。通过与标准漏孔引起的氦信号进行比较,计算出被检件的漏率。
4.2.2 无分流检测法
被检件夹层内压力较低、气体负荷满足检漏仪抽气能力的条件下,经漏孔进入被检件的氦气全部进
入检漏仪并转化为输出信号。本方法适用于高真空多层型绝热设备的漏率测量。
4.2.3 分流检测法
被检件夹层内压力较高、气体负荷不能满足检漏仪抽气能力的条件下,为维持检漏仪的工作压力,
需增加辅助泵进行辅助抽气。经漏孔进入被检件的氦气一部分被辅助泵抽走,另一部分进入检漏仪并
在检漏仪内建立起氦平衡分压力,检漏仪给出该压力下的氦输出信号。本方法适用于真空粉末型真空
绝热深冷设备的漏率测量。
5 试验装置、设备和仪器
试验装置、设备和仪器应符合GB/T 18443.1中4.2的规定,且满足以下要求:
a) 检漏仪应采用氦质谱检漏仪,其最小可检漏率应小于被检件的规定漏率指标一个数量级;
b) 根据被检件的漏率指标选择同数量级的薄膜渗氦型或通道型标准漏孔。
6 试验条件与试验准备
6.1 试验基本要求应符合GB/T 18443.1的规定,且应满足以下要求:
a) 氦质谱检漏仪在检漏前应按照使用说明书调整仪器各项工作参数,使仪器处于最佳工作状态。
校准并调试其有效最小可检漏率Qmin,有效最小可检漏率应小于被检件规定漏率指标的一个
数量级。
b) 当采用氦罩法检漏时,应根据被检件的尺寸制作相适应的氦气罩。氦气罩材料宜选用气密性
较好的塑料薄膜。
c) 检测用氦气的纯度应不低于90%。
d) 当真空绝热深冷设备储存易燃易爆深冷液体时,在组装前应需采用氦质谱检漏仪进行总漏率
的测定。
6.2 试验方法选择
6.2.1 当被检件气体负荷满足检漏仪抽气能力的条件时,应选用无分流检测法进行测量。
6.2.2 当被检件气体负荷不能满足检漏仪抽气能力的条件,且需增加辅助泵抽气时,应选用分流检测
法进行测量。
7 试验步骤
7.1 无分流检测法
7.1.1 仪器有效最小可检漏率测量应符合下列要求:
a) 开启检漏仪,关闭检漏阀,检漏仪保持最佳工作状态;
b) 关闭检漏仪标准漏孔,测出2min内的本底噪声ΔNn;
c) 读出仪器本底N0;
d) 打开检漏仪标准漏孔,读出并记录稳定后的检漏仪输出指示值Nsp。
7.1.2 连接被检件应符合下列要求:
a) 按图1连接被检件,且根据被检件容积的大小选择配置相适应的检漏系统,标准漏孔应安装在
被检件真空阀一端;
b) 关闭被检件真空阀、开启检测阀、分流阀和检漏阀条件下,启动真空机组;
c) 按说明书对仪器进行自校,且检漏仪应符合第5章的要求;
d) 当真空计指示压力小于被检件压力时,关闭分流阀。
7.1.3 系统有效最小可检漏率测量应符合下列要求:
a) 打开检测阀,在真空计指示压力小于被检件真空夹层压力后,打开被检件真空阀,检漏仪保持
稳定的工作压力;
b) 关闭标准漏孔阀,测出2min内的本底噪声ΔIn;
c) 读出系统本底I0;
d) 打开标准漏孔阀,读出并记录稳定后的检漏仪输出指示值Isp。
7.1.4 被检件检漏应符合下列要求:
a) 将氦气罩套在被检件上,且进行密封;
b) 氦气罩及内容器充入已知浓度的氦气。一般情况下,充气后氦气的浓度应不低于10%;
c) 估算氦气罩内氦气的浓度,并记录氦气浓度γ;
d) 打开被检件真空阀,在规定的观察时间内,读出并记录检漏仪输出指示值Iv。观察时间一般
不少于10min;
e) 测量完毕,关闭被检件真空阀。
7.1.5 系统有效最小可检漏率复验应符合下列要求:
a) 打开检测阀,检漏仪保持稳定的工作压力;
b) 关闭标准漏孔阀,测出2min内的本底噪声ΔMn;
c) 读出系统本底M0;
d) 打开标准漏孔阀,读出并记录稳定后的输出指示值Msp;
e) 复测的有效最小可检漏率应与7.1.3测量的值基本保持一致;
f) 当复测的系统有效最小可检漏率超过测量前的50%时,应调试检漏系统,需重新测量。
7.2 分流检测法
7.2.1 仪器最小可检漏率测量
仪器有效最小可检漏率测量按7.1.1的要求进行。
7.2.2 连接被检件应符合下列要求:
a) 按图1连接被检件,根据被检件容积的大小选择配置相适应的检漏系统,标准漏孔应安装在被
检件真空阀一端;
b) 在被检件真空阀和检漏阀未开启的状态下启动真空机组及检漏仪,打开检测阀和分流阀,在
抽气管路达到稳定真空后,打开检漏阀和被检件真空阀;
c) 缓慢调节分流阀,维持检漏仪工作压力稳定。
7.2.3 系统有效最小可检漏率测量应符合下列要求:
a) 打开检测阀,当真空计指示压力小于被检件真空夹层压力后,打开被检件真空阀,分流阀状态
应符合7.2.2c)的规定;
b) 按7.1.3的要求进行测量。
7.2.4 被检件检漏应符合下列要求:
a) 打开被检件真空阀、检测阀,检漏阀状态应符合7.2.2的规定,分流阀保持不变,记录本底指示
值I0;
b) 将氦气罩套在真空绝热深冷设备上,且进行密封;
c) 氦气罩及内容器充入已知浓度的氦气,一般情况下,充气后氦气的浓度应不低于10%;
d) 估算氦气罩内氦气的浓度,并记录氦气浓度γ;
e) 在规定的观察时间内读出并记录检漏仪输出指示值Iv。观察时间一般不少于10min;
f) 测量完毕,关闭被检件真空阀。
7.2.5 系统有效最小可检漏率复验应符合下列要求:
a) 按7.1.5复测有效最小可检漏率;
b) 按7.1.5确定是否结束检漏。
8 数据处理
8.1 仪器有效最小可检漏率按式(1)计算:
式中:
Qmin---仪器有效最小可检漏率,单位为帕立方米每秒(Pa·m3/s);
ΔNn---仪器本底噪声,单位为伏(V)或帕立方米每秒(Pa·m3/s);
Nsp---打开标准漏孔阀后,检漏仪输出指示的稳定值,单位为伏(V)或帕立方米每秒(Pa·m3/s);
N0---仪器本底,单位为伏(V)或帕立方米每秒(Pa·m3/s);
Qsp---标准漏孔漏率,单位为帕立方米每秒(Pa·m3/s)。
8.2 系统有效最小可检漏率按式(2)计算:
式中:
Q0---系统有效最小可检漏率,单位为帕立方米每秒(Pa·m3/s);
ΔIn---系统本底噪声,单位为伏(V)或帕立方米每秒(Pa·m3/s);
Isp---打开标准漏孔阀后,检漏仪输出指示的稳定值,单位为伏(V)或帕立方米每秒(Pa·m3/s);
I0---系统本底,单位为伏(V)或帕立方米每秒(Pa·m3/s);
Qsp---标准漏孔漏率,单位为帕立方米每秒(Pa·m3/s)。
8.3 被检件漏率按式(3)计算:
式中:
QL---真空夹层漏率,单位为帕立方米每秒(Pa·m3/s);
Iv---内容器及氦气罩内施氦后仪器输出指示值,单位为伏(V)或帕立方米每秒(Pa·m3/s);
I---测试时系统本底,单位为伏(V)或帕立方米每秒(Pa·m3/s);
Isp---打开标准漏孔阀后,检漏仪输出指示......
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