[发明专利]一种高温高压氦气泄漏定量检测装置及检测方法

说明书

本发明公开了一种氦气泄漏定量检测装置，包括如下部件：密封腔(M)；密封腔(M)内有电加热棒(8)、热电偶(7)、氦气充入管路(23)和待检密封设备(5)；所述氦气充入管路(23)与密封腔(M)外的氦气源(1)连接、内与所述待检密封设备(5)连接；所述真空泵(18)及氦质谱检漏仪(22)通过真空管(20)与所述密封腔(M)连通。本发明还公开了使用所述检测装置氦气泄漏定量检测的方法。本发明可以在高温、高压下对待检密封设备的氦气泄漏率进行精确定量检测。

技术领域

本发明属于检测技术，具体涉及一种用于检测密封设备在高温高压下的氦气泄漏定量检测装置及检测方法。

背景技术

高温气冷堆(HTGR)是一种具有固有安全特性、热效率高的核反应堆。氦气是惰性气体，因其具有良好的核、热性能，被用作高温气冷堆的一回路换热介质。但由于氦气分子量小、分子体积小，具有极强的扩散性，因此对于HTGR的回路设备提出了严格的密封性能要求。一般HTGR回路的工作条件为高温(250℃～1000℃)、高压(7MPa及以上)，检测该工况条件下的回路氦气泄漏情况对于保证HTGR的正常运行具有重要意义。

目前，氦气泄漏检测方法有气泡法、检漏液法、卤素检漏法、热成像检漏法、氦质谱检漏法等，其中氦质谱检漏法具有响应快、检测灵敏度高、可靠性好、清洁无污染等优点在压力容器泄漏检测中得到了广泛的应用，同时氦质谱检漏法采用氦气作为示踪介质，也特别适合于HTGR中各种密封设备的泄漏检测。在实际应用过程中，氦质谱检漏法可分为正压检测法和真空检测法，其中正压检测法为氦气被充入到待检密封设备内，泄漏氦气经待检密封设备的漏孔进入检测系统，正压检测法常用吸枪法，适用于氦气泄漏的定性检测；真空检测法为待检密封设备内抽成真空，待检密封设备外部为1个大气压，外表面喷氦，氦气经待检密封设备的漏孔进入待检密封设备内进入检测系统；真空检测法是在待检密封设备内部为真空条件下进行的，不能应用于实际工况情况下待检密封设备内部为高压的情况。

在实际的氦气泄漏检测过程中，待检密封设备内部常处于不同的温度和压力条件下，如高温高压，并且需要对待检密封设备的氦气泄漏进行定量检测。而上述的各种检测方法都无法满足需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高温高压工况下待检密封设备的氦气泄漏检测装置及方法，本发明填补了高温高压工况下待检密封设备泄漏率定量检测技术的空白。

本发明的技术方案如下：

本发明第一方面公开了一种氦气泄漏定量检测装置，包括如下部件：

密封腔M；其内有电加热棒8、热电偶7、氦气充入管路23和待检密封设备5；

氦气源1，其通过所述氦气充入管路23与所述待检密封设备5连通连接；

真空泵18，通过真空管20与所述密封腔M连通连接；

氦质谱检漏仪22，通过真空管20与所述密封腔M连通连接。

优选地，所述密封腔M为盲法兰25与外罩10通过盲法兰密封面26密封形成，所述电加热棒8、热电偶7、氦气充入管路23固定在所述盲法兰25上。

优选地，所述装置还包括如下部件：

保温罩11，包裹在所述密封腔M的外围；

温控箱9，分别与所述电加热棒8和热电偶7电连接。

优选地，所述氦气源1与所述氦气充入管路23之间有减压阀2、充气阀3、压力泄放阀4和压力变送器6；所述氦气源1的压强为0-15MPa。

优选地，所述热电偶7位于热电偶套管24内。

优选地，所述真空管20上有第一真空阀12，所述第一真空阀12通过四通阀15与所述真空泵18及氦质谱检漏仪22连接，四通阀15的另两个阀口分别与真空规管16和标准漏孔14连接。