Page 90 - 无损检测2024年第十期

赵 敏，等：

氦检漏在发电机定子冷却水系统检测中的应用

事故；定子冷却水系统漏入氢气，降低了氢压的额定 按标准要求进行保压，保压的目的一是保证气
值，从而影响发电机出力，甚至引发着火爆炸，造成 体在系统中充分混合，二是排除大漏的存在。
主设备损坏以至机组停机 。 为保证检测灵敏度，通常在系统中气体最难到
[1]
1.2 漏气 达的位置进行灵敏度试验，满足要求后进行检验。
发电机定子冷却水系统中可能存在产生负压真 （4）检查
空的位置，如果密封不好，空气就会沿该处进入系统， 系统保压一段时间后（大于30 min），用扫描率
导致系统氧含量的升高。发电机定子绕组的导电线 不大于25 mm · s −1 或更慢的速度在距离被检表面不
棒材料为铜，一旦冷却水中的氧含量过高，极易对铜 大于3 mm 的范围内用吸枪吮吸（从下至上进行）。
管造成氧腐蚀，威胁发电机的安全稳定运行 。 如检测点较多或检测面积较大时，可将该部分
[2]
用塑料薄膜完全罩住并用胶带封住，以使泄漏的氦
2 氦检漏原理及方法
气进入罩中，氦罩检漏现场如图1所示，泄漏率可表
氦检漏是应用最广泛的一种检漏方法，其利用氦 示为
质谱仪进行检测，检漏时示踪气体氦气及其他成分的
（1）
气体通过漏孔泄出；泄漏出来的气体进入检漏仪后，即
可被有效检出，从而达到检漏的目的，通过标准漏孔的
式中：V为薄膜的大概体积；∆P为薄膜中氦气压力
比对方法就可以判断漏孔对氦气的泄漏量。
变化值；∆t为保压时间； C He 为充氦浓度。
氦检漏的方法有很多种，根据定子冷却水系统的 2.1.2 运行期间检漏
特点和检测时机不同，可选择不同的方法实现检漏。
运行期间与大修不同，系统自身已带压，针对这
停机大修查漏通常采用正压吸枪法，先整体排查有
种情况，通常对水箱上部气体空间充入一定浓度的
无外漏，再重点关注系统边界。在运行过程中如果
氦气，采用吸枪法进行检验。由于水箱上部气体空
系统氧含量升高是系统外漏引起，此时通常采用正
间压力要求比较低，工作压力为10~15 kPa，一次充
压吸枪法和负压采样法进行检漏。 入氦气不能满足浓度要求，通常通过气体置换，用氦
2.1 正压吸枪法检漏
浓度仪进行测量，保证氦气浓度满足标准范围。为
正压吸枪法氦检漏是通过对被检系统充入一定 了提高漏点检测率，通常对重点怀疑部位（例如法兰
压力和浓度的氦气混合气体，保压一段时间后，利用 及其他接头的密封面、焊缝部位、不匹配封接部位、
氦检漏吸枪技术在怀疑泄漏点进行泄漏检查，此方 出现应力集中的部位、多次补焊的部位、长期遭受腐
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法灵敏度高达10 Pa·m ·s −1 数量级，比传统的泄
漏检测方法至少高出2个数量级。
2.1.1 大修期间检漏过程及要求
（1）系统清洗，干燥
检测开始前首先对系统进行清洗，干燥。杂质
有可能堵塞漏孔，若不清洗疏通，可能导致漏检。清
洁完成后应该尽快检漏，放置时间越长，空气中的水
分越可能堵塞小漏孔。
（2）检漏仪校验
吸枪与质谱检漏仪连接启动后，将吸枪移至正
压校准漏孔出口侧，校验仪器的读数。质谱检漏仪
应在校验后使用并在试验期间每1~2 h校验一次。
质谱检漏仪的检漏率应高于设备所允许漏率至少
1~2个数量级。
（3）内部加压，保压
向系统中充入一定浓度的氦气（通常采用氮气
和氦气进行混合氦气体积比浓度大于10%）。 图 1 氦罩检漏现场
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2024 年 第 46 卷 第 10 期
无损检测