ICS23.020 J74 中华人民共和国国家标准 GB/T18443.3—2010 代替GB/T18443.3—2001,GB/T16775—1997 真 空绝热深冷设备性能试验方法 第3部分:漏率测量 Testingmethodofperformanceforvacuuminsulation cryogenicequipment—Part3:Leakratemeasurement 2010-09-26发布 2011-02-01实施 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前 言 GB/T18443《真空绝热深冷设备性能试验方法》分为8个部分: ———第1部分:基本要求; ———第2部分:真空度测量; ———第3部分:漏率测量; ———第4部分:漏放气速率测量; ———第5部分:静态蒸发率测量; ———第6部分:漏热量测量; ———第7部分:维持时间测量; ———第8部分:容积测量。 本部分为GB/T18443的第3部分。 本部分代替GB/T18443.3—2001《低温绝热压力容器试验方法 漏率测量》和GB/T16775— 1997《低温容器漏气速率测定方法》。 本部分与GB/T18443.3—2001相比,主要变化如下: ———适用范围由低温绝热压力容器的漏率测量,扩大为真空绝热深冷压力容器、真空绝热深冷焊接 气瓶和深冷绝热管及管件等真空绝热深冷设备的漏率测量。 ———增加了术语和定义; ———试验方法由原“动态检漏法和累积检漏法”修改为“无分流检测法和分流检测法”; ———增加了有效最小可检漏率复验要求; ———增加了试验记录格式要求。 本部分的附录A和附录B为资料性附录。 本部分由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC262)提出并归口。 本部分起草单位:上海市特种设备监督检验技术研究院、上海市气体工业协会、国家低温容器质量 监督检验中心、上海交通大学、上海华谊集团装备工程有限公司、中国特种设备检测研究院。 本部分主要起草人:陈光奇、周伟明、鲁雪生、舒文华、寿比南、罗晓明、薛季爱、汪荣顺、薛小龙、 施锋萍、魏勇彪、顾福明、王为国。 本部分所代替标准的历次版本发布情况为: ———GB/T18443.3—2001; ———GB/T16775—1997。 ⅠGB/T18443.3—2010 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/T18443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/T18443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/T18443.1—2010 真空绝热深冷设备性能试验方法 第1部分:基本要求 GB/T18443.2 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/T18443.1—2010和GB/T18443.2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 有效最小可检漏率 effectivesystematicminimumdetectableleakrate 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 standardleak 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 无分流检测法 heliumhoodleakdetectionmethod 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 分流检测法 heliumhoodleakdetectionmethodby-passing 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。 1GB/T18443.3—2010 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。 1———氦气罩; 2———被检件; 3———被检件真空阀; 4———标准漏孔; 5———真空规管; 6———检测阀; 7———真空机组; 8———检漏阀; 9———氦质谱检漏仪; 10———辅助泵; 11———分流阀。 图1 检漏系统试验装置原理图 5 试验装置、设备和仪器 试验装置、设备和仪器应符合GB/T18443.1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。 2GB/T18443.3—2010 6 试验条件与试验准备 6.1 试验基本要求应符合GB/T18443.1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: 3GB/T18443.3—2010 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