[发明专利]低温冷漏检漏的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及低温冷漏检漏，尤其涉及液氮、液氢温区的冷漏检漏。

背景技术

低温冷漏是指焊缝缺陷在室温下检验的泄漏率指标很高而到例如液氮等低温下出现泄漏率急剧增大的现象。在制作低温换热器、纯化器、低温杜瓦等低温设备过程中，由于材料的材质、焊料、焊缝、结构应力等引起的低温冷漏现象，是低温工程中一个经常遇到的麻烦问题。很多低温装置因冷漏问题解决不了，价值数百万的设备也往往作报废处置。这些装置在常温下没有任何漏的迹象或者漏率极小，但在液氮至液氢温区出现了较大的漏率，造成这些装置在低温下无法正常使用。如上海BOC气体工业有限公司一种低温超导磁光物理装置，在常温下漏率为1×10^-9PaL/s，而在液氢温区漏率达到1×10^-4PaL/s。因此，有必要通过有效的低温检漏及补漏使得该装置达到可以使用的水平。

另外，对于真空获得来说，最常遇到的问题是只有当设备冷却时，漏孔才显现出来，即冷漏现象。在常温下存在的漏率很小的漏孔，即使采用高灵敏度检漏仪也检验不出来。当系统长时期承受冷、热冲击后，特别是在使用低温液体(液氮、液氢等)冷却后，由于材料的胀缩率不同，加之较高的气体密度和较低的粘性系数，造成低温下泄漏率急剧增大的现象。1×10^-9Pa·m³/s以下的小漏孔在常温下是难以检查出来的，而在低温下利用冷漏现象很容易判断出来漏孔的位置。

还有一种情况，新的设备可能漏率合格，但经过一段时间的使用后，由于多次冷热交替变化，会引起材料疲劳造成新的泄漏。通过冷漏检验，可以确定冷漏漏孔的位置，进行提前补救，避免设备安装到系统上造成的损失。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种低温冷漏检漏的系统及方法，实现了对液氮和液氢温区待测件的冷漏检漏。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种低温冷漏检漏的系统，其包括配气系统、预冷系统、冷箱、灌注系统、检漏仪、真空泵以及多个通路阀门；预冷系统、灌注系统、检漏仪、真空泵分别与冷箱相连接；其中配气系统通过预冷系统与冷箱形成预冷通路和回气通路，灌注系统与冷箱连接形成低温液体通路和高压气体通路，真空泵与冷箱连接形成抽真空通路，检漏仪与冷箱连接形成检漏通路。

其中，所述预冷系统包括低温液体容器、位于低温液体容器内的换热器以及与换热器连接的回热器。

其中，所述预冷系统的低温液体容器内存储着液氮或液氢。

其中，所述换热器为盘管换热器。

其中，所述配气系统包括气罐、与气罐连接的压缩机。

其中，所述压缩机为无油式压缩机。

其中，所述配气系统的气罐存储氮气或氦气。

其中，所述预冷通路包括第一预冷通路和第二预冷通路；第一预冷通路依次包括气罐、通路阀门中的第一控制阀门、预冷系统中的换热器和回热器、通路阀门中的低温气体入口阀和冷箱；第二预冷通路依次包括气罐以及通路阀门中的第二控制阀门。

其中，第二预冷通路与第一预冷通路在回热器与低温气体入口阀之间连通。

其中，所述回气通路依次包括冷箱、通路阀门中的低温气体回气阀、回热器、压缩机以及气罐，并与预冷通路一起形成循环通路。

其中，所述冷箱具有真空绝热夹层，并包括有指示冷箱内液体容积量的液位计。

其中，所述检漏仪为氦质谱检漏仪，所述检漏通路依次包括氦质谱检漏仪、通路阀门中的检漏仪阀和检漏工艺阀以及冷箱。

其中，所述抽真空通路包括第一抽真空通路，该第一抽真空通路依次包括真空泵、通路阀门中的冷箱夹层真空阀以及冷箱。

其中，所述抽真空通路还包括第二抽真空通路，该第二抽真空通路依次包括所述真空泵、通路阀门中的泵切换阀和检漏工艺阀以及冷箱。

其中，所述灌注系统通过低温液体通路向冷箱灌注液氮或液氢。

其中，所述灌注系统通过高压气体通路向冷箱灌注高压氦气。

其中，所述通路阀门包括低温液体泄流阀和与灌注系统相连的灌注阀。

其中，所述低温冷漏检漏的系统用于对待测件进行冷漏检漏，该待测件在检漏过程中设于冷箱中。

本发明还提供一种采用上述低温冷漏检漏的系统进行低温冷漏检漏的方法，该方法包括如下步骤：

S1、对冷箱中的待测件进行预冷降温，达到检验冷漏的条件；

S2、向冷箱中灌注低温液体，直到液位计达到上限；

S3、将待测件抽真空；

S4、用检漏仪对待测件进行检漏。