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板式换热器氦质谱检漏技术应用 　　【摘 要】板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道，且传热面上有凹凸，因此比传统的光滑管的压力损失大。在进行氦质谱检漏时，存在不易抽真空，反应时间长等困难。本文根据以上特点，通过分析不同的检验方法和检验设备，针对不同的检验环境和检验时机，提出相应的氦质谱检漏方案，并在实际工程中得到成功应用 【关键词】氦质谱检漏；板式换热器；方法选择；真空泵选择；工程应用 1 板式换热器简介 板式热交换器是一种广泛应用的新型、高效、紧凑的热交换器，一般由传热板片、密封垫片、压紧装置三个主要部件组成。其结构由一系列互相平行，具有波纹表面的薄金属板片相叠而成。许多冲压有波纹薄板按一定间隔，四周通过垫片密封，并用框架和压紧螺旋重叠压紧，板片和垫片的四个角孔形成了流体的分配管和汇集管，同时又合理地将冷热流体分开，使其分别在每块板片两侧的流道中流动，通过板片进行热交换。板式换热器具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、使用寿命长等特点 2 常见故障与部位 2.1 外漏及部位 外漏主要表现为渗漏。外漏出现的主要部位为板片与板片之间的密封处、板片二道密封泄漏槽部位以及端部板片与压紧板内侧密封处。 2.2 串液及部位 串液主要特征为压力较高一侧的介质串入压力较低一侧的介质中，系统中会出现压力和温度的异常。如果介质具有腐蚀性，还可能导致回路中其它设备的腐蚀。串液通常发生在导流区域或者二道密封区域 3 检验范围 为避免外漏故障发生，需对板片与板片之间的密封处、板片二道密封泄漏槽部位以及端部板片与压紧板内侧密封处进行氦质谱检漏 为避免串液故障发生，需对导流区域和二道密封区域进行氦质谱检漏 4 检验方法的选择 在大型容器检漏时可以把氦质谱检漏分为吸枪检漏和真空检漏两大类，对于具体采用哪一种方法需根据设计技术要求中的验收标准、被检容器的结构特点、检验部位、检验时机、检验环境、检验设备进行选择。在选取具体的检漏方法时，该方法的检验灵敏度应与验收标准匹配，太低不符合要求，太高费用较高，且浪费时间。为提高检验效率，检验的反应时间要短，以便加快检漏速度。对于板式换热器泄漏检验而言，不要求对漏孔进行精确的定位，该特点增加了?z漏方法的选择范围 在工程应用领域，还需考虑检验方法的稳定性，在足够长的时间里要求灵敏度可靠，以便进行复查和定量测量，确保检验的可靠性和可重复性。为满足现场性能可靠、使用和维护方便的要求，需选择结构简单，操作维护方便，经济适用的检漏用设备和仪器 验收标准是选择检验实施方法的关键，如果验收标准要求的泄漏率小于1×10-7Pa.m3/s，一般采用实施较为方便的吸枪法，反之一般采用真空检漏法 对于可能发生外漏部位的氦质谱检验，如果检验时机为出厂检验，同时检验环境通风条件良好，可以采用氦罩法、喷氦法和吸枪法。由于板式换热器的波纹状表面无法进行局部密封，只能采用整体氦罩法，但板式换热器体积较大导致氦罩体积同样会很大，造成容器底部氦气浓度偏低，从而影响容器底部检验的有效性，基于以上原因可以考虑其他两种方法。吸枪法实施较为简单，能有效克服板式换热器真空法检验反应时间长的缺点，但使用吸枪法需考虑吸枪距离和移动速度两个因素。根据图1漏率表读值R与吸人器离漏孔距离s的关系（曲线1为标准吸枪，曲线2为快速吸枪）；图2吸人器探尖离漏孔为1mm时，它的移动速度与漏率表读值的关系。从实验结果得出吸人器的移动速度以不超过10 mm/s为宜。吸枪法对吸枪距离和移动速度的要求导致对人员操作要求严格，使检验效率偏低 喷氦法能够克服氦罩法容器底部氦浓度偏低的缺点，同时在工程实现上省去了氦罩制作与密封环节，也能够避免吸枪法操作要求严格，检验效率偏低的缺点。在工厂内可以使用纯氦进行大气流喷吹被检表面，所以对喷枪距离和移动速度要求较低，使用喷氦法可以准确找到漏孔位置。综合以上因素，使用喷氦法是可以有效、快速地完成检验的一种方法 实施喷氦法需要重点关注漏率标定、辅助泵分流、喷吹时间。在辅助泵的抽速选择时必须对流导、放气面积作为主要考虑因素。通常相同容积的板式换热器比管式换热器需要的辅助泵抽速要高。为提高检验效率和有效性，可以使用纯氦并在气喷嘴前端安装弹性聚集罩 如果检验时机为设备安装并完成水压试验后进行，此时需考虑安装状态、通风条件、检验场地等因素。如不具备通风条件且空间狭小，需排除喷氦法和氦罩法，以避免产生窒息危险和高本底对质谱仪、检验和标定产生影响。对于此种情况可以考虑吸枪检漏法。为提高检验效率和有效性，可以在吸枪前端安装弹性收集罩。吸枪前端结构及检验环境对检漏效果存在影响。图3中（a）只有小部分氦