Trong ngành công nghiệp hiện đại, việc đảm bảo an toàn và hiệu quả trong các quy trình sản xuất là điều tối quan trọng. Một trong những vấn đề cần được chú trọng là kiểm tra rò rỉ, và khí Heli đã trở thành lựa chọn hàng đầu trong lĩnh vực này nhờ vào những ưu điểm vượt trội.
1. Tại sao chọn khí Heli ?
- An Toàn Tuyệt Đối: Heli là khí không độc hại, trơ và không cháy, điều này giúp tạo ra môi trường làm việc an toàn cho nhân viên. Không như nhiều loại khí khác, Heli không gây phản ứng hóa học và không ảnh hưởng đến sức khỏe con người.
- Khả Năng Thẩm Thấu Xuất Sắc: Với kích thước phân tử rất nhỏ, Heli dễ dàng thẩm thấu qua các khe hở và vết nứt nhỏ mà nhiều phương pháp kiểm tra khác không thể phát hiện. Đây là lý do tại sao Heli được ưa chuộng trong việc phát hiện rò rỉ trong các hệ thống khép kín, từ đường ống đến bình chứa.
- Chi Phí Hợp Lý và Dễ Dàng Tiếp Cận: Heli không chỉ hiệu quả mà còn tương đối rẻ tiền. Vietxuangas cung cấp các bình khí Heli với nhiều kích cỡ khác nhau, giúp các doanh nghiệp dễ dàng tiếp cận và sử dụng cho nhu cầu kiểm tra rò rỉ.
2. Hướng dẫn về các nguyên tắc cơ bản của kiểm tra rò rỉ bằng khí Heli
2.1. Kiểm tra rò rỉ bằng khí Heli là gì ?
- Kiểm tra rò rỉ bằng khí Heli được sử dụng để tìm các rò rỉ nhỏ hoặc rò rỉ lớn hơn với khối lượng lớn hơn.
- Heli được sử dụng làm khí đánh dấu và nồng độ của nó được đo. Hướng dẫn kiểm tra rò rỉ bằng khí heli này phác thảo những điều cơ bản của việc sử dụng phương pháp kiểm tra rò rỉ.
2.2. Tại sao lại sử dụng Heli để kiểm tra rò rỉ ?
- Heli là một trong những phân tử khí nhỏ nhất và trơ. Là chất trơ, Helium tương đối an toàn để sử dụng (thay vì Hydro) và sẽ không phản ứng với bất kỳ vật liệu nào trong bộ phận được thử nghiệm.
- Trong hầu hết các ứng dụng kiểm tra rò rỉ bằng khí Heli. Mặc dù, cũng có thể sử dụng thiết bị phân tích khí dư.
- Kiểm tra rò rỉ bằng khí Heli nói chung có thể nhạy hơn từ một nghìn đến một triệu lần so với việc sử dụng kỹ thuật phân rã áp suất .
3. Những lợi ích của Kiểm tra rò rỉ bằng khí Heli là gì?
3.1. Những kỹ thuật sử dụng kiểm tra rò rỉ khí Heli
- Sử dụng kỹ thuật này, bạn có thể kiểm tra rò rỉ để tìm các rò rỉ nhỏ hơn so với các quy trình kiểm tra khác, sử dụng kỹ thuật khô, độc lập với nhiệt độ chủ yếu. Điều này sẽ dẫn đến tuổi thọ sản phẩm lâu hơn.
- Có 2 kỹ thuật cơ bản: Kiểm tra chân không cao cho phép ngưỡng kiểm tra rò rỉ được đặt xuống thấp như 1 × 10 -12 mbar.l.sec -1 , hoặc sử dụng để rò rỉ Heli xuống còn 1 × 10 -6 mbar.l.sec – 1. Đối với tham chiếu, 1 milimet khối trên giây xấp xỉ 1 × 10 -3 mbar.l.sec -1 . hoặc 1cc là khoảng 1mbar lít mỗi giây.
- Trong trường hợp hiếm, khí tinh khiết được chứng nhận có thể được sử dụng.
- Một lưu ý an toàn, hãy nhớ rằng Heli đóng chai không chứa oxy và đó là một chất gây ngạt. Cần nhớ rằng rò rỉ là dòng chất lỏng từ áp suất cao hơn đến áp suất thấp hơn thông qua một lỗi trong một bộ phận lắp ráp hoặc sản xuất.
3.2. Kỹ thuật chân không
- Kỹ thuật chân không cao yêu cầu thể tích thử nghiệm mà thiết bị được kết nối phải ở chân không cao. Chẳng hạn như áp suất tuyệt đối dưới 3mbar.
- Bộ phận hoặc cụm máy có thể chịu được áp suất này không?. Có thể kiểm tra một bộ phận ở áp suất cao và chân không cao cùng một lúc. Bạn cần sắp xếp các áp suất này ở hai bên của ranh giới rò rỉ. Điều này có thể có nghĩa là đặt bộ phận cần thử nghiệm bên trong một buồng kín bị rò rỉ.
- Có thể có chân không cao được kết nối với Khối phổ kế và chân không riêng phần trong bộ phận. Điều này rất hữu ích nếu bạn đang muốn kiểm tra bình xăng ô tô 60 lít chỉ có thể chịu được áp suất 150mbar. Người ta chỉ cần di tản cả bên trong và bên ngoài, sau đó lấp lại áp suất tuyệt đối 150mbar.
- Khi kiểm tra sử dụng Heli, có thể làm ngập khối phổ kế bằng Heli nếu có chỗ rò rỉ lớn. Trong hầu hết các trường hợp, có nhiều phút giữa mỗi lần kiểm tra, đây không phải là vấn đề, người ta chỉ cần đợi thiết bị tự làm sạch.
- Ngoài ra, và trong các hệ thống thông lượng cao hơn, người ta cũng có thể thử nghiệm trước bằng cách sử dụng phân rã áp suất để sàng lọc các chất rò rỉ lớn hơn trước khi đưa Helium vào có thể làm ngập khối phổ kế.
4. Nồng độ Helium nền
- Helium có thể hiện diện ở khắp nơi, nhưng nguồn gốc của nó đôi khi khó xác định. Trong khí quyển, nồng độ Heli khoảng 5 ppm. Khi thực hiện thử nghiệm, việc xử lý Heli sau khi thử nghiệm là rất quan trọng; không nên xả trực tiếp vào khu vực ngay lập tức.
- Đối với một số thử nghiệm, Heli có thể được pha loãng trong khu vực, trong khi các thử nghiệm thường xuyên hơn yêu cầu dẫn khí thử nghiệm ra ngoài tòa nhà theo hướng gió, tránh cửa ra vào hoặc cửa sổ.
- Để xác định vị trí rò rỉ, người ta thường sử dụng phương pháp xịt hoặc hít, với hít là tiêu chuẩn cho thử nghiệm khối lượng lớn. Quá trình này bắt đầu với nồng độ nền 5 ppm và mục tiêu là phát hiện sự gia tăng thêm 5 ppm.
- Khi kiểm tra các bộ phận bên trong tấm vải liệm, người ta sẽ luân chuyển không khí qua khối phổ ở chế độ đánh hơi và đặt giới hạn báo động ở mức 8 ppm. Sau khi hoàn tất thử nghiệm, quan trọng là phải xả hoặc hút không khí ô nhiễm, tuy nhiên, điều này có thể mất thời gian, đặc biệt đối với các bộ phận lớn hơn.
5. Kiểm tra rò rỉ bằng khí Heli ở giới hạn thấp hơn
- Khi thử nghiệm ở mức 1×10 -9 trở xuống, người ta có thể cần phải làm những việc bổ sung để có thể hoàn thành thử nghiệm khả thi. Người ta có thể cần phải loại bỏ hết Heli còn bám lại trong bộ phận cần thử nghiệm hoặc buồng thử nghiệm.
- Ví dụ, với buồng và phần mở ra không khí trước khi thử nghiệm, chúng được tiếp xúc với nồng độ heli là 5 ppm. Heli có thể bám vào các bề mặt khác nhau và ảnh hưởng đến kết quả của bài kiểm tra. Vì vậy, người ta có thể cần phải “rửa sạch” bất kỳ Helium nào còn bám trong buồng và một phần trong khí không chứa Helium
Trình tự có thể là:
- Sơ tán cả bộ phận và khoang
- Đổ đầy lại thể tích thử nghiệm bằng nitơ khô sạch đã được chứng nhận
- Tái sơ tán
- Đổ đầy khí thử vào bộ phận
6. Kiểm tra rò rỉ bằng khí Heli ở tốc độ sản xuất cao
Khi sản xuất khối lượng lớn yêu cầu chân không cao, thời gian bơm xuống mức chân không cần thiết có thể là yếu tố quan trọng. Ở tốc độ sản xuất cao, thời gian kiểm tra mỗi bộ phận trở nên ngắn hơn, trong khi các rò rỉ lớn có thể gây khó khăn. Việc ngập nước trong dụng cụ thử nghiệm với Heli có thể mất vài phút để giảm đến mức có thể thử nghiệm.
Để giảm ảnh hưởng của rò rỉ lớn, có thể áp dụng các biện pháp sau:
- Tăng áp suất thử theo từng giai đoạn.
- Đạt nồng độ đầy đủ từ từ.
- Xả thông số khối lượng bằng khí không có Heli.
- Sàng lọc sơ bộ bằng kỹ thuật phân rã không khí trước khi thử Heli.
Việc sàng lọc này giúp loại bỏ các rò rỉ lớn hơn trước khi tiến hành thử nghiệm rò rỉ bằng Heli.
Trong môi trường sản xuất tốc độ cao, cần tối thiểu hóa thời gian thử nghiệm bằng cách:
- Giảm khối lượng thử nghiệm (bằng cách lấp đầy khoảng trống).
- Xả khí nitơ.
- Áp dụng xử lý tự động và kết nối tự động cho sản phẩm.
7. Dụng cụ & đường ống
- Khi kiểm tra rò rỉ bằng khí Heli, điều quan trọng là dụng cụ và đường ống tạo thể tích thử nghiệm cùng nguồn cung cấp khí Heli phải kín rò rỉ với mức độ cao hơn ngưỡng thử nghiệm.
- Kỹ thuật làm kín cẩn thận là cần thiết, đặc biệt với các con dấu phức tạp như con dấu góc phải cho hai mặt vuông góc. Cần sử dụng van và đường ống chống rò rỉ Heli, đồng thời chú ý đến kích thước của đường ống chân không để đảm bảo hiệu quả thử nghiệm.
8. Trộn, tái sử dụng và phục hồi Heli
Trong thử nghiệm khối lượng lớn, tiêu thụ Heli có thể trở nên đáng kể. Dưới đây là một số kỹ thuật giảm tiêu thụ:
- Trộn Heli: Kết hợp Heli với khí giá rẻ hơn như nitơ, miễn là độ nhạy của phép thử không bị ảnh hưởng.
- Tái sử dụng Heli: Chiết xuất heli từ thiết bị thử nghiệm và đẩy vào thiết bị tiếp theo, theo dõi nồng độ bằng khối phổ kế. Nếu nồng độ giảm xuống dưới mức chấp nhận, phải sử dụng điện tích Heli mới.
- Phục hồi Heli: Chiết xuất Heli vào bình chứa trung gian và nén lại để thu hồi, giúp tiết kiệm chi phí và tài nguyên.
BPG xin gửi đến bạn những thông tin tối ưu nhất để nâng cao quy trình đo lường bằng khí Heli. Nếu bạn cần thêm thông tin về các giải pháp công nghệ cao, đừng ngần ngại liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay ! Chúng tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ bạn.
