用于燃料棒氦质谱检漏的多级差分真空系统设计方案研究

用于燃料棒氦检漏的装置是燃料棒生产过程中的核心部件之一,关系到燃料棒的生产质量和核电站运行稳定。现有的检漏装置采用卧式检漏装置,将燃料棒成批放入其中进行检测,检漏效率有待提高。文章开发一种多级差分真空系统,用于燃料棒的在线通过式检漏,根据系统特点,提出了系统的设计思路和流程,通过迭代计算的方法,进行极限差分比、抽速和稳态压力计算,并对系统的参数进行分析。研究表明,该多级差分真空系统的研制是可行的,检漏室压力能维持在较低的水平,检漏响应时间较快,检漏效率优于现有设备,且系统冗余度较高,有较大的降低成本的空间。该系统能实现单根燃料棒的氦质谱检漏,为燃料棒的质量管控和溯源提供了基础。

核电厂安全壳氦质谱检漏方法的可行性分析

安全壳是“核”与公众之间的最后一道安全屏障,其密封性至关重要,核电厂需要定期执行安全壳密封性试验。为提高核电厂安全壳泄漏检测的精度和效率,探索一种安全壳泄漏定位检测的新方法,即通过将氦气作为示踪剂按照一定比例充压到安全壳内,利用电厂辐射监测系统(KRT)在安全壳厂房周围的分布特点,检测出从安全壳内部泄漏出来的气体量分析判断泄漏区域,并通过现场试验验证该方法的可行性及氦气用量。实践证明,氦质谱检漏方法可用于核电厂安全壳检漏工作。

氦检漏在发电机定子冷却水系统检测中的应用

核电厂发电机正常运行时充有氢气,其漏氢量(率)是汽轮发电机组运行的主要技术指标之一,也是发电机安全性评价的一个重要指标。为防止泄漏造成的含氧量超标或漏氢等事故的发生,保证发电机定子绕组的可靠运行,采用氦检漏方法检测核电厂定子冷却水系统的泄漏缺陷。试验结果表明,所提方法能够准确地确定漏点位置从而为维修工作提供支持,可用于核电厂定子冷却水系统的在役检查及失效分析。

动力电池直冷板漏率转化及测试方法

文章研究了动力电池直冷板制冷剂液态工质漏率到检漏气体气密检测漏率的转化关系,通过对直冷板泄漏的机理研究,推导出漏率转化公式,并与试验数据进行了对比。研究结果表明,直冷板在2 MPa、20℃的使用工况下,根据提出的理论计算公式可知,氦气检测时的泄漏值为1.504×10^(-5) Pa•m^(3)/s,试验直冷板的泄漏值在10-5 Pa•m^(3)/s量级,与理论计算结果非常接近,证明该公式能有效地计算直冷板漏率,可以指导工业应用。

假密封源氦加压检验技术中若干问题的探讨

为解决在假密封源氦加压检漏技术中存在的问题,明确计算公式和检验方法,本研究利用分子流状态下漏率与温度、样品尺寸、漏孔两侧高低端压力的计算公式,推导得出假密封源的氦加压检漏公式。对推导后公式研究发现,通过指示漏率R计算实际标准漏率L时具有双值特性,须在细检漏后再进行粗检漏以排除大漏孔的存在;GB/T15849给出的计算公式为氦加压检漏公式在满足一定条件下(t_(1)和t_(2)<<P_(0)×V/L)的简化公式,直接使用会放大拒收点,导致结果错判。本研究讨论了在不同内腔体积和合格漏率条件下加压压力、加压时间和净化时间对拒收点的影响,结果表明:增大加压压力、延长加压时间以及缩短净化时间能够提高指示氦泄漏率R,从而提升检漏灵敏度,且当净化时间影响较小时,加压压力和时间需满足PEt1≥QP_(0)^(2)V/L^(2)。给出了氦加压检验试验条件选择原则。

基于C/S架构氦检漏采集分析软件设计与实现

蒸汽发生器是核电站主系统的关键设备之一,根据规范要求,需要采用氦检漏对蒸汽发生器传热管进行检查。为了实现传热管泄漏定量与定位检测,采用C/S架构结合数据库技术以及WPF呈现技术,开发了蒸汽发生器传热管的氦检漏采集分析软件。根据传热管泄漏原理及特点,从时间与流量角度优化了泄漏定位公式。为了验证算法可靠性,开展了泄漏定量与定位试验。试验结果表明,平均泄漏定量误差范围均小于±0.2 N·cm^(3)·h^(-1);泄漏定位公式优化前平均定位误差范围均小于±1.0 m,泄漏定位公式优化后平均定位误差范围均小于±0.3 m。所开发的氦检漏采集分析软件可以满足蒸汽发生器传热管的氦检漏定量与定位要求。

护罩技术在氦质谱仪泄漏检测中的应用分析

氦质谱仪泄漏检测-护罩技术是一种定量检测氦泄漏的方法,可用于确定泄漏位置并测量泄漏量,初学者对标准的理解存在不到位的情况,操作者在实际检测过程中数值记录及计算存在个人理解的问题,容易出现标准实施不统一造成不同检测结果的情况,本文通过实际工作过程中遇到的情况来分析出现偏差的原因,并通过规范操作来实现检测结果的一致性,用于指导检测操作。

基于氦气质谱法的动力电池包热管理模块密封性检测系统

根据动力电池包热管理模块密封性检测要求,提出一种基于氦气质谱法的动力电池包热管理模块密封性检测系统。为避免氦气泄露污染,先利用低氦进行大漏粗检,再利用氦气进行精检;通过氦气回收和氮气清扫等工艺,降低检测成本,提高检测可靠性;采用双真空箱交替工作模式,提高检测效率。经实验验证,最小检测漏率小于1.5×10^(-6)mbar·L/s,满足动力电池包热管理模块密封性检测要求。

吸枪法氦质谱检漏技术快速测定氮气中氦含量研究

利用吸枪法氦质谱检漏仪对天然气生产装置检漏现场氮气中氦含量进行快速测定,建立吸枪法氦质谱检漏仪对氮气中氦含量准确测定的方法,并考查了分析方法性能,该方法具有良好的线性关系及较低的检出限,重复性好,准确度高,准确可靠。

聚四氟乙烯密封圈密封性能研究

试验研究了聚四氟乙烯密封圈压缩量、检漏时间等因素对密封性能的影响;利用数值模拟方法研究了氦气在聚四氟乙烯密封圈中的渗透过程及密封圈尺寸对该过程的影响;分析探讨了含氦渗透率较高材料容器的检漏问题。研究结果表明,试验中容器检漏测得的漏率主要是聚四氟乙烯密封圈对氦气的渗透产生的,充氦到检漏之间的时间过长使得氦渗透漏率较大,导致容器的漏率不能满足设计指标;缩短充氦到读取检漏值的时间,在氦气还未渗透通过密封圈前就检漏可获得界面、漏孔泄漏导致的漏率,增大密封圈渗透方向的厚度可显著增加该时间。

氦质谱非真空积累检漏法中几个问题的研究

氦质谱非真空积累检漏法被广泛应用于航天器的总漏率测试中,因此研究氦质谱非真空检漏法具有重要的工程实际意义。本文首次详细给出了氦质谱非真空积累检漏法计算公式的详细推导过程,同时讨论了采用柔性收集室技术可能产生的一些问题。研究结果表明:氦质谱非真空积累检漏法有着严格的理论依据;柔性收集室的技术在理论上是可行的。本文的研究结论可以为氦质谱非真空积累检漏法的工程应用提供理论依据。

压力容器氦泄漏检测方法及其选择

氦泄漏检测按照氦气的流向可以分为正压检漏和真空检漏两种情况。介绍了几种常见的正压检漏、真空氦泄漏检测方法及其技术特点,并指出为了尽量模拟工况,内压容器宜采用正压检漏,真空检漏则适用于外压容器,应根据被检容器的结构特点、允许漏率及检测目的选择适当的氦检漏方法。

渗透率对柔性收集室检漏测试结果的影响分析

柔性收集室检漏技术是氦质谱非真空积累检漏技术的一个重要分支,因此研究柔性收集室检漏技术具有重要的工程实际意义。本文首先以柔性收集室中的氦气分压为研究变量,通过建立和求解常微分方程定量得到了氦气分压随时间变化的数学解析解。其次,通过比较渗透情形与理想情形,得到了采用柔性收集室而导致的测试相对误差与时间之间的数学关系,并结合具体两例讨论了渗透系数对检漏测试结果的影响。研究结果表明:测试结果的相对误差与被测件的泄漏率、累积时间、材料的渗透系数、有效容积均相关。本文的研究结论可以为柔性收集室的工程应用提供理论依据。

低充氦浓度氦质谱检漏技术应用研究

为解决不允许抽真空和充压的密封装置的密封性能检测问题,开展了较低充氦浓度的氦质谱检漏模拟实验。实验采用通道型标准漏孔和模拟密封容器,在容器内的氦气浓度为0.5‰,1‰,3‰,5‰时分别实测了混合气体中氦气通过漏孔的漏率,基于混合气体以同种比分通过分子流漏孔的假设,不同浓度下测得的漏率结果与理论计算相比较;实验得出了在一定体积的空间内定点释放少量的氦气自由扩散至基本均匀分布所需时间。在实验的基础上,专门设计低充氦浓度检漏的标定装置,可降低因标准漏孔的氦浓度与检漏充氦浓度相差较大而引入检漏结果的不确定度。

刚性收集室的密封性对航天器总漏率测试结果的影响

刚性收集室是航天器总漏率测试系统的核心设备,但其密封性对测试结果的影响却鲜有研究。本文首先以刚性收集室中的氦气浓度为研究变量,通过建立和求解常微分方程定量得到了氦气浓度随时间变化的数学解析解。其次,通过对比刚性收集室泄漏与不泄漏的理想情形,得到了由于刚性收集室的密封性而导致的测试误差与时间之间的数学表达,并结合具体两例讨论了刚性收集室的密封性对检漏测试结果的影响。研究结果表明:测试结果的相对误差与被测件的泄漏率、累积时间、收集室的密封性以及有效容积均相关。本文的研究结论可以为氦质谱非真空累积检漏法的工程实施提供理论依据。

贮箱漏率正压检测方法

氦质谱检漏技术是目前国内外应用较多的一种先进的检漏技术。"贮箱漏率正压检测方法"是为适应航天贮箱结构复杂、漏率要求严格等特点而开发的一种氦质谱检漏方法。被检容器充正压,外部集气容器保持常压或抽成真空,实现正压差累积法检漏和压力真空检漏,消除了人为及环境因素影响,具有检测效率高、结果精确、安全可靠等优点。经测算该检测方法较传统方法可降低成本30%。

电磁铆接工艺在机翼整体油箱上的应用

针对锤铆、压铆工艺存在的不足,通过干涉量分布、疲劳寿命和气密耐久性等试验对几种典型铆接工艺进行对比,表明电磁铆接工艺不仅保证了较高的疲劳寿命,改善了劳动条件,提高了生产效率,而且能较好地满足气密性要求。在此基础上,制作了油箱试验件,测得实际检漏条件下的各漏源的漏率不大于10-6Pa.m3/s.该研究对于提高机翼整体油箱的制造质量具有重要应用价值。

大型氦气工程试验回路管路系统泄漏检测技术研究

大型氦气工程试验回路(Helium Test Loop,HTL)是为高温气冷堆关键技术设备的工程验证和热工性能试验而建立的一套回路系统。HTL回路运行介质为高温、高压、高纯度的氦气,易泄漏,对回路中设备、管路、阀门提出了很高的密封要求。现有的单一检漏方法都不适用于HTL回路管路系统的泄漏检测,本文针对不同类型待测漏点构建了合理的检漏系统,采用了氦质谱真空检漏法、氦质谱正压检漏法、压力变化法、气泡检漏法相结合并互为补充的方法。讨论了各方法系统构成,应用范围及检测结果。通过检漏结果对回路管道系统进行了修正,以保证回路运行过程中的泄漏率可以满足要求。

大容积密闭容器背压法漏率检测关键技术研究

围绕容积为104cm^3量级的密闭容器开展背压法漏率检测关键技术研究,分析了压氦压力、压氦时间、容器内外壁气体解吸附等因素对实验结果的影响机制,建立了一套可用于大容积密闭容器的背压法检漏流程。理论和实验研究结果表明,将背压法用于预制漏率为10^(-6)Pa·m^3/s量级的大容积密闭容器的漏率检测是可行的。随着漏孔漏率的降低(低于10^(-7)Pa·m^3/s量级),试验件的最低可检漏率也将逐渐低于氦质谱检漏仪的有效检测漏率,而由于被检对象的本底漏率值无法提前获知,将造成将背压法用于更低漏率的大容积密闭容器的漏率测试结果误差极大地增加。相关研究结果对于大容积密闭容器的漏率检测具有一定的理论指导价值。

真空氦质谱检漏原理与方法综述

介绍了真空氦质谱检漏技术的工作原理,综述了检漏技术的新方法,分别列举了测定漏点型和测定漏率型两种类型的真空检漏方法和实际应用,较全面地总结了真空氦质谱检漏技术的原理与方法。