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无泄漏检测

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发布时间：2025-07-10 07:57:50 更新时间：2025-07-09 07:57:50

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

无泄漏检测：保障系统密封性与安全运行的关键环节

无泄漏检测是现代工业制造、能源输送、医疗设备、航空航天、汽车制造及精密仪器等领域不可或缺的质量控制环节。其核心目标是验证各类容器、管路系统、密封组件或成品设备在特定工况下，是否存在超出允许范围的介质（气体、液体、蒸汽等）渗漏现象。泄漏不仅会造成宝贵介质（如制冷剂、燃料、特种气体、化学原料等）的损失，增加运营成本，更可能引发严重的安全事故（如易燃易爆、有毒介质泄漏）、环境污染、设备性能下降（如真空设备失效、液压系统压力不足）甚至产品功能完全丧失。因此，建立科学、严谨、高效的无泄漏检测流程，运用合适的检测项目、精密的仪器、可靠的方法并严格遵循相关标准，是确保产品可靠性、使用安全和符合法规要求的基础。

核心检测项目

无泄漏检测涵盖广泛的测试对象和要求，核心检测项目通常包括：

整体密封性测试： 评估被测对象（如压力容器、管道回路、密封箱体、包装件）的整体泄漏率是否低于规定阈值。
局部泄漏点定位： 精确定位发生泄漏的具体位置（如焊缝、阀门、接头、密封圈、微孔等），以便进行修复。
泄漏速率定量： 精确测量泄漏点的泄漏量或整个系统的泄漏率，通常以标准条件下单位时间内的体积流量（如 Pa·m³/s, std cc/min, mg/yr等）表示。
密封件/阀门性能验证： 专项检测关键密封元件（如O型圈、垫片）或阀门（如截止阀、安全阀）的静态或动态密封性能。
高压/真空系统保压测试： 验证系统在高压或高真空条件下的长期密封稳定性。

关键检测仪器

实现准确的无泄漏检测，高度依赖于精密的仪器设备，主要包括：

气泡测试设备： 最简单直接的方法，将被测件浸入水或肥皂液中加压，观察气泡产生。常用仪器：水箱、加压泵、检漏液。
压力衰减/压力变化检漏仪： 向被测件充入一定压力的气体（通常为压缩空气或氮气），通过高精度压力传感器监测规定时间内压力的下降量来判断泄漏。广泛应用于生产线在线检测。
差压检漏仪： 同时对比测试件和标准件（无泄漏）在相同压力变化下的压力差，精度高于普通压力衰减法，受环境温度波动影响小。
流量检漏仪： 直接测量为维持被测件内恒定压力所需补充的气体流量，该流量值即为泄漏量。适用于微小泄漏的定量检测。
氦质谱检漏仪 (MSLD)： 利用氦气作为示踪气体，通过高灵敏度的质谱仪检测氦离子信号，是目前灵敏度最高（可达10⁻¹² Pa·m³/s 量级）、应用最广泛的精密检漏设备。需配合氦气源、真空泵及喷枪或吸枪使用。
卤素检漏仪： 利用卤素气体（如R134a制冷剂）通过铂电极时离子流增大的原理检测泄漏，灵敏度次于氦检，常用于制冷空调行业。
超声波检漏仪： 检测气体通过狭窄缝隙时产生的超声波信号，无需示踪气体，可进行远距离、非接触式扫描定位泄漏点。
红外热像仪： 某些泄漏（如高压气体泄漏）会导致局部温度变化，可通过红外热像图辅助定位。

主要检测方法

根据检测原理、应用场景和精度要求，无泄漏检测方法多样：

气泡法 (Bubble Testing): 操作简单，成本低，灵敏度一般（10⁻⁴ ~ 10⁻³ Pa·m³/s），主要用于粗检或可见泄漏定位。
压力衰减法/保压法 (Pressure Decay / Hold Pressure): 应用最广泛，尤其适合生产线在线检测。通过测量压力下降计算泄漏率。精度取决于压力传感器精度、温度稳定性及测试时间。
差压法 (Differential Pressure): 在压力衰减法基础上，引入参考腔进行对比，显著降低温度和压力波动影响，提高精度和稳定性。
流量法 (Mass Flow): 直接测量泄漏流量，响应快，精度高，适用于微小泄漏的定量。
真空法 (Vacuum Method)： 将测试件抽真空后充入示踪气体（如氦气），在外部（喷氦法）或内部（真空室法）用质谱仪检测。
吸枪法 (Sniffer Probe)： 氦检常用方法，在测试件外部充氦，用吸枪在可疑位置吸入气体送入质谱仪分析。
累积法 (Accumulation Method)： 将测试件置于密闭收集腔，充入示踪气体，一段时间后抽取腔内气体检测浓度，计算泄漏率。适合整体泄漏测试或难以直接检测的位置。
超声波检测法 (Ultrasonic Leak Detection)： 非接触，可快速扫描定位，但难以精确定量泄漏率。

遵循的检测标准

为确保检测结果的可靠性、一致性和可比性，无泄漏检测必须严格遵循相关国际、国家或行业标准：

ISO 国际标准：
- ISO 20484:2017 泄漏检测词汇和定义
- ISO 20485:2017 使用示踪气体的泄漏检测方法
- ISO 20486:2017 泄漏检测系统的校准
- ISO 20487:2018 泄漏检测系统的选择标准
- ISO 15848 (Part 1 & 2): 工业阀门逸散性泄漏的测量、试验和分类标准（针对阀门）
ASTM 美国材料与试验协会标准：
- ASTM E499 / E499M 使用示踪气体（质谱仪漏检仪）的直压技术进行泄漏检测的标准实践
- ASTM E493 / E493M 使用示踪气体（质谱仪漏检仪）的真空室技术进行泄漏检测的标准实践
- ASTM E1603 / E1603M 用气泡排放法进行泄漏检测的标准实践
- ASTM E432 用卤素示踪气体泄漏检测器（碱离子二极管型）进行泄漏检测的标准指南
国家/行业标准：
- GB/T 系列 (中国国家标准)：如 GB/T 12604.7 无损检测术语泄漏检测，以及针对具体产品（如压力容器、汽车零部件、制冷设备）的泄漏检测标准。
- EN 系列 (欧洲标准)：如 EN 1779 泄漏检测方法选择标准，EN 13160 泄漏检测系统标准。
- SAE J系列 (汽车工程师协会)：如 SAE J1626 汽车空调系统制冷剂泄漏检测。
- ASME BPVC (锅炉及压力容器规范)：对压力容器的泄漏试验有具体要求。
- SEMI 标准 (半导体设备与材料协会)：针对半导体制造设备的超高洁净度和真空要求，有严格的泄漏检测规范。