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GB／T 41822-2022 核聚变堆高温承压部件的热氦检漏方法.pdf聚变堆高温承压部件的热氨检漏方法
规范性引用文件 术语和定义·…. 符号………. 一般要求· 热氨检漏测试设备 真空热氨检漏测试流程 检测报告
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由全国核能标准化技术委员会（SAC/TC58)提出并归口。 本文件起草单位：核工业西南物理研究院、成都国光电气股份有限公司、核工业标准化研究所。 本文件主要起草人：谌继明、冷桢、王平怀、周毅、沈丽如、金凡亚、王馄、李泞、李昱防、潘建均、 于浩洋。
某会馆室内装饰装修工程施工组织设计堆高温承压部件的热氢检漏方法
本文件描述了核聚变堆高温承压部件在处于高温、内部承受高压氮气压强下的氮检漏试验方法。 本文件适用于核聚变堆高温承压部件、聚变堆真空室内部件、真空密封结构件和其他运行在高温环 境下部件的密封性试验，以及其他领域高温或高温承压部件的密封性检测。
GB/T12604.7一2021界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 本底漏率backgroundleakagerate 由于残留的示踪气体或其他物质而引起探测器响应的稳定或波动的检漏仪输出信号 3.2 本底噪声backgroundnoise 本底漏率稳定后，5min内本底漏率振幅的最大变化值。 注：不计及偶尔出现的大脉冲值。 3.3 热氮检漏hotheliumleaktest 在被测部件处于高温（大于80C）下进行的氮检漏测试。 注：测试温度根据被测部件的实际运行条件或用户要求确定
下列符号适用于本文件。 C：氮气纯度，%。 D：系统误差，%。 In：本底噪声，Pa·m/s
GB/T 41822—2022
M：打开连接到试验设施真空室的标准漏孔后，氮质谱检漏仪的稳定读数，Pa·m/s。 M2：打开标准漏孔前，氮质谱检漏仪的稳定读数（或系统本底漏率），Pa·m3/s。 M3：关闭连接至试验设施真空室的标准漏孔后，向被测部件充人氮气时，氮质谱检漏仪的稳定读 数，Pa·m/s。 M：关闭标准漏孔后，氮质谱检漏仪的稳定读数（或系统本底漏率），Pa·m?/s。 P。：被测部件运行工况时的最高压力，MPa。 Pter：氮检漏测试时氮气的实际压力，MPa。 Q：被测部件的实际漏率，Pa·m/s。 Q。：标准漏孔标称漏率值或名义漏率值，由校验机构经检定后给出，Pa·m?/s。 Q。：标准漏孔经使用温度和年限修正后的漏率，Pa·m/s。 Q.：系统最小可检测漏率，Pa·m/s。 T：测试时的环境温度，C。 T。：标准漏孔标定时对应的温度，C。 Ttet：热氮检漏时的测试温度，C。 α：温度系数，C，由校验机构经检定后给出。
M：打开连接到试验设施真空室的标准漏孔后，氮质谱检漏仪的稳定读数，Pa· M2:打开标准漏孔前，氮质谱检漏仪的稳定读数（或系统本底漏率），Pa·m”/s。 M3：关闭连接至试验设施真空室的标准漏孔后，向被测部件充人氮气时，氮质 数，Pa·m/s。 M：关闭标准漏孔后，氨质谱检漏仪的稳定读数（或系统本底漏率），Pa·m/s。 P。：被测部件运行工况时的最高压力，MPa。 Pter：氮检漏测试时氮气的实际压力，MPa。 Q：被测部件的实际漏率，Pa·m/s。 Q。：标准漏孔标称漏率值或名义漏率值，由校验机构经检定后给出，Pa·m/s。 Q。：标准漏孔经使用温度和年限修正后的漏率，Pa·m”/s。 Q.：系统最小可检测漏率，Pa·m/s。 T：测试时的环境温度，C。 T。：标准漏孔标定时对应的温度，C。 Ttest：热氨检漏时的测试温度，C。 α：温度系数，C，由校验机构经检定后给出。
热氮检漏的操作人员及审核人员应符合GB/T9445或同等标准的要求。
5.2.1热氮检漏测试应在部件水压试验（先行压力)和初步氨罩检漏测试后进行。 5.2.2水压试验后，应对部件进行彻底排水、清洁和干燥处理。 5.2.3应通过NB/T47013.8一2012中附录F的技术，使用氮罩法对被测部件进行初步氮罩检漏测试 被测部件的真空密封性应满足要求。 5.2.4对于氨置检漏测试：氢置内的氢浓度应至少为50%
降温速率，以免造成较高的热应力损坏部件。具体升温和降温速率需要根据被测部件的使用条件和用 户其他要求来决定。 5.3.2聚变堆承压部件的热氮检漏测试包括重复的常温氮检漏测试和热氮检漏测试，开始并结束于常 温氮检漏，其示意图如图1所示。整个测试过程都应按照GB/T40335一2021中的B组技术进行。被 测部件应放置在真空室中，在用氮气充人被测部件内部腔体之前，应将部件内部回路抽至低于100Pa 的压力。对于热氮检漏测试，充人被测部件中的氮气浓度不低于99%。 5.3.3当待测部件只含单一材料时，只需进行一次从冷态到热态的循环热氨检漏测试，待测部件包含 非单一材料时，应进行至少两次从冷态到热态的循环热氮检漏测试。每个测试温度下应至少进行两次 从环境大气压强到测试压强的压力循环，以使潜在的缺陷张开到足以被示踪气体渗透并被检测到的程 度，减小部件运行中的潜在泄漏风险。
氮检漏测试和热氮检漏测试，开始并结束于常
5.3.4承压部件测试压力应尽可能接近部件的工作压力，压力方向应与部件运行工况下的实际压力方
向保持一致。压力循环期间的增压和减压要求应符合GB/T150.4一2011的第11章。 5.3.5在进行氨检漏测试期间，当开启氨质谱检漏仪进行测量时，应保证所有泄漏的氮气全部通过氮 质谱检漏仪进行检测；不允许使用氮质谱检漏仪的电子修正（即对氮质谱检漏仪进行复位归零设置），以 保障足够高的测试准确度。 5.3.6当系统检测灵敏度（在每次检测中，未对被测部件施加示踪气体前，根据标准漏孔标定结果计算 得到的氮检漏系统的最小可检测漏率)因部件放气而不能满足要求时，应检查系统并采取措施，直到本 底漏率降低到可接受水平。
1热氢检漏测试示意图
热氨检漏系统至少包括真空室、被测部件、加热/冷却单元、温度控制和测量单元、标准漏孔、气体加 压单元、真空抽气单元和氨质谱检漏仪，如图2所示。
图2热氨检漏系统示意图
被测部件放置在真空室内，其内部通道连接至抽真空和氮气源系统。应使用真空规（G2)测量和 真空室中的压力，另一个真空规（G3）用于测量试验部件中的压力。
应采用无油系统，由主抽泵（MP）、前级泵（FP)、真空计和阀门组成，该抽气单元应使真空室内的 主高温（不高于300C）时能有效地抽真空至1×10Pa。
6.4.1被测部件可通过真空室内的内部加热、电加热器或者循环高温情性气体流经部件内部 进行加热。
6.4.2被测部件应放置在真空室的加热有效区内。在加热和冷却阶段，应控制加热或冷却速率，
止部件因不可接受的热应力而损坏。真空室内的电加热器宜采用金属铠装式加热器或其他隔离保护措 施的电热元件。
标准漏孔应连接到真空室壁上，并远离抽气口，以便准确检查整个系统的灵敏度。标准漏孔的标称 值与被测部件规定的最大允许泄漏率值在同一数量级水平。
氨质谱检漏仪的灵敏度应能检测出比被测部件要求的最大允许漏率低一个数量级的泄漏，应选择 满足真空室高真空泵对检漏压强下前级抽速的要求。
6.7.1氮气浓度检测器：监测环境中的“空气中氨浓度”
所有设备应在周期检定有效期内。
7.1部件安装及抽真空
开启标准漏孔，检查检漏仪读数直至稳定。其中Q。经温度修订后的值为Q。，其值通过公式（1)进 行计算，当本底漏率发生变化时，应重复校准。
7.3系统灵敏度及相关物理量测定
=Q。×[1 +(T T。）Xa] 士20%以内。 Q。 （2
测量步骤如下： a) 测量并记录M2和In； b) 2 打开连接到检测装置真空室的标准漏孔，待检漏仪读数稳定后，测量并记录M1； 关闭标准漏孔后，测量并记录M3； ? d) 向被测部件充人氮气至P并保压后，测量并记录M； e) Q.根据公式(3)计算，其值应小于部件的最大允许漏率； f) 当本底漏率发生变化时，应重复此操作
测量步骤如下： a) 测量并记录M2和In； b 2 打开连接到检测装置真空室的标准漏孔，待检漏仪读数稳定后，测量并记录M1； c) 关闭标准漏孔后，测量并记录M3； d) 向被测部件充人氮气至P并保压后，测量并记录M； e) Q.根据公式(3)计算，其值应小于部件的最大允许漏率； D 当本底漏率发生变化时，应重复此操作
7.4被测部件漏率的计算
根据公式(4)和公式（5)计算被测部件的漏率。 当氨检漏测试时的示踪气体压力与部件的规定工作压力完全相同或在土5%的公差范围内时，Q 由公式（4)确定。
体压力不同于部件的工作压力时，Q应通过公式
常温氮检漏测试步骤如下。 a） 将部件内部回路抽至低于100Pa的压力。向被检部件内腔或冷却通道中充人要求纯度的氮 气至Pte，升压速率不大于0.2MPa/min。在Pter下至少保持15min。 b）泄压至大气压强。 c) 重复步骤a)和b)，达到至少两次压力循环。 d) 在压力循环开始前和结束后，应进行检漏系统校准，重复7.2和7.3的步骤，确保系统的灵敏度 满足要求，若有变化，应以新的标定结果计算部件漏率。 e) 1 在整个过程中通过氮质谱检漏仪监测并记录系统本底漏率，分析计算被检部件漏率，P：下的 漏率应小于部件的最大允许泄漏率。
热氮检漏准备包括： a 升温部件至测试的温度，误差为士10%； b2 在保持测试温度的同时，依次重复7.2和7.3步骤
7.6.2热氮检漏测试
热氨检漏测试步骤。 a) 1 向被检部件内腔或冷却通道中充人要求浓度的氮气至Ptes，升压速率不大于0.2MPa/min。 在Pte下至少保持15min。 b）泄压至大气压强。 c） 1 重复步骤a)和b)，达到至少两次压力循环。 d) 在最后一次压力循环保压15min后风冷热泵机组安装工程施工工艺质量标准，应进行检漏系统校准，重复7.2和7.3的步骤，以确保系 统的灵敏度满足要求，若有变化，应以新的标定结果计算部件漏率。 e 在整个过程中通过氮质谱检漏仪监测并记录系统漏率，分析被检部件漏率，Pte下的漏率应小 于部件的最大允许泄漏率。
如果需要多个温度循环，则重复步骤7.5至7.6。在7.5之前，首先应将部件冷却至80C以下并重
7.8降温后常温氢检漏测试
GB/T 418222022
降温后常温氮检漏测试包括： a) ）考虑到自然冷却至室温需要较长时间，被测部件冷却至80C以下即可视同常温，进行氨检漏 测试； b> 一且部件达到a)中规定的低于80C的温度，应进行检漏系统校准，重复7.2和7.3的步骤，以 确保系统的灵敏度满足要求，若有变化，应以新的标定结果计算部件漏率； c> 1M 在整个过程中通过氮质谱检漏仪分析被检部件漏率，其值应小于部件的最大允许漏率； d) ）重复7.2、7.3和7.5的步骤； e) 在最后一次压力循环保压15min后，应进行检漏系统校准，重复7.2和7.3的步骤，以确保系 统的灵敏度满足要求，若有变化，应以新的标定结果计算部件漏率。
降温后常温氨检漏测试包括： 1） 1 考虑到自然冷却至室温需要较长时间，被测部件冷却至80C以下即可视同常温，进行氨检漏 测试； bD 一且部件达到a)中规定的低于80C的温度，应进行检漏系统校准，重复7.2和7.3的步骤，以 确保系统的灵敏度满足要求，若有变化监理工器具配置标准（试行），应以新的标定结果计算部件漏率； C> 1M 在整个过程中通过氮质谱检漏仪分析被检部件漏率，其值应小于部件的最大允许漏率； d) 1 重复7.2、7.3和7.5的步骤； e) 在最后一次压力循环保压15min后，应进行检漏系统校准，重复7.2和7.3的步骤，以确保系 统的灵敏度满足要求，若有变化，应以新的标定结果计算部件漏率。