氢检漏技术在压力容器检漏中的应用

徐晓晖

摘要：压力容器是一中承载一定压力或者盛放易燃易爆物品的专用设备，被广泛应用于工业生产中，比如石油储罐、氮气贮罐等。压力容器由于在制造过程中材质、厚度、规格等存在差异，倘若采用射线探查，工作效率低，且耗费时间和精力较多。氢检漏技术是利用氢检漏仪器探测压力容器中加压部位的微量示踪氢气的技术。本文以中央空调中冷水机组和工业制冷设备中的压力容器检漏为例，探讨氢检漏技术在压力容器只能够的应用。

关键词：氢检漏技术；压力容器检漏；中央空调

引言

壓力容器是中央空调冷水机组及工业冷冻设备中重要的组成部分，其中的蒸发机、冷凝机以及油分离器等容器都属于压力容器范畴。压力容器在工作过程中会产生很多有毒有害的物质，当压力容器处于相对恶劣的自然环境中，外界的温度、湿度、有毒气体等因素会营养压力容器的工作效率，一旦发生压力容器泄露将会引发严重的污染事故，危及到人体生命健康和周边的生态环境，因此对于压力容器检漏措施意义重大。

1.氢检漏技术的原理

氢检漏技术是一种将氢检漏探测仪联合嗅觉吸附探头组成的防泄露探测设备，利用氢检漏仪器探测压力容器中加压部位的微量示踪氢气的技术。氢检漏仪器具有高度敏感度，能够轻而易举地探测出两个或两个以上压力区域隔板中的微笑开口处从低至高是否发生压力泄露，同时还能有效测定压力容器中混合气体所含氢气的比例[1]。

氢检漏仪器的使用方法：第一步，抽空压力容器中的气体，保持真空状态；第二步，注入H2+N2（5%+95%）的混合气体，当压强达到0.6MPa时停止。最后注入接近干燥的氮气；第三步，根据国家相关标准进行压力容器内气压探测实验，气压实现确保达到国家标准后将压力容器内压强放低，然后氢检漏。第四步，采用与氢检漏仪器相连接的嗅觉吸附探头由低至高逐一扫描各个焊接接头部位以及各个被检验点部位，探测是否出现泄露，一旦有异常状况，用记号笔做好相应的符号，以便检测完成后进行维修。被维修处要再次进行氢检漏，指导完全合格为止。氢检漏技术在中央空调冷水机组及其工业冷冻设备检漏过程中以微量氢气为探测信号，嗅吸探头将氢气吸入并传输到泄露探头测试系统中，将氢气转变为电子信号，从而实现压力容器是否发生泄漏[2]。

2.压力容器中氢检漏的注意事项

在压力容器氢检漏过程中，检测人员必须高度警惕，并采取以下安全措施：①确保压力容器处于真空状态。在进行氢检漏过程中必要将压力容器内的介质排放干净，并适当采用盲板阻隔外界液体、气体等进入，确保无有毒、有害、易燃、易爆、窒息性等物质进入。倘若一旦发现这些物质必须进行消毒、中和、清洗等措施，直到压力容器内环境达到国家相关标准。②压力容器在继续拧氢检漏过程中，应将人孔盖、检查孔一一打开，确保贮罐内部通风换气，防止探测工作人员发生中毒事故；③探测人员在进行氢检漏检测时，应使用采用绝缘性能较好的软线和安全可靠的接地，压力容器外部必须有专门工作人员监护。

3.中央空调冷水机的受检部位

中央空调冷水机组以及工业冷冻设备中的压力容器主要包含蒸发机、冷凝机、油分离机等装置，这些装置中蕴含大量的焊接接头和焊缝，这些地方都是最易发生泄漏的关键之处，因此中央空调冷水机组及其工业冷冻装置进行氢检漏时要着重检查以下几个部位：一是压力容器中涉及的所有焊接接头和含焊接缝隙；二是换热器中的管板与换热器管强度胀部位所有的焊接接头；三是换热器管道箱体与管道面板之间以螺栓螺母等零件固定并连接的部位。四是换热器中管道面板与换热器强度焊或密封焊处所有的连接处。

4.氢检漏技术在压力容器检漏中的应用要点

4.1氢检漏在压力容器检漏中的可行性

在压力容器氢检漏探测中，由于氢气与氮气在压力容器中会发生混合，而氢气与氮气混合探测技术在当今的压力容器检漏市场中并没有获得大量的文献报道和验证，笔者根据调研和走访了大量的压力容器检测技术，并咨询了相关专家，得出氢检漏技术在压力容器检漏中必须注意以下三个风险：一是氢气世界上已知的密度最小的气体，一个标准大气压下，氢气的密度为0.0899 g/L，而氢气在高温、高压环境下，长期放置会对碳钢所制成的压力容器产生强大的渗透力，长此以往会造成压力容器内部碳钢出现裂纹或氢脆。二是H2+N2（5%+95%）的混合气体被ISO定义为不可燃气体。三是氢气和氮气能够充分混合，不会发生分层现象[3]。

4.2氢检漏在压力容器检漏中的优势

氢检漏技术与其他压力容器检漏技术相比优势明显，主要体现在以下几个方面：一是减少大气污染。氢检漏技术使用H2+N2（5%+95%）的混合气体，由于氢气和氮气都属于无毒无害的干净气体，使用起来安全可靠，排放至大气环境中也不会对空气造成污染。二是检漏精准度高。使用氢检漏技术，检漏精度能够达到5×10-8Pa·m3/s。三是，检漏响应速度快。使用氢检漏技术用于压力容器检漏过程中，检漏响应速度能够达到0.5s以下，大大提高了检测人员对于大面积压力容器的检漏工作效率，方便检测人员正确判断出压力容器中发生泄漏的关键点，减少检漏失误。此外在压力容器制造过程中采用氢检漏技术能够提高产品质量，避免发生产品在使用过程中出现泄漏现象，有效减少客户投诉。四是氢气和氮气属于价格低廉的两种气体，有效减少了压力容器的检漏成本，提高了压力容器产品制造企业的经济效益。

5.结束语

综上所述，氢检漏技术在压力容器检漏中应用十分广泛，尤其是对中央空调冷水机组以及工业冷冻设备中压力容器检漏意义重大。由于氢检漏探测技术运用氢气在高温高压的环境下对碳钢素材的压力容器具有良好的渗透性，检漏更加方便精准，可以检测出某些细微局部的缺陷，并有效减少环境污染，提高压力容器的探测效率，避免人力、物力等的浪费。

参考文献：

[1]王凤超.氢检漏技术在压力容器检漏中的应用[J].制冷与空调，2014，14（4）：78-79.

[2]张红军，侯静.真空-氦质谱检漏技术在真空绝热深冷压力容器制造中的应用[J].机械管理开发，2013，（3）：92-93.

[3]张河，杨亚平，戎占伟.氦质谱检漏技术在压力容器密封性试验中的应用分析[J].焊接质量控制与管理，2010，39（4）：61-64.