Page 35 - 无损检测2023年第六期
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试验研究




   DOI : 10.11973 / ws j c202306001

           真空氦检漏技术在                              ITER          项目中的应用





                                     李卫平, 江国焱, 罗 炜, 方仁俊

                            ( 东方电气( 广州) 重型机器有限公司, 广州 510000 )
           摘 要: 包层屏蔽块是国际热核聚变实验堆( ITER ) 项目的重要组成部件。每个屏蔽块都需

       要进行真空热氦检漏, 以确保其密封性能。提出了一种利用真空热氦检漏系统进行高灵敏度检测
       的方法, 该系统可以使包层屏蔽块去除自身的杂质气体来规避干扰, 并通过提高环境温度和屏蔽块
       内部和外部之间压力差的方式来提高氦原子的活性以提高检测灵敏度。该方法可在检测环境温度


       为250℃ , 环境压力为 1×10 Pa , 产品内部氦气压力为 4 MPa的条件下, 实现系统灵敏度为
                                  -5

         -11      3   -1
       10   Pa · m · s 数量级的氦气泄漏检测。试验结果表明, 该技术具有高自动化和数据可追溯的
       优点, 可避免产品自身释放的杂质气体带来的影响, 对细微泄漏具有较高的检测灵敏度。
           关键词: 国际热核聚变反应堆; 真空; 热氦检漏; 自身放气; 包层屏蔽块


         中图分类号: TG115.28   文献标志码: A   文章编号: 1000-6656 ( 2023 ) 06-0001-06

             A pp licationofvacuumhotHeliumleaktestin g technolo gy forITERp ro j ect


                              LIWei p in g JIANGGuo y an , LUO Wei , FANGRen j un
                                       ,

                 ( Don g fan gElectric ( Guan g zhou ) Heav yMachiner yCo. , Ltd. , Guan g zhou510000 , China )

           Abstract : Theblanketshieldblocksisanim p ortantp artoftheInternationalThermonuclearEx p erimental

       Reactor ( ITER ) .Inordertoensureitssealin gp erformance , eachshieldblockneedstobetakenavacuumhot

       Heliumleaktestin g .Amethodforhi g h-sensitivit y examinationusin g avacuumthermalheliumleaktests y stemwas

       p ro p osedinthis p a p er.Theshieldblockscanremoveitsownim p urit yg astoavoidinterferenceandincreasethe

       activit y ofHeliumatomsb y increasin g theenvironmenttem p erature.Theexaminationsensitivit ywasim p rovedb y

       increasin g the p ressuredifferencebetweentheinsideandoutsideoftheshieldblock.Thesensitivit y ofthismethod


                                                          -11     3  -1
       canrealizetheheliumleaktestwiththes y stemsensitivit yof10  Pa · m · s ordersofma g nitudeunderthe

       conditionsofexaminationenvironmenttem p eratureof250 ℃ , ambientp ressureof1×10-5Pa , andp roducts

       internalheliump ressureof4MPa.Theresultsindicatedthatthetechnolo gy hadahi g hde g reeofautomationanddata

       traceabilit y , whichcanavoidtheinfluenceofthe p roduct'sownout g assin gontheexamination , andhadhi g h

       sensitivit y totheexaminationofsubtleairleaka g e.

           Ke ywords : ITER ; vacuum ; hotheliumleaktestin g ; out g assin g ; blanketshieldblock
     国际热核聚变实验堆( ITER ) 是目前全球规模                       保护作用。为保证其真空屏蔽性能, 需对每一个包
   最大、 影响最深远的国际科研合作项目之一, 其将建                         层屏蔽块进行热态真空高温热氦检漏( 以下简称真
   造一个极为复杂的高真空系统                [ 1 ] 。包层屏蔽块是        空热氦检漏) 。
                                                                 [ 2 ]
  ITER 重要的组成部分, 其位于真空室与第一壁板                               包层屏蔽块实际运行的工况为高温高压高真空状

   之间, 基本功能是屏蔽中子, 对真空室和外部设备起                         态, 验 收 漏 率 高 达 2.69×10     -10  Pa · m · s ( 1×
                                                                                             -1
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                                                     10   Pa · m · s 对空气漏率), 技术实现难度极大。
                                                     同时其具有复杂的内部通道, 常规的检漏工艺与设
      收稿日期: 2022-11-08
                                                     备无法满足此类产品内部管道系统的检验要求。为
      作者简介: 李卫平 ( 1993- ), 男, 本科, 工程师, 主要从事无损检

   测的相关研究工作                                          此, 提出了一种利用真空热氦检漏系统进行高灵敏
                                                     度检测的方法, 该系统可以使包层屏蔽块去除自身
      通信作者: 李卫平, 29344081@ qq .com
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                                                                                     无损检测
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