正壓標(biāo)準(zhǔn)漏孔
隨著我國(guó)工業(yè)事業(yè)的發(fā)展，石油、天然氣、化工、醫(yī)療、航天等行業(yè)不斷向超高壓，超高溫等方向發(fā)展。密封嚴(yán)密性不斷地提出新的技術(shù)要求，目前世界上最靈敏的檢漏法是“質(zhì)譜法”而正壓檢漏一般采用吸槍法或質(zhì)譜儀吸槍累積法。而這方法檢漏的準(zhǔn)確性要用正壓漏孔進(jìn)行評(píng)定，因此制造一個(gè)合格的不受壓力改變，溫度變化影響的漏孔非常至關(guān)重要。
一、正壓漏孔的制作
漏孔是在壁兩側(cè)壓力差或濃度差作用下，使氣體或液體從壁一側(cè)流到另一側(cè)的孔洞、孔隙或一個(gè)封閉器壁上的其它結(jié)構(gòu)。氣體之間存在壓力差或濃度差時(shí)形成氣體流動(dòng)，通過(guò)漏孔的氣體流動(dòng)通常稱為泄漏。在實(shí)際應(yīng)用中泄漏一般產(chǎn)生在兩種狀態(tài)下，從高壓(高于大氣壓)漏向大氣和從大氣漏向真空。
漏孔可為負(fù)壓漏孔，也可為正壓漏孔，主要決定于使用條件。在入口壓力100(1±5%)KPa，出口壓力低于1KPa溫度為25±5℃條件下，露點(diǎn)低于25℃的空氣，通過(guò)漏孔的流量來(lái)校準(zhǔn)空氣漏率。
在入口壓力(大于100KPa—20000KPa)出口壓力100KPa，溫度23±7℃情況下，漏率值不變的漏孔，為正壓漏孔，它受壓力、溫度、氣體種類影響。
正壓漏孔常用全金屬通導(dǎo)型，其特點(diǎn)反應(yīng)快，無(wú)累積，漏率穩(wěn)定，不易堵塞。目前常規(guī)的正壓漏孔可伐壓扁型與無(wú)氧銅壓扁型，最大缺點(diǎn)是隨著壓力增加，漏率值隨著壓力減小，不能恢復(fù)其原來(lái)值，漏孔芯發(fā)生形變。由于材料的性質(zhì)，用于高壓漏孔就變得不能。
1、材料的選擇
1)、可伐—鎳鈷鐵合金。其中17-18%的鈷，28-29%的鎳，其余為鐵�？煞ダ浼庸ご龠M(jìn)r相轉(zhuǎn)變α相，因此必須退火，壓力過(guò)高金屬斷裂，使得它制作通導(dǎo)型漏孔范圍很小,從10-4到10-6Pam3/s。
2)、無(wú)氧銅。銅含量≥99.99%，含氧量低，便于機(jī)械加工，抗拉強(qiáng)度和延伸率均好，高溫易氧化。在空氣中易產(chǎn)生“銅綠”，它可制作從10-4到10-6Pam3/s的漏孔。通導(dǎo)型無(wú)氧銅漏孔受到高壓，漏孔會(huì)發(fā)生形變，并不能恢復(fù)。
3)、蒙乃爾合金。它是鎳銅合金，2/3鎳和1/3銅，是精制鎳銅合金的典型代表，它兼?zhèn)涓邚?qiáng)度、可延性、可焊性和優(yōu)良耐腐蝕能力，它不受壓力的影響。高溫時(shí)它比不銹鋼有更好的強(qiáng)度。
性能：抗拉強(qiáng)度δ6：450—500(軟棒)，600—850(硬棒)；加工率60%；延伸率25—40%；硬度HB：135(軟材)，210(硬材)；彈性模量170KN/mm2。
2、漏孔的制作：
通導(dǎo)壓扁型漏孔的制作，已經(jīng)流行40多年，均大同小異，由于使用者漏氣量、入口壓力、出口壓力不同要求，制作工藝差別很大，尤其是退火溫度，保溫時(shí)間，漏孔在模具中承受壓力等。
漏率范圍可達(dá)(10-4—10-10Pam3/s)，入口壓力(0.11MPa—20MPa)，出口壓力0.1MPa的正壓漏孔的制作。
二、正壓漏孔的校準(zhǔn)
正壓漏孔校準(zhǔn)裝置一般采用定容法和恒壓法兩種工作原理。在此基礎(chǔ)上又研究了累積比較法、標(biāo)準(zhǔn)氣體法、流量比較法、壓力比較法、質(zhì)譜計(jì)法等各種方法，但都以定容法和恒壓法為基礎(chǔ)。1997年美國(guó)材料和測(cè)試學(xué)會(huì)“校準(zhǔn)氣體參考漏孔的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范<E908-82>”。該規(guī)范毛細(xì)管—水柱位移法為恒壓法，氣體累積法為定容法。歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)1995年(CENTC138WFG/6n3rev3)也采用類似毛細(xì)管—水柱位移法。瑞士Balzers公司在1995年建立了基于恒壓法的正壓漏孔的校準(zhǔn)系統(tǒng)。我國(guó)是采用恒壓法測(cè)量，測(cè)量范圍10-7—10-5Pam3/s。我們采用質(zhì)譜比較法校準(zhǔn)，準(zhǔn)確數(shù)據(jù)由510所國(guó)防科委計(jì)量站提供。
三、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與結(jié)果分析
通過(guò)幾十支漏孔測(cè)試和使用者運(yùn)用效果良好。下述為相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄。
|
