[发明专利]热交换器内部表面上的泄漏检查和泄漏定位的方法

说明书

本发明的第一方面涉及在把热交换器的产品侧和工作侧分隔开的内部表面上原地检查(control)泄漏的方法，如在权利要求1的前序中所描述的。

此外，本发明的第二方面涉及在把热交换器的产品侧和工作侧分隔开的内部表面上使泄漏被定位的方法，如在权利要求2的前序中所描述的。

本发明的这两个方面可以独立地使用：即第一方面用于泄漏检查，第二方面用于被检测到的泄漏的定位。不过，它们通常是被组合使用的，因而最初要进行判断热交换器是否泄漏，然后，如果检测到有任何这样的泄漏时，确定泄漏的地点。因此，按照第三方面，本发明涉及一种方法，其包括在原地的泄漏检查和在把热交换器的产品侧和工作侧分隔开的内部表面上将泄漏定位，如权利要求9的前序中所叙述的。

在使用热交换器以加热及/或冷却液体—包括食品—中，使热交换器处于最佳工作情况下的最重要之点是产品中的液体要和工作一侧完全分隔开。同样最为重要之点是杂质不能从产品一侧转移到工作一侧，反之亦然，否则会对要经由热交换器进行热力处理的液体产生交叉污染。

产品一侧的液体和工作一侧的液体之间的接触主要是由于泄漏—热交换器的产品一侧和工作一侧之间的表面上的小孔、裂纹及其类似的缺陷。这样的泄漏可以发生在制造热交换器本身期间、在热交换器的安装/组装期间以及在热交换器工作期间由于材料的应力和腐蚀所致。

在现今技术的实践中，关于检查热交换器在产品一侧和工作一侧之间表面上的泄漏，泄漏检查是在组装好的正在工作的热交换器上通过压力下降测量、导电性测量和超声波探伤而进行的。在检测到泄漏时，然后对拆开的热交换器的内部表面上进行穿透测试以精确地确定泄漏位置。这种实践可以从Bactoforce公司在他们的质量管理手册的“平板式热交换器的测试”一节中得知。

通过压力下降测量实现的泄漏检查是这样进行的，对热交换器表面的一侧施加压力，然后检测压力的下降将表明在产品一侧和工作一侧之间的表面上存在泄漏。

这种技术具有总体上的缺点，即它要予先假定该热交换器没有外部的泄漏，并且为了在合理的测量周期内能检测到可测量的压力降、产品和工作侧之间的泄漏必须是相当大的。

用于泄漏检查的导电率测量是基于这样的原理，即如果在充满了水的热交换器的一侧加入电解质，那么电解质经由表面上的泄漏而传播将引起在热交换器另一侧中的液体导电率的增加。这种类型的泄漏确定通常是这样进行的，在电解质的一侧具有工作时的压力而在其相反一侧则有一定数量的水在导电率测量设备的周围循环流动。

这种泄漏检查方法的一个重要的缺点是它予先假定在能够达到明显的导电率测量之前，要有相当数量的电解质的转移。例如，它予先假定转移的数量是100升循环水中90毫升的NaCl溶液的3.25W/V％以获得10μS(微西门子)规模的导电率变化，这是Bactoforce用作为检测泄漏的下限值。

为检测平板式热交换器中的泄漏而开发的超声波方法在EP734,511中有说明，它包括的步骤为在平板叠层的一侧的加压的空气透过表面上的泄漏而发送到平板叠层的另一侧充有水的一面从而产生声音，它可以在外面利用超声换能器而被测量。

这种技术伴随着这样一个总体问题，即在热交换器中的泄漏不能定位于某一特定的热交换器元件，而是专门定位于热交换器各元件的多少是广泛的分段中；而且在一个产生更多声音的孔所发出的声音图象会干扰和掩盖从另一个发生较小声音的小孔所发出的声音图象，从而使后者变得不能测出；此外，这种泄漏必须是如此广泛以便使经由泄漏的空气通道能够产生可测量到的声音。最后，这一技术并不适用于各种类型的热交换器；它只对板式热交换器是有用的。

这意味着对在个别的热交换器元件中泄漏的存在、定位和大小的检测予先假定包括在各元件分段中的所有各元件要在其后进行穿透测试，这些元件的声音图象已被测量，这就是说泄漏的最后检测要遭受到这样方法所伴随的判据、误差和不足之处。

在产品侧和已解体的热交换器的工作侧之间的内部表面的穿透测试典型地是将液体物质加到产品一侧或工作一侧上而实施的，所说的物质能够穿透经过表面上的泄漏处，从而当在被处理表面的相反一侧检测到穿透物质的存在时泄漏点就能被看到。

这一技术是从美国专利4,745,797号中得知的，这涉及一种方法，其中将以矿物油为基础的采色溶液加到需要进行这种测试的对象的表面上。穿透经过表面上的泄漏点的采色溶液使得在表面的相反一侧引起随后的显色反应，从而查明了泄漏。