CN106525354A - 一种用于气体管道母线壳体的检漏系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于大长度气体管道母线壳体的检漏系统，包括待检工件安装平台(1)、工件抽真空充气装置(2)、真空箱抽真空检测装置(3)，其中，待测工件安装平台包括真空箱(13)，真空箱(13)的底部设有支撑架(24)，支撑架(24)上设有可移动导轨(15)，真空箱(13)上设有工件抽真空充气接口(14)和真空箱抽真空检测接口(14＇)，真空箱(13)的一端设有密封盖(11)，工件密封夹具(12)安装在待检工件(4)的两端。本发明还公开了一种用于大长度气体管道母线壳体的检漏方法。本发明避免了负压检漏的漏报现象，检测过程和结果避免误判和漏判。能够实现长度小于20米的全部管道母线壳体的密封检验。

Description

一种用于气体管道母线壳体的检漏系统及方法
技术领域
本发明涉及密封性检测设备及检测方法，具体是一种用于大长度大直径的气体管道母线壳体的检漏系统及方法。
背景技术
母线壳体是GIL和GIS设备中主要部件之一，壳体内部充有一定压力的SF6绝缘气体，并要求SF6绝缘气体的年泄漏率小于一定范围。壳体漏气对GIL和GIS设备是十分致命的缺陷，壳体都是通常采用焊接方式制作，焊缝质量不容易控制，存在漏气的可能性。
目前的密封性检测方法一般采用薄膜覆盖壳体外部，在壳体内部充有一定压力的SF6气体，在一段时间后在壳体外部薄膜内检测是否有气体泄漏。但是采用这种薄膜覆盖法，由于薄膜采用胶带包扎，不具有密封性，检测过程和结果主要依靠操作人员，人为因素干扰较大，容易引起误判和漏判。而且无法对泄漏出的气体做一个较为准确的定量分析。
现有密封性检测设备只能进行小长度壳体的密封检验，无法满足大长度GIL母线壳体的检验要求，无法做到整体检验，而且现有设备只具备氦气检测功能。
发明内容
为解决目前母线壳体无法做到精准的定量检漏的问题，解决目前检漏依靠人为判断的问题，并降低检测过程人为干扰因素，本发明通过程序控制，实现高自动化，提高工作效率，同时还可以降低检漏过程中壳体爆裂带来的安装隐患，降低产品在使用过程中气体泄漏的风险，能够做到提前发现有问题产品，提前预防，充分保证产品的安全可靠。本发明提供了一种用于气体管道母线壳体的检漏系统及方法。具体技术方案如下：
一种用于大长度气体管道母线壳体的检漏系统，包括待检工件安装平台、工件抽真空充气装置、真空箱抽真空检测装置，其中，待检工件安装平台包括真空箱，真空箱的底部设有支撑架，支撑架上设有可移动导轨，真空箱上设有工件抽真空充气接口和真空箱抽真空检测接口，真空箱的一端设有密封盖，工件密封夹具安装在待检工件的两端，待检工件的其中一端通过导管与工件抽真空充气接口对接；工件抽真空充气装置与工件抽真空充气接口连接，真空箱抽真空检测装置与真空箱抽真空检测接口)连接。
进一步，所述工件抽真空充气装置包括氮气源、氦气源、工件抽真空泵，其中，氦气源设有压缩机，工件抽真空泵设有工件抽真空阀门和工件真空计。
进一步，所述真空箱抽真空检测装置包含粗抽真空泵、精抽真空泵、氦检仪、氦检真空泵，其中粗抽真空泵、精抽真空泵分别配有独立阀门和真空计，所述氦检真空泵与氦检仪配套使用并配合独立氦检阀门。
进一步，所述氦检仪为两级报警氦检仪。
进一步，所述待检工件安装平台上设有爆破片。
进一步，所述工件抽真空充气接口和真空箱抽真空检测接口分别设有防尘滤网。
进一步，所述真空箱上设有多个预留工件抽真空充气接口，数量根据真空箱长度确定。
一种基于上述大长度气体管道母线壳体的检漏系统的检漏方法，包括以下步骤:
步骤一：待检工件两端用工件密封夹具夹紧后放置于导轨上推入真空箱内，将工件密封夹具上的接口与真空箱内的工件抽真空充气接口连接好；
步骤二：大漏检测：关闭密封盖后，启动大漏检测程序，系统自动启动真空箱粗抽真空泵，真空箱粗抽真空至100Pa-200Pa，待检工件内充入0.5-1MPa氮气，进行高压大漏检测，保压1-10min后，读取真空箱内真空度，若真空箱内真空度超过300Pa-400Pa，则大漏检测不合格，系统将中止检测程序并报警；
步骤三：工件大漏检测合格后，系统会继续按照设定程序，进行真空箱精抽真空至0-20Pa；工件抽空至0-10Pa后充入0.4-1.5MPa氦气，保压1-10min后测试真空箱内氦气含量；
步骤四：氦检仪指示最终真空箱内氦气含量，并计算成工件的泄漏率，如果泄漏率大于1×10-6Pa.m3/s则判定工件不合格，启动微漏测试程序，记录微漏工件序号；
步骤五：系统指示工件检漏结果后，进行氦气回收，并记录该工件泄漏率。
本发明的有益效果为：
1、模拟工件的内部介质充压工作状况，避免了负压检漏的漏报现象，检测过程和结果生成不依赖操作人员，排除人为干扰，避免误判和漏判。
2、具有氮气大漏检测功能，能够明显提高产品检漏效率。
3、能够实现长度小于20米的全部管道母线壳体的密封检验。
4、自动完成氦检后的氦气回收，减少检漏完成后工件内释放氦气对检漏室的环境本底的影响。
5、工件整体检漏，工作快速高效，适合批量生产中的流水作业。
6、采取“一站式”在线工作方式，在同一检漏工位上完成整套过程，减少被检工件的传输次数和拆卸次数，结构紧凑合理。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图；
图2为本发明待检工件安装平台的结构示意图；
图3为本发明待检工件装入安装平台后的侧面剖视图；
图4为本发明待检工件安装平台的截面剖视图；
图5为本发明检漏方法工作流程图；
图中序号表示：1、待检工件安装平台 11、密封盖 12、工件密封夹具 13、真空箱14、工件抽真空充气接口 14＇、真空箱抽真空检测接口 15、导轨 16、爆破片 2、工件抽真空充气装置 21、氮气源 22、氦气源 23、工件抽真空泵 24、支撑架 25、压缩机 26、工件抽真空阀门 27、工件真空计 3、真空箱抽真空检测装置 31、粗抽真空泵 32、精抽真空泵 33、氦检仪 34、氦检真空泵 35、粗抽阀门 36、粗抽真空计 37、氦检阀门 4、待检工件。
具体实施方式
以下结合附图对发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，一种用于大长度气体管道母线壳体的检漏系统，包括待检工件安装平台1、工件抽真空充气装置2、真空箱抽真空检测装置3。
如图2、图3所示，待检工件安装平台1包括圆柱形不锈钢材质真空箱13，真空箱13一端为封闭形式，另一端设有密封盖11，密封盖11主要用于保证真空箱工作状态时的密封性。如图2所示，真空箱13上设有爆破片16用于防止待检工件4因检测强度过大发生爆裂，保证能够快速释放因工件爆裂产生的高压气体。如图4所示，真空箱13底部设有支撑架24，支撑架24上设有可以滑动的导轨15，导轨15主要用于待检工件4的放置，便于待检工件进出真空箱。待检工件4两端设有工件密封夹具12，用于保证待检工件的密封性。工件密封夹具12包括两块密封盖板与待检工件两端分别相连接，其中一块密封盖板上设有密封盖板接口，密封盖板接口通过导管与真空箱上工件抽真空充气接口14对接。
工件抽真空充气装置2主要包括氮气源21、氦气源22、工件抽真空泵23，所述工件抽真空充气装置2与真空箱上工件抽真空充气接口14连接，从而实现工件内部的抽真空和充入气体功能。氮气源21配有独立的压力表和阀门。氦气源22带有压缩机25，用于氦气的回收循环利用，氦气源22配有独立的压力表和阀门。工件抽真空泵23配有独立的工件真空计27和工件抽真空阀门26。
真空箱抽真空检测装置3包括粗抽真空泵31、精抽真空泵32、氦检仪33、氦检真空泵34。真空箱抽真空检测装置3与真空箱抽真空检测接口14＇连接。粗抽真空泵31和精抽真空泵32分别配有独立的真空计和阀门。其中，粗抽真空泵31粗抽上配有粗抽真空计36和粗抽阀门35。
氦检仪33与氦检真空泵34连接，氦检真空泵34设有氦检阀门37。氦检仪33设有两级报警功能，一级报警用于真空箱内残留氦气浓度检测报警，二级报警用于工件氦检时真空箱内氦气浓度检测报警。工件抽真空充气接口14和真空箱抽真空检测接口14＇分别设有防尘滤网，防止粉尘杂物等进入真空系统，并且所述工件抽真空充气接口14和真空箱抽真空检测接口14＇均为自封阀门，其中工件抽真空充气接口14的数量根据真空箱13长度确定，可以设置多个预留备用接口。本实施例真空箱长度为20m，工件抽真空充气接口14的数量为两个。
检测时，用工件密封夹具12将工件两端密封，放入真空箱后，与真空箱内的工件抽真空充气接口14连接，真空箱抽真空检测装置3与真空箱抽真空检测接口14＇连接后，启动检测程序，自动进行工件抽真空充气和真空箱内抽真空检测，完成待检工件的大漏检测和氦气检测。
如图5所示，一种大长度气体管道母线壳体的检漏系统的检漏方法应用于上述检漏系统，包括以下步骤:
步骤一：先将真空箱13内的导轨15拉出，将待检工件4两端用工件密封夹具12夹紧后放置于导轨15上推入真空箱13内，将工件密封夹具上的密封盖板接口与真空箱内的工件抽真空充气接口14连接好。
步骤二：进行大漏检测：关闭密封盖11后，打开粗抽真空泵的粗抽阀门35并启动粗抽真空泵31，真空箱粗抽真空至100Pa-200Pa后，打开氮气源21的阀门将待检工件4内充入0.5-1MPa氮气，保压1-10min(分钟)后，读取真空箱内真空度，若真空箱内真空度超过300Pa-400Pa，则大漏检测不合格，系统将中止检测程序并报警。
步骤三：工件大漏检测合格后，打开精抽真空泵的阀门进行真空箱精抽真空，抽真空至0-20Pa后启动氦检仪一级报警功能，检测真空箱内初始氦气含量是否超过0.01％，如果超标则需要继续抽真空，一直到真空箱内初始氦气含量低于0.01％停止抽真空；同时启动工件抽真空泵抽空至0-10Pa后充入0.4-1.5MPa氦气，保压1-10min后测试真空箱内氦气含量。
步骤四：氦检仪指示最终真空箱内氦气含量，并计算成工件的泄漏率，如果泄漏率大于1×10-6Pa.m3/s则判定工件不合格，氦检仪二级报警功能启动，提示氦检不合格，并指示微漏工件序号。
步骤五：系统指示工件检漏结果后，记录该工件泄漏率，并且启动氦气回收压缩机25进行氦气回收，同时真空箱充入大气，打开真空箱门。
本发明的有益效果为：
1、模拟工件的内部介质充压工作状况，避免了负压检漏的漏报现象，检测过程和结果生成不依赖操作人员，排除人为干扰，避免误判和漏判。
2、具有氮气大漏检测功能，能够明显提高产品检漏效率。
3、能够实现长度小于20米的全部管道母线壳体的密封检验。
4、自动完成氦检后的氦气回收，减少检漏完成后工件内释放氦气对检漏室的环境本底的影响。
5、工件整体检漏，工作快速高效，适合批量生产中的流水作业。
6、采取“一站式”在线工作方式，在同一检漏工位上完成整套过程，减少被检工件的传输次数和拆卸次数，结构紧凑合理。
以上所述仅为本发明的较佳组合实施举例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于大长度气体管道母线壳体的检漏系统，其特征在于，包括待检工件安装平台(1)、工件抽真空充气装置(2)、真空箱抽真空检测装置(3)，其中，所述待检工件安装平台(1)包括真空箱(13)，所述真空箱(13)的底部设有支撑架(24)，所述支撑架(24)上设有可移动导轨(15)，所述真空箱(13)上设有工件抽真空充气接口(14)和真空箱抽真空检测接口(14＇)，所述真空箱(13)的一端设有密封盖(11)，工件密封夹具(12)安装在待检工件(4)的两端，所述待检工件(4)的其中一端通过导管与所述工件抽真空充气接口(14)对接；所述工件抽真空充气装置(2)与所述工件抽真空充气接口(14)连接，所述真空箱抽真空检测装置(3)与所述真空箱抽真空检测接口(14＇)连接。
2.如权利要求1所述的用于大长度气体管道母线壳体的检漏系统，其特征在于，所述工件抽真空充气装置(2)包括氮气源(21)、氦气源(22)、工件抽真空泵(23)，其中，氦气源(22)设有压缩机(25)，所述工件抽真空泵(23)设有工件抽真空阀门(26)和工件真空计(27)。
3.如权利要求1所述的用于大长度气体管道母线壳体的检漏系统，其特征在于，所述真空箱抽真空检测装置(3)包含粗抽真空泵(31)、精抽真空泵(32)、氦检仪(33)、氦检真空泵(34)，其中粗抽真空泵(31)、精抽真空泵(32)分别配有独立阀门和真空计，所述氦检真空泵(34)与氦检仪(33)配套使用并配合独立氦检阀门(37)。
4.如权利要求3所述的用于大长度气体管道母线壳体的检漏系统，其特征在于，所述氦检仪(33)为两级报警氦检仪。
5.如权利要求1所述的用于大长度气体管道母线壳体的检漏系统，其特征在于，所述待检工件安装平台(1)上设有爆破片(16)。
6.如权利要求1所述的用于大长度气体管道母线壳体的检漏系统，其特征在于，所述工件抽真空充气接口(14)和真空箱抽真空检测接口(14＇)分别设有防尘滤网。
7.如权利要求1所述的用于大长度气体管道母线壳体的检漏系统，其特征在于，所述真空箱(13)上设有多个预留工件抽真空充气接口(14)，数量根据真空箱(13)长度确定。
8.一种基于权利要求1所述大长度气体管道母线壳体的检漏系统的检漏方法，包括以下步骤:
步骤一：待检工件(4)两端用工件密封夹具(12)夹紧后放置于导轨(15)上推入真空箱(13)内，将工件密封夹具(12)上的接口与真空箱(13)内的工件抽真空充气接口(14)连接好；
步骤二：进行大漏检测：关闭密封盖(11)后，启动大漏检测程序，系统自动启动真空箱粗抽真空泵(31)，真空箱粗抽真空至100Pa-200Pa，待检工件内充入0.5-1MPa氮气，进行高压大漏检测，保压1-10min后，读取真空箱内真空度，若真空箱内真空度超过300Pa-400Pa，则大漏检测不合格，系统将中止检测程序并报警；
步骤三：工件大漏检测合格后，系统会继续按照设定程序，进行真空箱精抽真空至0-20Pa；工件抽空至0-10Pa后充入0.4-1.5MPa氦气，保压1-10min后测试真空箱内氦气含量；
步骤四：氦检仪(33)指示最终真空箱内氦气含量，并计算成工件的泄漏率，如果泄漏率大于1×10-6Pa.m3/s则判定工件不合格，启动微漏测试程序，记录微漏工件序号；
步骤五：系统指示工件检漏结果后，进行氦气回收，并记录该工件泄漏率。
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