氦检漏漏率及水检漏标准

1 范围
本标准规定了压缩机泄漏的检测方法及泄漏的判定标准。

本标准适用于公司内所有压缩机的泄漏检测。

2 引用标准
GB/T21360-2008 《汽车空调用制冷压缩机》。

3 名词备注
压力：文中所指压力在未说明时均指表示压力
氦检：指氦质谱检漏方法，文中简称氦检。

4 检漏方法
包括水检漏和氦气检漏两种方法。

4.1 水检漏
气泡检漏法适用于允许承受正压的容器、管道、零部件、密封元件等的气密性检验。

在被检件内充入一定压力的示漏气体后放入清洁水中, 气体通过漏孔进入周围的液体形成气泡, 气泡形成的地方就是漏孔存在的位置, 根据气泡形成的速率、气泡的大小以及所用气体和清洁水的物理性质,计算出漏孔的泄漏率。

图示1
如图1 所示,当气泡在液面以下一定深度h时，测得气泡的直径为D, 此时, 气泡内的压力P b为大气压力P a、漏孔所处位置的液体压力Qgh 和清洁水表面张力R 引起的压力4R/D之和，即：
气泡1内压力P b=P a+Qgh+4R/D （Mpa）（式4-1）式中：P b－气泡内的压力（Mpa）；
Qgh－液体压力（Mpa）；
R－液体的表面张力（N/M2）；
D为气泡直径（M）。

如图1所示，当气泡在液面或接近液面时，气泡内的压力Pb 为大气压力Pa和清洁水表面张力R 引起的压力4R/D之和，即：P b=P a+4R/D （Mpa）（式4-2）气泡内的体积L′=πD3/6 （M3）（式4-3）漏率计算按照“阿弗加德罗定律”计算漏率Q，并代入式4-2和4-3，即：
Q=PV=P b*L′=（P a+4R/D）*πD3/6*n （Mpa* M3/min）（式4-4）式中：n为气泡的频率（1/min）；
R 取20度时的水张力0.0728（N/M ）。

根椐公式：PV=nRT （式4-5）
查表得：n=1/102=0.00980(质量分数1/g)；
R=8.31 （气体常数pa* M 3/S ）；
T=293.15 （20℃的绝对温度K ）。

计算出漏率PV ，即：
PV=nRT=1/120*8.31*293.15*10-6=2.03*10-5（MPa* M 3）
将国标中的标准漏率R134a 漏率<14g/a 换算成每分钟的气体漏率，即：
Q R =2.03*10-5/(365*24*60)*14=5.4073*10-10(MPa*M 3/min) （式4-6）
将R134a 标准大气压漏率换算成氮气检漏的漏率Q N ：
根椐资料不同气体的漏率比为气体质量平方根成反比（参考达道安 《真空设计
手册》1996）；
根椐资料压力与漏率的关系可按下式经验取得（参考中国空间科学技术 1999年
4月第二期《漏率与压力的关系研究》）：
Q=Q 0*（P/P 0）n （式4-7）
式中：n 根椐漏孔的长度在5mm 以上取1（我公司产品的壁厚均大于5mm ，且漏
孔在材料中基本为弯曲式，已经远大于漏孔长度5mm 的要求）。

根椐式4-7可得出氮气检漏时标准漏率要求Q N ：
Q N =Q R *P N /P R *28102=5.4073*10-10*2.6/1*28
102=2.6833*10-9 （式4-8） 式中：P N －氮气检漏时压力（公司内规定为2.6-2.8MPa ，此式中取2.6MPa ）；
P R －R134a 检漏时的压力，按国标要求为1Mpa ；
102为R134a 气体质量；
28为氮气的气体质量。

根椐式4-4、式4-6、式4-8可得出在气泡不同直径下每分钟允许的气泡数量，具
体见表1。

表1 气泡直径（mm ）
每分钟允许个数 0.25
3202 0.5
403
1 51
1.5 15
2 6
2.5 3
根椐相关资料及经验，可按下例方式对气泡直径进行判定：
1、肉眼可观察的最小气泡直径为0.05mm，这类气泡一般不能直接上升，多附在
产品壁上；
2、在直径0.05-0.25mm时，气泡产生达到一定频率（约200个/分钟以上）时会可
见明显连续上升。

当达到500个/分钟以上时形成一条乳白色细线一样上升（无法分辨个数）；
3、当气泡接近1mm直径时，气泡可形成独立缓慢上升，并可明显看到从液面下
往上时气泡逐渐变大。

4.1.2 水检漏检漏规定
根椐以上水检漏的漏率理论计算，并结合公司现状制定以下水检漏的规定：
1、采用水检漏的时间不得低于每台2分钟。

2、对漏率进行判断前应先晃动压缩机，将压缩机外形凹缝内气体排除后再确定漏率。

4.1.3 水检漏气泡数规定
1、当气泡附着在压缩机表面未上升时，其气泡个数在一分钟内总数少于200个以下判定为合格；
2、当气泡数量不易分辨时，不论气泡是否上升均视为不合格；
3、当气泡为独立体上升时，直径小于1mm气泡在一分钟内不得超过30个；
4、当气泡为独立体上升时，直径为1-2mm气泡在二分钟内不得超过10个；
5、当气泡为独立体上升时，直径大于2mm气泡在二分钟内不得超过5个。

实际操作工艺允许比以上要求严格。

如工艺中规定为不得泄漏时，默认为在排除第二条后无可视上升气泡且附着在压缩机表面气泡一分钟内不超过100个。

4.2 氦气检漏
4.2.1 氦气漏率理论计算
根椐“阿弗加德罗定律”计算漏率Q，即：
Q=PV=nRT=1/102*0.082*293.15=0.236（atm*L）=23.8792(Pa*M3) （式4-9）式中：P—压力（atm）；
V—体积（L）；
n—质量分数（R134a的分子质量为102，质量分数=1/102）；
T—绝对温度（K）（按20℃计算，取293.15K）；
R—气体常数（l*atm/K*mol），即0.082atm/K*mol。

按国标GB/T21360-2008要求,压缩机的泄漏量为14g/a。

一年的换算时间为秒。

在不考虑温度、压力变化时，得出R134a的每秒漏率Q R为
Q R=Q*14/=23.8792*14/=1.0601*10-5（Pa*M3/s）（式4-10）
根椐式4-7计算出氮气检漏时标准漏率要求Q H ，即：
102=8.0298*10-5（Pa*M3/s）
Q H= Q R*1.5/1*4
=8.0298*10-4（mbar*L/s）
=7.9248*10-4 (atm*cc/s) （式4-11）
式中：1.5—氦气检漏的充入压力（MPa）；
1—国标GB/T21360-2008要求压缩机采用R134a时充入压力（MPa）；
102—R134a的分子质量；
4—氦气的分子质量。

4.2.2 氦气检漏标准
根椐式4-11，并结合公司现状在采用氦检漏时执行以下标准：
1、工艺设定漏率时必须高于计算漏率的标准；
2、工艺设定的充入压力不得小于理论计算时使用的压力（1.5MPa）；
3、根椐公司现有设备，同时进一步提高压缩机的密封性，将压缩机检漏参数提高到以下参数要求：
（1）H/P系列装配线检漏设定参数：
①压力1.5-1.7 MPa；
②漏率 4.0*10-5~1.20 *10-4（mbar*L/s）相当于理论计算的5~15%。

（2）10S线系列装配线检漏设定参数：
①压力15bar（等于1.5MPa）；
②漏率3.96 *10-5~1.19 *10-4（atm*cc/s）相当于理论计算的5~15%。

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