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裝置密封性檢測

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發(fā)布時間：2025-08-04 10:02:00 更新時間：2025-08-03 10:02:01

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

裝置密封性檢測：保障安全與性能的關(guān)鍵屏障

在工業(yè)生產(chǎn)、能源輸送、醫(yī)療器械、航空航天、汽車制造等諸多領(lǐng)域，裝置（包括容器、管道、閥門、密封艙體、包裝等）的密封性能是確保系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行以及防止環(huán)境污染、資源浪費(fèi)的核心要素。密封失效可能導(dǎo)致有害物質(zhì)泄漏、設(shè)備損壞、效率降低、甚至引發(fā)火災(zāi)爆炸等嚴(yán)重安全事故和財產(chǎn)損失。因此，裝置密封性檢測作為一項(xiàng)至關(guān)重要的質(zhì)量控制和安全保障環(huán)節(jié)，貫穿于產(chǎn)品設(shè)計驗(yàn)證、生產(chǎn)制造、出廠檢驗(yàn)、安裝調(diào)試以及運(yùn)行維護(hù)的全生命周期。它通過科學(xué)的方法、精密的儀器和嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，精確評估裝置防止流體（氣體或液體）在規(guī)定條件下通過其界面或結(jié)構(gòu)滲漏的能力，為裝置的完整性、安全性和功能性提供堅實(shí)的保障。

核心檢測項(xiàng)目

密封性檢測的核心目標(biāo)是量化或定性評估裝置的泄漏程度。主要檢測項(xiàng)目包括：

整體密封性/氣密性： 評估裝置整體結(jié)構(gòu)在內(nèi)部加壓或外部抽真空狀態(tài)下，是否存在通過殼體、焊縫、連接處等的泄漏。
泄漏率： 精確測量單位時間內(nèi)通過裝置密封界面的泄漏介質(zhì)的流量（如 cm3/min, mbar·L/s, Pa·m3/s）。這是量化密封性能的關(guān)鍵指標(biāo)。
最大耐受壓力： 確定裝置在不發(fā)生破壞性泄漏或結(jié)構(gòu)失效的前提下所能承受的最高壓力。
保壓能力： 檢測裝置在一定壓力下保持該壓力值穩(wěn)定（壓力降在允許范圍內(nèi)）的能力。
特定部位密封性： 針對關(guān)鍵密封點(diǎn)，如法蘭連接、閥門閥座、旋轉(zhuǎn)軸密封、焊縫、O型圈接口等進(jìn)行專項(xiàng)檢測。
介質(zhì)適用性： 評估裝置對特定工作介質(zhì)（如腐蝕性液體、高壓氣體、低溫流體等）的密封可靠性。

關(guān)鍵檢測儀器

實(shí)現(xiàn)高精度、高效率的密封性檢測，離不開先進(jìn)的專用儀器：

氣密性檢測儀（泄漏測試儀）： 最常用的儀器。通過向被檢裝置內(nèi)充入壓縮空氣（或氦氣、氮?dú)獾龋?，利用壓力傳感器監(jiān)測內(nèi)部壓力變化（直接壓力法），或通過差壓傳感器比較被測件與標(biāo)準(zhǔn)容器的壓力差（差壓法），計算泄漏率。
氦質(zhì)譜檢漏儀： 靈敏度極高的儀器（可達(dá)10?12 mbar·L/s）。利用氦氣作為示蹤氣體充入被測件或噴吹可疑部位，通過高真空系統(tǒng)和質(zhì)譜分析儀檢測逸出的氦離子，精確定位微小泄漏點(diǎn)并定量泄漏率。
流量型泄漏測試儀： 直接測量泄漏氣體的流量。
壓力表/壓力傳感器： 用于監(jiān)測測試過程中的壓力變化。
真空計： 用于真空法密封性檢測（如氦真空罩法）。
水浸試驗(yàn)裝置/水箱： 用于氣泡法檢測，觀察裝置浸沒水中時產(chǎn)生的氣泡。
超聲波檢漏儀： 通過探測氣體泄漏時產(chǎn)生的湍流所發(fā)出的超聲波信號來定位泄漏點(diǎn)（定性或半定量）。
鹵素檢漏儀/電子鼻： 利用特定傳感器檢測鹵素類示蹤氣體（如R134a）或可燃/有毒氣體泄漏。

主要檢測方法

根據(jù)原理、精度要求和應(yīng)用場景，密封性檢測方法多樣：

壓力衰減法/壓力保持法： 最常用。給被測件充入一定壓力的氣體，穩(wěn)壓后，監(jiān)測一段時間內(nèi)的壓力下降值。壓力降超過設(shè)定閾值則判定為泄漏。精度中等，操作簡便。
差壓法： 將被測件與一個密封良好的標(biāo)準(zhǔn)容器（參考件）同時加壓到相同壓力。通過高精度差壓傳感器監(jiān)測兩者間的壓力差變化。比直接壓力法精度更高，抗環(huán)境溫度波動干擾能力更強(qiáng)。
質(zhì)量流量法： 直接向被測件內(nèi)持續(xù)充入氣體，當(dāng)內(nèi)部壓力穩(wěn)定后，測量維持該壓力所需補(bǔ)充的氣體流量，該流量即為泄漏率。精度高，測試速度快。
氣泡法（水浸法）： 將被測件加壓后浸入水中（或涂肥皂水），目視觀察泄漏點(diǎn)產(chǎn)生的氣泡。簡單直觀，成本低，但靈敏度低（通常>10?3 mbar·L/s），主要用于定性或粗略定量。
氦質(zhì)譜檢漏法：
- 噴吹法（吸槍法）： 向可疑部位噴吹氦氣，探頭在另一側(cè)（通常是真空側(cè)）檢測。用于精確定位泄漏點(diǎn)。
- 真空罩法： 將被測件放入抽真空的密閉罩內(nèi)，向被測件內(nèi)部充氦氣，通過罩外連接質(zhì)譜儀檢測罩內(nèi)氦氣濃度，計算總泄漏率。
- 累積法（真空法）： 將抽真空的被測件用氦氣罩住一段時間，氦氣通過泄漏點(diǎn)進(jìn)入內(nèi)部，再連接質(zhì)譜儀檢測內(nèi)部累積的氦氣量。適用于微小整體泄漏檢測。
- 吸槍法（正壓法）： 被測件內(nèi)充氦氣加壓，用吸槍在外部掃描可疑部位吸出逸出的氦氣進(jìn)行檢測。用于定位外部可接觸的泄漏點(diǎn)。
超聲波檢測法： 利用超聲波傳感器探測氣體泄漏產(chǎn)生的特定頻率超聲波，定位泄漏點(diǎn)。適用于加壓氣體泄漏的快速、非接觸式定位。

遵循的檢測標(biāo)準(zhǔn)

密封性檢測必須依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，以確保檢測結(jié)果的可靠性、一致性和可比性。主要標(biāo)準(zhǔn)體系包括：

國際標(biāo)準(zhǔn)：
- ISO 20486:2017 《密封性詞匯和一般原則》
- ISO 15848-1/-2: 《工業(yè)閥門逸散性排放的測量、試驗(yàn)和鑒定程序》
- ISO 9978:2022 《輻射防護(hù)-密封放射源-泄漏試驗(yàn)方法》
- ISO 10648-2: 《密封箱室第2部分：根據(jù)泄漏率分級》
- ISO 2782: 《硫化橡膠或熱塑性橡膠透氣性的測定》
中國國家標(biāo)準(zhǔn) (GB)：
- GB/T 13927 《工業(yè)閥門壓力試驗(yàn)》
- GB/T 15171 《軟包裝件密封性能試驗(yàn)方法》(常用氣泡法)
- GB/T 17713 《吸油煙機(jī)》 (包含相關(guān)氣密性要求)
- GB/T 25915 《潔凈室及相關(guān)受控環(huán)境》 (涉及圍護(hù)結(jié)構(gòu)密封性)
- GB/T 34525 《氣瓶水壓試驗(yàn)方法》
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)： 如汽車行業(yè)的QC/T, 化工行業(yè)的HG/T, 醫(yī)療器械的YY/T等，通常包含針對特定產(chǎn)品的密封性要求和方法。例如：
- 汽車：各主機(jī)廠通常有嚴(yán)苛的內(nèi)部氣密性測試標(biāo)準(zhǔn)（如IP67防水等級對應(yīng)的測試方法）。
- 醫(yī)療器械：YY/T 0681系列標(biāo)準(zhǔn)涉及無菌醫(yī)療器械包裝的密封性測試。
美國標(biāo)準(zhǔn)： ASTM E493 (標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法用質(zhì)譜儀檢漏器做密封包裝的泄漏檢驗(yàn)), ASTM F2338 (包裝產(chǎn)品真空衰減法無損檢漏的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法) 等。

選擇合適的檢測方法、儀器和標(biāo)準(zhǔn)，需要綜合考慮被測裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作條件（壓力、溫度、介質(zhì)）、允許泄漏率要求、檢測效率、成本預(yù)算等因素。嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拿芊庑詸z測流程，是保障裝置安全運(yùn)行、提升產(chǎn)品質(zhì)量、滿足法規(guī)要求不可或缺的環(huán)節(jié)，為各行各業(yè)筑起一道堅固的安全與性能屏障。