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內(nèi)壓法檢測粗大泄漏(氣泡法)檢測

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發(fā)布時間：2025-08-02 20:55:33 更新時間：2025-08-01 20:55:34

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

內(nèi)壓法檢測粗大泄漏(氣泡法)檢測

內(nèi)壓法檢測粗大泄漏，常被稱為氣泡法，是工業(yè)生產(chǎn)和質(zhì)量控制中一種廣泛應(yīng)用且直觀有效的密封性檢測方法，尤其適用于檢測相對較大的泄漏通道（即“粗大泄漏”）。其核心原理是通過向待測工件（如容器、管道、密封元件、包裝袋、汽車零部件、醫(yī)療器械外殼等）內(nèi)部施加一定壓力的氣體（通常是壓縮空氣），然后將工件或可疑泄漏部位浸沒在特定的液體（通常是水或低粘度溶液）中，或者直接在外部可疑位置涂抹發(fā)泡劑（如肥皂水）。如果工件存在泄漏，內(nèi)部壓力氣體就會通過泄漏點逸出進入液體環(huán)境，從而在泄漏點處形成肉眼可見的連續(xù)氣泡流。通過觀察氣泡產(chǎn)生的數(shù)量、大小、速率和位置，可以直觀地判斷泄漏點的存在、位置以及泄漏量的大小。該方法因其簡單、直接、成本低廉、無需復(fù)雜設(shè)備即可定位泄漏點等顯著優(yōu)點，成為許多行業(yè)進行初步或快速密封性篩查的首選方法。

檢測項目 (Detection Items)

內(nèi)壓法氣泡檢測主要針對以下項目進行：

1. 整體氣密性 (Overall Airtightness): 判斷工件整體是否存在不符合要求的泄漏。

2. 粗大泄漏點定位 (Location of Gross Leaks): 精確找出工件上存在的泄漏缺陷（如裂紋、孔洞、焊接缺陷、密封失效、裝配間隙等）的具體位置。

3. 泄漏量定性評估 (Qualitative Assessment of Leak Rate): 通過觀察氣泡產(chǎn)生的密度、大小和速度，對泄漏的嚴重程度進行初步的定性判斷（例如：慢滲、明顯泄漏、嚴重泄漏）。雖然不如定量儀器精確，但對于區(qū)分嚴重不合格品非常有效。

4. 液密性間接評估 (Indirect Assessment of Liquid Tightness): 在特定情況下，通過氣密性檢測結(jié)果可以間接推斷工件對液體的密封能力（尤其當(dāng)泄漏通道較大時）。

檢測儀器 (Detection Instruments)

氣泡法檢測所需的儀器設(shè)備相對簡單：

1. 氣源 (Gas Source): 提供穩(wěn)定壓力的壓縮空氣系統(tǒng)（空壓機、儲氣罐、減壓閥、過濾器、干燥器）。

2. 壓力調(diào)節(jié)與控制裝置 (Pressure Regulator & Controller): 精確設(shè)定和維持測試所需的內(nèi)部壓力。

3. 壓力表 (Pressure Gauge): 實時監(jiān)測和顯示工件內(nèi)部的壓力值。

4. 密封夾具與連接件 (Sealing Fixtures & Connectors): 確保工件被可靠密封并與氣源連接。

5. 浸沒槽 (Water Tank/Immersion Bath): 盛裝水或其他浸沒液體的容器，尺寸需能容納待測工件或其關(guān)鍵部位。

6. 發(fā)泡劑與涂抹工具 (Bubble Forming Agent & Applicator): 常用肥皂水溶液，以及毛刷、噴瓶等用于在非浸沒法時涂抹到工件外表面。

7. (可選) 差壓傳感器 (Differential Pressure Sensor): 在更嚴格的測試中，用于高靈敏度地監(jiān)測測試壓力與參考壓力之間的微小變化，輔助判斷微小泄漏（但氣泡法本身主要針對粗大泄漏）。

檢測方法 (Detection Method)

氣泡法檢測的標(biāo)準操作流程通常如下：

1. 準備 (Preparation): 清潔工件表面，確保無油污、雜質(zhì)堵塞潛在泄漏點。根據(jù)工件結(jié)構(gòu)選擇合適的密封方式（如堵頭、密封圈、封板等），將工件與加壓系統(tǒng)可靠連接。配置好浸沒液（通常是清水）或發(fā)泡劑（如按比例稀釋的專用發(fā)泡液或中性皂液）。

2. 加壓 (Pressurization): 通過氣源和壓力調(diào)節(jié)裝置，緩慢、平穩(wěn)地向工件內(nèi)部施加預(yù)設(shè)的測試壓力。測試壓力通常根據(jù)工件的設(shè)計壓力、材料強度、應(yīng)用標(biāo)準或客戶要求確定，需確保在安全范圍內(nèi)且能有效激發(fā)泄漏。

3. 保壓 (Stabilization): 達到預(yù)定壓力后，保持壓力穩(wěn)定一段時間（通常數(shù)十秒至幾分鐘），使系統(tǒng)穩(wěn)定并讓微小泄漏有機會累積顯現(xiàn)（雖然主要針對粗大泄漏）。

4. 泄漏觀察 (Leak Observation):

浸沒法 (Immersion Method): 將整個工件或懷疑有泄漏的關(guān)鍵部位（如焊縫、接口）緩慢浸入裝滿水的透明觀察槽中。仔細目視觀察工件表面是否有連續(xù)、穩(wěn)定的氣泡流產(chǎn)生。記錄氣泡產(chǎn)生的位置、頻率（如每秒多少個氣泡）和氣泡大小。
涂抹法 (Soap Solution Application Method): 對于不便浸沒的大型或復(fù)雜工件，使用毛刷或噴瓶將發(fā)泡劑均勻涂抹在工件外表面所有潛在的泄漏路徑（焊縫、密封面、螺紋連接處、閥門閥桿等）。同樣仔細目視觀察涂抹區(qū)域是否有氣泡鼓起并長大形成“氣泡花”。

5. 判讀與記錄 (Interpretation & Recording): 根據(jù)觀察到的氣泡現(xiàn)象判斷是否存在泄漏及其嚴重程度。通常，連續(xù)、快速產(chǎn)生的大氣泡或多個氣泡流被視為存在粗大泄漏。記錄泄漏點位置、對應(yīng)的氣泡特征（必要時可拍照/錄像）和最終判定結(jié)果（合格/不合格）。

6. 泄壓與清潔 (Depressurization & Cleaning): 檢測完成后，緩慢釋放工件內(nèi)部壓力。取出工件（如浸沒法），用清水沖洗干凈并擦干，防止殘留液體腐蝕。

檢測標(biāo)準 (Detection Standards)

氣泡法檢測的執(zhí)行和判定通常依據(jù)以下類型的標(biāo)準或規(guī)范：

1. 國家/行業(yè)標(biāo)準 (National/Industry Standards):

中國國家標(biāo)準 (GB/T)：例如 GB/T 15171（軟包裝件密封性能試驗方法，包含氣泡法），GB/T 13927（工業(yè)閥門壓力試驗），GB/T 15823（氦泄漏檢測）雖然主要講氦檢，但常提及氣泡法作為替代或預(yù)檢方法。
國際標(biāo)準 (ISO)：例如 ISO 20486 (真空技術(shù) - 泄漏檢測 - 氣泡檢測方法)，ISO 5208（工業(yè)閥門閥門的壓力試驗）。
美國機械工程師學(xué)會標(biāo)準 (ASME)：如 ASME BPVC（鍋爐及壓力容器規(guī)范）中相關(guān)的壓力測試章節(jié)。
美國材料與試驗協(xié)會標(biāo)準 (ASTM)：如 ASTM D3078（柔性包裝氣泡法泄漏測試）。

2. 企業(yè)/產(chǎn)品標(biāo)準 (Enterprise/Product Specifications): 許多制造商會根據(jù)其特定產(chǎn)品和應(yīng)用場景制定更詳細、更嚴格的企業(yè)內(nèi)部檢驗規(guī)范。這些規(guī)范會明確規(guī)定：

測試壓力 (Test Pressure): 精確的壓力值、加壓速率和保壓時間。
浸沒要求/涂抹要求 (Immersion/Application Requirements): 浸沒深度、時間，或發(fā)泡劑的種類、濃度和涂抹方式。
泄漏判據(jù) (Acceptance Criteria): 這是關(guān)鍵。通常規(guī)定在特定測試壓力下，在規(guī)定的觀察時間內(nèi)（如1分鐘），在工件的特定部位不允許出現(xiàn)任何氣泡（零泄漏）?；蛘?，允許出現(xiàn)極少量、緩慢產(chǎn)生的微小氣泡（對應(yīng)于非常微小的泄漏率），但必須明確定義允許的最大氣泡產(chǎn)生速率或尺寸（例如：直徑小于0.5mm的氣泡，每分鐘不超過3個）。對于粗大泄漏檢測，通常要求“零可見氣泡”。
安全要求 (Safety Requirements): 操作安全規(guī)范，尤其是高壓測試。

重要提示： 氣泡法對操作人員的經(jīng)驗和視力依賴較大，主觀性較強。其靈敏度相對較低，通常能檢測到的泄漏率下限約為10?3 ~ 10?? Pa·m3/s（相當(dāng)于在標(biāo)準條件下每秒產(chǎn)生1個直徑約0.15mm的氣泡），對于更微小的泄漏（微漏）無法有效檢出，需采用更精密的檢測方法（如氦質(zhì)譜檢漏法、壓力衰減法）。因此，它主要用于要求不特別苛刻或作為高靈敏度檢測前的預(yù)篩選環(huán)節(jié)。