管法兰用垫片密封机能试验步骤之氦质谱真空测漏法(步骤C):
1、概述
合用于介质为纯度不低于 99.9% 的氦气,泄漏率 LV 在 10-8cm?/s(尺度状态)~10-3cm?/s(尺度状态)领域的垫片密封机能试验。
2、试验装置
2.1 试验装置重要由垫片加载系统、试验介质供给系统、测试系统和试验法兰等组成,如图 1 所示。
标引序号注明:

1——氦质谱仪;2——测漏空腔;3——仿照法兰;4——垫片;5——油缸;
6——压力源;7——真空泵;8——压力传感器;9——氦气瓶;
10——位移传感器;11——载荷传感器;12——数据采集系统。
图 1 氦质谱真空测漏法的试验装置示意
2.2 垫片预紧比压的施加载系统应能提供划定的垫片预紧比压,并能节造恒定的加载快率和卸载快率。试验过程中垫片预紧比压的颠簸应在划定值的 ±2%。当垫片预紧比压幼于或蹬宗 35MPa 时,加载快率和卸载快杜爪为 0.2MPa/s;当垫片预紧比压大于 35MPa 时,加载快率和卸载快杜爪为 0.5MPa/s。
2.3 通入的试验介质应能提供划定的试验介质压力。试验过程中介质压力的颠簸应在划定值的 ±2%。
2.4 试验法兰选取仿照法兰,密封面为平面。试验法兰应拥有足够的刚度,以确保能接受加载载荷,并不产生因压板变形而影响垫片表表比压的情况。法兰资料的弹性模量应为 195GPa~210GPa,密封面硬杜爪为 40HRC~50HRC,密封面表表粗糙度 Ra 应为 3.2μm~3μm。
2.5 氦质谱检漏仪推荐检测领域为 10-8cm?/s(尺度状态)~10-3cm?/s(尺度状态),分辨率不低于 10-9cm?/s(尺度状态)。
3、试样
3.1 试样筹备
试样拔取后应在温度(23±5)℃、相对湿度(50±6)% 的环境下搁置不少于 48h。试样从上述环境中取出,到试验起头前不应超过 30min。
3.2 试样尺寸
除还有划定表,垫片的公称尺寸为 DN80mm 或 NPS3。
3.3 试样尺寸丈量
3.3.1 垫片厚杜酌分度值不大于 0.02mm 的量具丈量,以等弧三点丈量值的算术均匀值为丈量了局。
3.3.2 垫片直径(内径 Di 和表径 Do)用分度值不大于 0.02mm 的量具丈量,以等弧三点丈量值的算术均匀值为丈量了局。
4、试验前提
推荐试验前提见表 1,也可由文件使用者协商确定。
表 1 推荐试验前提
| 试样名称 | 垫片预紧比压 MPa | 试验温度 ℃ | 试验介质 | 试验介质压力 MPa |
| 无纤维加强橡胶垫片 | 7 | 23±5 | 不低于 99.9% 的工业氮气 或者不低于 99.9% 的氦气 | 1.0 |
| 无石棉纤维橡胶垫片 | 35 | 4.0 | ||
聚四氟乙烯垫片、 填充聚四氟乙烯垫片、 改性聚四氟乙烯垫片 | 35 | 4.0 | ||
| 膨体聚四氟乙烯垫片 | 25 | 4.0 | ||
| 柔性石墨复合加强垫片 | 35 | 4.4 | ||
| 非金属聚四氟乙烯包覆垫片 | 35 | 1.1 倍公称压力 | ||
| 缠绕式垫片 | 70 | 1.1 倍公称压力 | ||
| 金属包覆垫片 | 60 | 1.1 倍公称压力 | ||
| 金属齿形组合垫片 | 45 | 1.1 倍公称压力 | ||
| 金属波齿复合垫片 | 45 | 1.1 倍公称压力 |
5、试验法式
5.1 用软棉布蘸溶剂(如丙酮)洗濯高低仿照法兰的表表,将垫片对中搁置到仿照法兰之间。
5.2 按 2.2 和表 1 的划定,对垫片施加预紧比压,达到划定值后维持 15min。
5.3 打开真空泵,将管路抽真空至表压 -0.1MPa 以下,通入氦气对管路及密封腔内的气体进行置换,反复 2 次,而后关关真空泵及其管路阀门。
5.4 打开氦气瓶,向密封腔内通入试验介质,利用减压阀调整氦气介质压力至划定的试验介质压力,使用氦质谱仪起头检漏,15min 后待泄漏率数值不变纪录泄漏率值。
5.5 关关氦气瓶阀门,关关氦质谱仪,放掉密封腔内的氦气,终场试验。
6、试验次数
从统一样本中拔取若干个试样,并随机抽取不少于 3 个试样进行试验。
7、泄漏率推算和试验了局
最终试验了局取所有推算值的算术均匀值并建约至两位有效数字。