不同检漏技术的比较性研究_百度文库
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不同检漏技术的比较性研究
&&摘要：本文以制冷部件的检测作为案例,详尽的描述了各种检漏方法,提供了几种检测方法,对实际工作过程起到了指导作用,对仪器和检测方法的利用可以提高检测效率,降低成本
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泄漏率计算
被压缩的流体同加压容器中泄漏点漏出的量可以用以下公式计算：公式：
流出的质量:
流出的体积:
气体定值（空气： 287， 氦气： 2078 [J/(kg*K)])
总通流量Ψ是：к: 实验气体的导热系数 （空气： 1.4; 氦气: 1.66)摩擦修正系数:流体质量:μ: 摩擦系数
在内部压力1350 mbar(19.6 psi),外部压力(水压已计算在内)1043mbar(15.1 psi)条件下在水中的泄漏率为:
漏点直径: &m
泄漏率单位: mbar·l/s
泄漏率转换公式& []
泄漏率转换公式
在大多数实际情况下, 呈层流态的泄漏率的极限为(qL & 10-6 mbar · l/s). 可以转换计算:
内部压力 (绝对压力)
外部压力(绝对压力)
粘度实验证明不同气体的泄漏率可以采用该公式计算: 然而, 如果是液体-气体之间的转换, 对于非常小的泄漏,该理论计算公式的结果并不精确,只能给出粗略的计算结果.
泄漏检测技术在生产应用中问题的探讨& []
泄漏检测技术在生产应用中问题的探讨
摘要：介绍了生产过程中常用的几种泄漏检测方法，对影响泄漏测试的一些因素，诸如测试容积、温度、测试压力、稳定时间及封堵形式等进行了讨论。
关键词：泄漏；检测；试漏机
传统的方法是将待测物品充入水或其它介质，通过观察，测量在特定时间内充入介质的减少量(如通过检测液面的降低等)来实现的，这是一种直接的测量方式。基于这种方法又派生出另一种方法，即将待测物品充入一定压力的气体介质(通常为压缩空气)，而后置水中观察，以被测物品周围是否产生气泡作为是否泄漏的标准。
随着技术的进步及检测方法的改善，所谓“绝对不漏”或“无泄漏”只是一个数量上的概念，这一观念，已被人们所接受。判别一个测量物品漏或者不漏需要一个更为准确的、数量上的标准，特别是对一些需测量微小泄漏的场合。
泄漏检查仪的出现为以上问题提供了一个较好的解决办法，它使得泄漏检测过程更加便捷，测量结果也更为可靠。在采用泄漏检查仪的基础上，再辅以上、下料机构、自动密封装置及电气控制、液压、气动系统等等即可组成一个可用于加工生产线上的泄漏检查设备——试漏机。试漏检查仪的出现使得零部件的泄漏在线检测成为可能，采用这种装置可满足批量生产中对零部件泄漏情况检测的要求，大幅提高产品的品质质量。
由于这种测量方法有别于传统的测量方式，因而在实际生产应用中常会遇到一些需要澄清问题，这些问题的产生，在绝大多数的情况下，是测试系统在当时的测量条件下状态的反映。因此，对这些问题的正确理解及处理将有助于该种测量方法更好地应用于生产线上。
2常用的泄漏检测方法
方法较多，其测量原理及方式也不尽相同。一般来讲，在批量生产条件下，以下几种测量方法是常用的。
2.1绝对压力法测量
绝对压力法测量系统如图1所示，由气源、空气过滤器、压力表、充气阀、压力传感器等部分组成。
图1绝对压力法测量原理
测量过程如下：
充气：充气阀开启，向待测件内充入规定压力的气体；
稳定：充气阀关闭，经过一定时间后使得充入气体达到一个测量所必须的稳定状态。压力传感器将稳定阶段结束(测量阶段开始)前的压力值设定为一个测量的零点；
测量：在规定的测量时间内，检测系统检出压力的变化值ΔP，与设定的压力变化极限值进行比较，从而做出合格或不合格的判定；
排气：测量结束后将测试件内部气体排入大气中。
典型的测量压力-时间之间关系如图2所示。
图2测量压力-时间曲线
2.2压差法测量
压差法测量原理见图3。压差法测量过程与绝对压力法相似，与绝对压力法不同之处在于压差法采用一个参考件加入测量系统中，用压差传感器记录测量阶段测量件与参考件之间的压力变化值ΔP。
图3压差法测量原理图
压差法与绝对压力法类似，都是通过测量压力变化值间接地测量泄漏率值。
2.3层流管（Laminar orifice)的流量式检测法
采用层流管的检测系统有如图4所示部分组成。测试时首先向待测工件及参考件充入规定压力Pt的试验气体，达到设定压力Pt后，充气阀关闭，进入稳定阶段，稳定阶段结束后，待测工件及参考件之间的平衡阀关闭，若测试件处存在泄漏则有压缩空气经层流管至被测工件。这种测量方法属于直接对泄漏流量进行检测。
图4层流管检测系统图
3泄漏检测方法的选择
先对绝对压力法与压差法进行比较。一般而言，对一个压力传感器来讲，其所能达到的分辨率为1/5000；对于一个5bar的传感器而言即为10Pa，而对于一个0.5bar的传感器而言，即为1Pa。由于压差式测量的传感器只需测量系统压力相对于测量压力的改变值，因而传感器的量程可大大缩小。再者，由于压差法是将系统测量压力作为测试零点，只是记录压力与系统压力的偏移值，因而诸如零点飘移，温度飘移的影响只与压差传感器的测量范围有关，而与测试时的测量压力无关。举例来说：1/1000的飘移量对测试压力1bar系统而言，其值为100Pa；相反采用压差法测量1/1000的飘移对于2000Pa量程的传感器而言，其值为2Pa。
由此可见，如果从测量精度上讲，压差法测量精度要高于绝对压力法。但在实际生产条件中，一般而言，绝对压力法的测量精度已能满足测量要求，且由于采用绝对压力法不需参考件，测量系统也就比较简单，相应造价也就可以降低。至于对于大泄漏量的情况，则推荐使用流量法进行测试。
4影响泄漏检测精度的因素
4.1检测容积的影响
对于一个特定的泄漏率值而言，若检测容积增大，则相应的压力降低的速度就降低，因而测量时间需要相应增加。在一些特定的条件下，若不设法减少测量容积，则可能无法达到测量需要的灵敏度。
4.2检测压力的影响
泄漏率对测试压力的依赖性，对不同的测量条件是不同的。一般而言，对于多孔性(如铸造气泡，裂缝)较高时，试验压力对泄漏率的影响较大，而对于多孔性较低时，影响较小。另外，随测试压力的增高，还会带来诸如温度影响，所需稳定时间加长等一系列问题。因此，建议对特定的工件可采用在一定压力范围内进行泄漏检测，然后，选择一个满足测试要求的较低的压力确定为最终的测试压力。
4.3温度的影响
对于一个处于密闭容器的气体而言，当温度升高时，其内部的压力随之升高。因而温度的变化不可避免地成为影响压力变化为测量对象的泄漏测试。一般估计这种影响的范围大致在温度每变化1℃引起的压力变化为0.36%的测量压力值。因而，随测试压力的提高，温度的影响会变得明显。
采用压差法测量时，当采用的参考件与测量工件具有相同的几何形状及内腔容积时，由充气本身引起温度变化效应可被测试系统自身消除。但当被测件温度与环境温度不一致时，采用压差法测量也无法消除这种温度的影响。对一个在生产线上应用的试漏机而言，其工序安排、在车间的安放位置等均是应该在影响测量结果的考虑因素之内。例如在发动机缸体、缸盖生产线上，常常把试漏工序安排在工件加热清洗之后，若清洗工序后没有足够的时间令工件冷却至室温，则不可避免地会对测量结果造成影响。
温度对测量结果的影响对不同的测量对象而言也是不同的。工件的几何形状、内腔容积、表面积的大小、工件的材料等都会成为影响温度效应的因素。工件表面积大，内腔容积小，材料的导热性好，温度的影响就较显著。在通常的测量条件下，由于测试时间较短，温度的影响不会十分显著。但若温度的影响不容忽略，则应采取相应措施，在其它的条件难以改变时，可考虑采用a)降低测试压力或者采用真空法测试，以降低温度的影响；b)采用带温度补偿功能的仪器。即对高温工件进行大量检测，记录ΔP、Δt值，作出ΔP－Δt曲线，根据曲线作出ΔPLeak(不合格限度)-Δt曲线，再将数值输入温度补偿程序。为使温度补偿准确可靠，这些工作必须在现场生产条件下进行。
4.4稳定时间对测量的作用
当充气时，压缩空气由受压状态进入一个密闭容器后，将引起一系列的热力学—动力学变化，即当一定体积的压缩空气迅速移至一密闭容器后，其压力会发生降低，若此时进行测量，则这种压力的变化会被视作一个由泄漏所引起的压力变化，影响测量结果的准确性。
这种“冲气效应”受充气压力、测试容积及测试件材料影响。当充气压力或测试容积增加时，这种充气引起的压力降低会随之变得明显。
解决这个问题的办法之一是在充气与测量之间增加一段稳定时间来消除这种影响。稳定时间需要多长要根据具体测量对象来确定。例如，对一个内腔容积为1000cc、充气压力为3bar的铸铁测试对象的测试表明，要完全消除这种效应，稳定时间大约需要30s。
在生产线上应用，稳定时间过长会影响生产线生产节拍，这时，可行的措施就是采用压差法测量。在压差测量系统中，由于参考件的引入，这种效应在测试件回路及参考件回路中同时产生，因而可以在很大程度上降低这种影响。参考件的选择可以采用：
1)与测试件完全相同的零件；
2)采用与测试件体积近似的工件，在测量过程中调整其容积大小，以达到一个满意的平衡效果。
应当指出的是，参考件的引入还不能达到测量要求时，只能通过增加稳定时间来达到目的。
4.5零件封堵方式对测量的影响
零件的封堵在测量过程中必须保证其位置不发生改变，通常的做法是在封堵位置的终端采用挡铁以保证钢件与钢件的接触。如图5所示。图5a和图5b的情况都保证了封堵后其位置不发生改变，封堵装置的运用是正确的，但图5c中封堵由于存在密封材料的弹性环节，因而这种形式是不合适的。举例来讲，对于一个测试容积为200cm3在1bar压力下测试，其封堵的面积为20cm2，若在测量过程中封堵位置发生0.01cm（0．1mm）的变化，则相应体积变化率为1/1000，相应地引起压力的变化为100Pa，这个数值已接近测量的不合格极限值。当然这是一个比较特殊的例子，一般情况下封堵面积与测试容积的比值都要小得多。但是，这确实是一个在封堵设计中不容忽视的问题。另外，零件的封堵不应置于温度强烈变化的场合。对于人工封堵情况，操作者应尽量减少与被测工件的接触，在一些特殊情况需要佩带隔热手套后进行操作。
图5零件封堵方式
5泄漏率的确定
采用沉水观察气泡进行泄漏检查，无泄漏的标准(即合格品的标准)通常定为肉眼观察不见气泡。但根据经验，一个沉水观察无气泡的工件，用试漏仪进行气试时是会检出存在一定的泄漏率值的。那么对于采用试漏仪进行气试的用户来讲，一个普遍关心的问题就是泄漏率值的确定，即不合格品的门槛值的问题。问题的实质在于气试时泄漏率值选择多少才能保证被测零件在正常使用条件下不发生液体泄漏。在较小的泄漏率范围，气体的泄漏率与液体的泄漏率之间的关系是无法估算的，在较大的泄漏率范围内气体与液体的泄漏率可近似地建立一种以粘度为系数的换算关系。
对一个特定零件来讲，要确定其泄漏率值可以采取以下办法。首先建立一个参考的泄漏率值，将测得的泄漏率值用在与之接近的工件上，进行该工件在正常使用条件下的检验，确定该泄漏率值是否合适，再进行修正，这是一个逐步完善的过程。另一个比较常用的办法就是参考类似产品的泄漏率值进行确定，也就是通常的经验法。
随着试漏技术的不断发展，泄漏检测己越来越广泛地应用于各类生产线中，由于采用试漏仪的气试方法具有检测速度快，结果准确可靠，不污染工件等优点，因而使生产线中对产品的100%泄漏检测成为可能。这在对产品品质及相应环保要求愈来愈严格的今天显得更加重要
泄漏检测的方式和原理& []
泄漏检测的方式和原理
的方式和原理
，是向测试品和标准品同时充入相同压力空气，测量其内部的压力变化来检测是否泄漏。
其工作过程分为下面四个步骤：
一、对测试品和标准品同时充入预定压力的压缩气体。
二、切断测试品、标准品和充气气源的联接，同时使测试品和标准品各自形成一个密闭的容腔，用差压传感器来感应测试品和标准品的压力差。
三、保持一段时间后，由差压传感器（DPS）感测出因泄漏导致的内部压力差，从而检测工件泄漏量。
四、把测试品、标准品和系统管道内的气体排放到大气，完成一个检测周期
全中文操作可依照正面的说明和指引在显示屏上设定参数，亦可同时显示测试压力、压差、泄漏量并监控测漏的全过程。
多频道设定
可同时设置四种不同测试频道和相同压力下不同工件的多种独立检测参数。
数字化高精度
测漏数据采集功能采用数字量传送、高保真、高可靠、高精度、压差范围±3000Pa或更高量程时，可稳定分辨率达0.1Pa和1Pa。
RS-232C接口输出便于测试数据的保存，处理及分析。
自动校验功能
在运行的全过程中时时监控空气回路的各动作，并在生产中自动感测仪器的运行情况，提高可靠性。
温度自动补偿功能
感测系统内置温度自动补偿系统，温度自补范围可达-40℃ ～ 80℃（选装）
一体化集成系统
使测试免受电磁阀的热影响，以符合高精度测漏要求。
智慧型空气回路
避免杂质从测试品侵入，有效地预防故障并保证灵敏度。
多路信号输入输出
可配用检测机组成生产线，实现自动化、高效率检测。
自动偏差补正功能
可补正因加压安定时间不足而产生与标准品间的误差，从而有效地缩短测试时间。此功能在每一频道上均可单独操作以应付多种不同测试品要求（也可使用固定的偏差补正）。
智能化自动
泄漏计测器
可自动计测等价内容积K（Ve）值（选项），并将此数值记忆等实际检查时将测量之差压转换为泄漏流量值（ml/min），使精密泄漏量测量成为可能（手动输入容积）。
沉水查漏点压力
为了确定不合格工件泄漏位置对工件进行沉水检查，必须保持工件压力，为此将相应控制信号设计在仪器操作面板和输入输出端子上，以便用户从外部和仪器面板控制。
高亮度的报警功能
测试完毕，测试仪高亮度的灯光提示，可清楚查看测试结果，不会使人产生视觉错误。从而提高工作效率。
产品统计功能
能将测试仪的检测结果统计出来，分析合格，不合格，总数的数据。
为您的产品选择正确的泄漏测试方法& []
为您的产品选择正确的泄漏测试方法
　　　选择最佳的测漏方法是一个经济的决定。不但节约成本，而且满足测漏要求和生产要求。有几个主要的因素影响这一个正确的决定。最主要的因素是泄漏规范，其它因素是：测试压力、工件尺寸/体积、工件材料、测试环境和生产速率。
　　压力衰减和质量流量测试
　　压力变化的方法是使用一个压力传感器、差压传感器或质量流量计测量压力的变化，压力变化是测试单元中气体体积发生变化引起的。压力衰减和质量流量泄漏测试，在测试周期中，而泄漏测试应用最广泛的是直接依赖于工件温度和体积的稳定性。这些方法是基于理想气体法（PV=nRT）。在测试期间，工件温度和/或体积的轻微变化，都可能导致出现不合格的测试， 与工件体积、泄漏率和时间周期不一致。要满足测试要求，合格工件和不合格工件之间的压力变化差异或相关流量必须明显大于温度或体积变化的影响（温度和体积变化是受）。认识和控制这些变化都有助于实现良好的经济效应。
　　　示踪气体测试
　　示踪气体方法监测低压测试工件的示踪气体浓度变化。典型示踪流体是空气、氦、氢、氟里昂或SF6气体。其它方法有手动并通过观察，比如泡沫测试。或者，系统自动地利用示踪气体分析器，比如，氦积累传感器，氦质谱或残余气体分析仪，真空测试卷。这些方法都不受温度或体积变化所影响，因为它们独立于理想气体定律。
　　从图表上选择提供最经济解决方案的测试方法，以满足泄漏率要求。然后评估生产过程，以确定测试压力、工件大小、生产率，工件材料结构和温度对测试方法的影响，确定能否对其进行充分地控制，以达到令人满意的生产测试结果。若最初选择的是压力变化方法，且不能控制或克服不利因素，那么就要考虑选择示踪气体的方法，这可能需要额外的初始资本支出。
　　　最后，牢固的测试系统对于长期节约成本是非常重要的，在生产过程中，它可以克服合理的变量，达到可靠的测试结果。
　　　确定正确的泄漏率标准
　　认为工件不能存在泄漏是一种错误的说法。因为任何东西都存在泄漏。泄漏测试表明一个制造件将不允许出现指定流体（液体或气体）溢出或渗透到一个工件。其目的是要说明一个合理的和可测量的泄漏率，确定工件不再运行其设计功能的，以满足最终用户的需求。
　　由于受到流体的粘滞性，界面张力，通道长度和通道直径的影响，液体无法通过一个通道，而空气或氦气则可。指定一个合理的泄漏率是很重要的，因为泄漏率对测试系统的价格和测试时间有一个直接的影响。附表是对在生产环境中的典型技术评估的泄漏率测量范围。
　　选择自动化测试方法通常是保证操作者的独立测试结果的一致性。广泛采用压力衰减、差压和质量流量，因为他们可以提供经济的，通过/失败的结果。当泄漏率要求获得更多的限制，则使用示踪气体的测试方法。
化工企业泄漏检测方法& []
1、化工企业泄漏的检测在生产过程中要对泄漏进行有效的治理，就要及时发现泄漏，准确地判断和确定产生泄漏的位置，找出泄漏点。较明显的泄漏，人们可以通过看、听、闻、摸等直接感知发现，对于人看不见、听不到、摸不到的场合或有易燃、易爆、有毒介质的危险场合，就要借助仪器和设备进行泄漏检测，用专用仪器进行可以进行在线检测，对于人无法感知的细微泄漏亦可以准确检测其部位、程度，有利于企业及时发现安全隐患。1.1设备检漏方法设备检漏方法有多种，本文在"设备监测技术"中列举了许多方法，具体应用中分别属于在线检测和离线检测两大类。以下举例说明：1.1.1大型储罐的在线检漏方法(1)是罐内介质的检测，如盘库、人工检尺、罐完整性测试（质量完整性、体积完整性）、自动计量、声发射等。此外还有：压力容器声发射检测（MONPAC）等。(2)是罐外环境检测，如土壤检测、蒸汽检测、地下水检测、间隙检测等。如在罐区设置观察井，采用检测元件监测环境中的变化。1.1.2大型储罐的离线检漏方法也可以分为两类：一类是罐底板试漏方法，常用方法有真空箱试漏法、漏磁扫描探伤、气体检漏和充水试压等。如用磁涡流扫描仪检测金属储罐底板的腐蚀状况，其原理是漏磁法，仪器上装有强磁铁，磁铁之间装有磁场强度传感器，当底板有缺陷时，磁场分布就会发生变化，传感器就能检测到这种磁场变化，该仪器能够准确测定腐蚀的深度、面积及裂纹的长度。另一类是罐壁严密性实验试漏方法，常用方法有煤油试漏法、充水实验法、罐体壁厚检测等。如罐建成或大修后应进行充水实验，在充水过程中，逐节对壁板和逐条对焊缝进行外观检查。充水到最高操作液位后，持压48小时，如无异常渗漏或变形，罐壁的严密性即为合格。1.2管道检漏方法管道泄漏根据泄漏量的不同，一般分为小漏、中漏、大漏。小漏也称为砂眼，其泄漏量低于正常输送量的3%，主要是由于管道防腐层被破坏，管壁在土壤电化学腐蚀作用下出现锈点，腐蚀逐渐贯穿整个管壁的现象；中漏的泄漏量在正常输送量的3%—10%之间；大漏的泄漏量则大于正常输送量的10%。目前管道上应用的各种泄漏检测技术可分为仪器直接检漏法、管道泄漏检测模型软件分析法、人工方法三大类。2、化工企业泄漏的治理堵漏从广义上是指在自然界中出现任何种类泄漏被堵截制止的过程。本文中特指化工企业各种泄漏的堵截制止过程，简单归纳一下，堵漏技术大致经过了以下发展阶段。2.1阻塞堵漏技术该技术是一种应用广泛的传统堵漏方法，效果显著，但不适用于压力较大、孔洞较小、泄漏处几何形状复杂、介质有强腐蚀性，强渗透性及特殊个性等情况下的泄漏问题。2.2加压堵漏技术在阻塞物外部朝着泄漏介质相反作用的方向施加压力，从而达到堵漏的目的。按加压的方法不同分为：①捆扎加压法：在阻塞物外部用铁丝、绳子等细软东西用力捆扎，多用于管径不大的管道泄漏。②机械卡子加压法：根据泄漏处的几何形状，用强度较大的金属制成，然后利用螺栓、夹头等缩紧装置将卡子加压固定在泄漏处，应注意在卡子接触泄漏处内侧表面要垫一层特种胶粘剂或高分子弹性塑料、橡胶等物。③专用加压设备加压法：针对一些特殊环境、要求的泄漏而采用的堵漏方法，目前有杠杆加压、弹力加压、磁力加压、机械咬合加压等专用加压设备。设计制造加压设备是加压堵漏技术的核心，无论是设计制造加压卡子或加压设备，均有难度大、周期长、成本高、带压操作难度大、危险性高等特点，往往不易付之实现。2.3带压注射堵漏技术实质上是利用一种工业注射器（注射枪或注射装置）施出一种推进式的压力，将粘接剂或能够堵住漏洞（缝）的中间体，强行阻塞堵漏的方法。首先选择性能优良的堵漏剂（密封剂），再针对泄漏处的几何形状、位置，设计制造出一种既能在泄漏处起密封作用，又能与机械加压装置紧密连接的卡具，然后凭借机械加压装置通过卡具将密封剂不断送入卡具内腔，直至将漏洞（缝）堵住。该技术尤其适用于直管段上的带压堵漏。2.4带压堵漏技术带压堵漏是指在一个大气压以上任意带着压力的管道和容器罐内部储存或输送介质因腐蚀穿孔跑冒滴漏或人为损坏导致泄漏，采用不停车不倒罐在内部介质飞溅过程中堵住泄漏点的方法。由于实际施堵时常涉及易燃、易爆类介质，在国内带压堵漏即公认为是"不动火带压堵漏"的简称。上述"带压注射堵漏技术"实际上是带压堵漏技术中的一项应用较多的成熟技术，用于直管段上的带压堵漏，但对三通、弯头、变径、法兰盘根部、大型容器罐等的泄漏部位就无能为力了。以下介绍几种常用的带压堵漏方法。①带压管道的焊接堵漏：化工企业的管道一旦发生泄漏，由于熔融的金属在没得到凝固之前有可能被喷出的介质吹跑以及易燃易爆介质居多，是很难在动态下补焊的。但带压焊接技术在某些情况下也是可行的：首先了解管道的周围环境和所处位置，在油气存在的环境中是不允许动火的，注意去除环境中的不利于人身安全的因素，施工处周边条件应有助于通风及人员逃生；下一步，了解管道中介质的压力，压力过大会对人身造成伤害，管道内水压要低于1.57MPa才可以进行焊接；最后分析泄漏原因，如：腐蚀开裂穿孔是常见的一种情况，常用引流焊接，冻裂的裂口一般无规则并有较大塑性变形，常采用碾压焊。②快速带压止漏带堵漏：是不动火带压堵漏最常用的堵漏品之一，属于堵漏行业中的包扎捆扎技术类。先将泄漏点四周清污，在泄漏点上覆胶垫皮，再用快速带压止漏带（一分钟带压止漏带）沿漏点捆扎至堵住漏为止，需加大强度时在捆扎面上反复涂抹GB509加强固化剂，将表层和周边全涂抹包住。该法适用条件：施堵压力≤1.1MPa；温度≤280℃；固化扭距≥750n；固化时间0.5h。介质包括：油、水、酸碱、苯、燃气等。适合部位：金属、镀锌管道、PE、PVC、复合管、玻璃钢管等管道上的直管、三通、弯头、变径、堵头、阀门、法兰等。③带压注射堵漏：属于堵漏行业中的注剂密封技术类，前面已经描述过，在具体使用中密封剂的选择很关键，密封剂固化类别有三类："慢固化、非固化、快固化"。施工中常用慢固化类密封剂，该种密封剂适应温度高达950℃，固化时间慢达30天，注胶后如出现渗漏飘气补胶容易；非固化类密封剂，该种密封剂适应温度高达1200℃，永远不固化，注胶后如出现渗漏飘气补胶非常容易，主要用于介质为超高温蒸汽和烟道气的装置泄漏；快固化类密封剂，该种密封剂几个小时即可完成固化，弹性较大，适应温度低于800℃，注胶后如出现渗漏飘气补胶难度非常大。
发动机在线气密试漏技术& []
发动机在线气密试漏技术
作者：刘伟&&&&来源：AI汽车制造业
为治理早期车辆 “漏气、漏水、漏油” 的三漏问题，特别是其三漏的顽症，在发动机制造过程中，以往厂家采用“浸水检漏”对发动机的气缸体、气缸盖、排气管和进气管进行检漏，以发现不合格工件。这种方法无法准确得到被测工件的泄漏量，并且液体在泄漏孔内侧发生张力，增大了流量抵抗，这种方法往往会漏检，同时还存在需要干燥以及无法实现等问题。 随着铸件质量、加工质量和装配质量的提升，以及20世纪80年代以来在线气密试漏技术的应用，发动机三漏问题终于得到了彻底的控制，发动机质量也有了可靠的保证。在气缸体、气缸盖等上进行的在线气密试漏测试可以有效避免到总成装配后做试漏时才发现问题，从而可以减少不必要的损失。
图1 中间气密试漏工序在我公司的发动机缸体、缸盖生产线中，根据工艺的编排，我们均设置有中间气密试漏（见图1）和最终气密试漏工序（见图2），部分试漏工序根据需要还配备了水试设备，主要用于检查确定气试不合格工件的漏点，当然，并不是所有漏点都可以通过水试找到。这里主要结合我公司在线气密试漏技术在气缸体、气缸盖生产线的应用做重点介绍。
图2 最终气密试漏工序气密性测试原理 空气有可压缩性，且粘度较低，这意味着空气通过漏点的速度比液体要快100～400倍。空气本质上没有表面张力，这个特点使它比液体更容易通过小的漏点。然而，空气可以通过的泄漏，对液体而言并不一定会泄漏。这就是为什么以空气作为介质进行试漏的时候要定义一个最大允许空气泄漏量。 物理学研究得出了“理想气体”状态变化规律的“理想气体的状态方程”，即： PV/T=R 式中P为气体压力，V为气体的体积，T为气体的温度，R是气体普适常量，即对所有气体均普遍适用的常量（说明：空气接近于理想气体）。 这个方程表明，在温度恒定的情况下，经过一定的时间后（一般大于20s），它的内腔容积没有变化，而腔内压力如果下降了一个确定值△P，则可判定该工件“有泄漏”。这就是采用气体对工件进行密封性能测试的基本原理。利用此原理进行试漏测试的电子空气试漏仪已经成为迄今为止速度最快、最有效且最实用的泄漏自动测试仪器。 当然，工件漏还是不漏，是一个相对的概念，每个工件都有一定的空气泄漏，绝对的“不漏”是不存在的。当我们说工件无液体泄漏时，我们就可以据此定义一个空气泄漏率。我们以空气为介质测试大部分的零配件，以保证无液体泄漏，因此不能定义这些工件不漏空气或其他气体。 气密性测试的主要参数 要对工件的容积进行测试，试漏机制造厂家需结合用户生产线生产节拍的要求和工件的实际工况要求，合理确定以下参数： 1. 测试压力 测试压力一般与发动机在运转过程中各类介质的实际压力相当。 2. 测试节拍 工件的泄露量测试一般包括4个阶段，即充气、平衡、测试和排气。各阶段时间的设定首先保证被测物或夹具没有泄漏，其次要设定足够长的充气时间进行测试，之后慢慢缩短充气时间求得泄漏值稳定并接近于零时的最短充气、平衡时间。 理论上测试时间越长，越有助于获得准确的测试精度，但这不适合于生产线的实际需要，试漏机的节拍应在保证测试精度的情况下，与生产线的整体节拍相匹配。此外，在夹具中采用减小容积的填充物有助于加快测试节拍（见图3）。当工件的测试压力较高、工件测试容积较大、工件泄漏率较小、工件及夹具密封部有压力变形时，需要延长测试时间，以保证工件泄漏率的测试精度。
图3 在夹具中采用减小容积的填充物有助于加快测试节拍3. 泄漏率 发动机各零件及总成的泄漏率标准应满足发动机运转时实际工况的要求，并且与工件的材料、结构和试漏机的技术状态密切相关，泄漏率过高会造成发动机出现漏油、漏水和漏气的质量问题，过低会导致毛坯的料费率提高，增加发动机的制造成本。 我们可以从试漏机制造厂家和试漏仪的供应商处获得某一工件的泄漏率标准，也可以参照同类产品的泄漏率。表示为发动机各零件及总成的泄漏率测试通常采用的参数。 此外，为保证测试精度，气密性测试对测试密封元件的材料选择与结构设计、密封设计、工件定位加紧装置和密封夹具等方面都有一定的要求，如：密封元件应没有弹性蠕变，耐油耐压；密封设计有助于减少不必要的密封性测试的稳定时间（图4所示为好的密封方式）；密封夹具必须提供适当的压力来封堵被测工件，夹紧的力量应该是测试压力的3倍左右，同时，夹具支撑框架的强度要足以支撑此压力，而且各封堵汽缸应有可靠的导向，确保封堵位置准确。
图4 最好的密封设计是没有多余的密封材料，密封垫圈恰好嵌入预留的凹槽内气密性测试应注意的问题 1. 试漏仪的定期标定 试漏仪应定期用专用仪器进行标定，一般半年标定一次，以确保试漏仪的测试精度。 2. 试漏机的重复测试精度 衡量试漏机的测试稳定性的一个很重要的指标，就是重复测试精度（Cgk）。测试精度除了受试漏仪的精度影响外，还与气体管路、密封夹具和密封元件密切相关。只有重复精度才能综合反映试漏机的测试稳定性。重复性测试一般需要对同一个工件连续测50次，要求Cgk≥2，并且要求两次测试之间需要间隔10min，以充分排出工件和密封夹具里的残余空气，并将工件的温度降下来，减少对测试精度的影响。否则，测试出来的泄露率会越来越小。 3. 标准件 应用工件制作一个实际泄露率在公差带上限和下限之间的标准件，其主要作用是：用于验证试漏机的重复测试精度；每班用标准件对试漏机进行测试并进行记录，以掌握试漏机的工作状态；在进行试漏机维修或调整时，用于验证试漏机的试漏效果。 当试漏机的测试情况与与平时相比出现异常时，应用标准件进行测试，以了解试漏机当前的工作状态。为更进一步掌握试漏机的状态，建议再制作一个超出泄露标准的标准件（必须能够测出泄露率），用不同颜色进行区分。 4. 压缩空气的质量 压缩空气必须清洁干燥，若试漏仪内有水、油混入时，会引起差压传感器发生故障。为了彻底防止水、油的混入，要求安装油雾分离器和空气干燥器作为前置过滤器。特别是负压运行方式中，绝对不允许杂质进入试漏仪内部。 压缩空气的稳定性也会影响测试精度，应将流量大的、调整过的且比测试压力高的压缩空气（至少比测试压力要高105Pa以上）供给调压阀，这样可提高测试的稳定性。
发动机各零件及总成的泄漏率测试通常采用的参数 5. 工件的清洁度 对于需要进行泄露测试的工件，应先进行清洗和干燥，以免因异物影响测试精度，或造成密封元件的磨损。对曾经发生过液体泄漏的泄漏孔进行气体测试时，泄漏量会变小或消失，难以如实计测，因此，在泄漏量的比较试验中，一定要先进行气体的泄漏测试。 6. 工件和环境温度 根据玻-马定律（PV=nRT），在体积不变的情况下，温度变化会引起压力变化，最终影响到测试精度。为保证泄漏率的测试精度，应使工件和环境的温度相一致。 在缸体和缸盖生产线上，工件进行试漏之前一般要经过加热清洗，为保证工件和环境的温度相一致，需要在清洗机出口设置降温装置。为保证测试精度，还可以应用温度补偿装置。 7. 测试用气管及附件要求 必须使用压力膨胀少的硬质尼龙管和外套嵌入式接头，以减少对测试精度的影响。工件和标准件要采用同样的配管，以保证变化量相同。为了在短时间的测试中不产生移动，应尽量固定配管。 配管不可用铜管、钢管，因为这些材料很容易受到环境温度的影响从而产生测试误差；也不可采用快插式接头，因其内部O形圈的变形会影响到测试精度。 8. 试漏机的点检和维护保养 为保证密封性测试的精度，除上文所述外，做好平时试漏机的点检和维护保养工作，确保试漏机处于良好的技术状态同样重要。 结语 在发动机的制造中，气密性测试对保证产品的质量起着至关重要的作用，是控制发动机质量的一个重要指标，因此，我公司要求做到“100%测试，100%合格”。 在我们的实际生产中，经气密试漏测试及相关分析发现，不合格产品出现泄漏的主要原因是毛坯铸造质量上存在缺陷，如局部组织有疏松、砂眼、针孔、裂纹、裂隙、应力集中和弯折等，有时也会因加工工艺不合理、结构不合理、安装不合理等原因造成。就此，我们对铸件供应商提出了更高的要求，同时在加工工艺和安装等过程中采取了相应的措施，使产品不合格率不断下降，从而提高企业效益。(end)
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