氦气压缩机的泄漏对低温泵抽气性能的影响
“人造太阳”中的“冰”——EAST低温系统
“人造太阳”中的“冰”——EAST低温系统朱志刚;张启勇【摘要】Besides high temperature plasma heated to millions of degrees,there are 4.5 K supereritieal helium provided by cryogenic system in the "artificial sun" EAST device to cool the superconducting magnets to below the critical temperature.At present,EAST cryogenic system is still the largest cryogenic helium system in China and its equivalent refrigerating capacity at 4.5 K is over 2 kW.This paper introduces the working principle and system composition of EAST cryogenic system,describes compressor station,refrigerator,distribution system and cryogenic measurement and control system.Finally,the operation of EAST cryogenic system is briefly described.%在“人造太阳”EAST装置的内部,除了存在几千万度的高温等离子体外,还存在由低温系统提供的4.5 K(-268.65℃)低温超临界氦,将超导磁体冷却至临界温度以下,使其工作保持在超导态.EAST低温系统是目前中国最大的氦低温系统,其当量制冷量超过2 kW/4.5 K.首先介绍了EAST低温系统的工作原理与系统组成,然后描述了压缩机站、制冷机、分配系统和低温测量控制系统,最后简单阐述了EAST低温系统的运行情况.【期刊名称】《自然杂志》【年(卷),期】2018(040)002【总页数】5页(P108-112)【关键词】EAST;低温系统;氦制冷机【作者】朱志刚;张启勇【作者单位】中国科学院等离子体物理研究所,合肥230031;中国科学院等离子体物理研究所,合肥230031【正文语种】中文由强磁场约束高温等离子体的磁约束核聚变，被认为是人类最终实现可控核聚变能利用最具前途的方法。
低压加热器应用氦检漏技术可行性分析
巩昌强(东方电气集团东方汽轮机有限公司,四川德阳,618000)摘要:文章结合低压加热器制造标准要求,对氨检漏与氦检漏的工作原理、工艺流程、成本、效率、环保等进行对比分析,并通过氦检漏试验检验,低压加热器应用氦检漏技术进行管与管板焊缝泄漏试验是可行性的,质量可靠。
关键词:低压加热器,成本,效率,环保,可行性中图分类号:TM623文献标识码:B文章编号:1674-9987(2023)03-0053-03 Feasibility Analysis of Low Pressure Heater Using HeliumLeak Detection TechnologyGONG Changqiang(Dongfang Turbine Co.,Ltd.,Deyang Sichuan,618000)Abstract:In this paper,combined with the requirements of low-pressure heater manufacturing standards,the working principle, process flow,cost,efficiency and environmental protection of ammonia leak detection and helium leak detection are compared and analyzed.Through the helium leak detection test,the application of helium leak detection technology in low-pressure heater weld leakage test is feasible and the quality is reliable.Key words:low pressure heater,cost,efficiency,environment protection,feasibility第一作者简介:巩昌强(1980-),男,本科,高级工程师,毕业于兰州理工大学材料成型及控制专业,现从事电站辅助设备工艺研究及技术服务工作。
低温泵故障对低温泵抽气性能的影响
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟低温泵故障对低温泵抽气性能的影响低温泵不能冷却对低温泵抽气性能的影响故障现象: 低温泵的温度不能达到12 K 左右故障分析和排除: 检查氦气的压力, 氦气的压力不足时会影响低温泵的制冷效率。
检查低温泵的温度设定, 通常低温泵会控制第一级冷头的温度在65 K 左右, 假如所设定的温度远远高于65 K, 就会引起第二级冷头的温度显著升高, 从而不能降温到12 K。
检查氦气管路是否锁紧, 因为所有的氦气管路接头都是高压自密封的, 假如没有拧紧, 自密封接头就处于关闭状态。
检查低温泵的粗抽压力, 测试低温泵的压力回升( ROR) , 假如粗抽压力过高或压力回升率过高,则表明低温泵可能有真空泄漏, 需要使用氦气检漏仪进行真空测漏。
低温泵再生时, 通常会在90~180 min 以内从室温295 K 降到17 K。
小口径的低温泵冷却时间会短一些, 大口径的低温泵会比较长。
而最新式口径为200 mm 的变频低温泵会在60 min 以内达到底温12 K 左右。
当氦气压力不足时会明显降低低温泵的效率, 延长冷却时间, 这时需要及时补充氦气。
补充氦气时一定要严格按照说明操作, 将充气工具管路中的空气排除干净, 以免污染整个低温泵系统。
在低温泵系统第一次工作之前, 一定要检查氦气管路的连接。
在多人安装系统时, 常常会忘记锁紧某个氦气接头, 从而导致低温泵不能制冷。
假如某个压缩机的压力经常降低, 就要进行整个系统的氦气泄漏测试。
通常低温泵系统没有泄漏的压缩机可以正常工作很多年, 而不需要补充氦气。
低温泵的真空系统如有泄漏也会引起低温泵的温度不能降低。
这时需要检查低温泵的粗抽底压和压力回升率( ROR)的测试, 粗抽底压多为6.67~10 Pa, ROR 的数值通。
氦气检漏作业心得体会
氦气检漏作业心得体会轮机的真空是汽轮机经济运行中最重要的参数。
根据理论计算，真空度每提高1%，对应40%、60%、80%、100%的负荷系数下，热耗将分别减少2.35%、1.65%、1.15%、1.05%，排汽温度每变化1℃，影响煤耗 1.1g/kwh。
要保证汽轮机真空系统有较好的严密性就必须找出存在的漏点予以消除。
氦气检漏仪因为有较高的准确性、操作简单现在已逐渐在各大电厂得到广泛应用。
随着机组容量的增大、真空系统的构造也越来越复杂、彼此间相互影响的因素较多。
如果只是盲目的对负压系统的阀门、焊缝、法兰进行氦检，这样不但工作繁复而且周期也较长；采用科学统筹的方法，在进行查漏前对可能存在泄漏的部位进行分析，依次排查主要、次要部位。
可以有效的提高氦气查漏的效率。
一般负压系统出现泄漏会有几个相关的表征帮助我们进行判断泄漏的部位：凝结水溶氧、凝汽器端差、真空与负荷的变化关系。
1）如果负压系统存在泄漏的同时伴随着溶氧急剧增大。
查漏的部位应重点放在凝结泵入口管道阀门、备用凝结泵机械密封处，凝汽器热井、水位计下部，或是在低加疏水泵入口处。
这些泄漏部位由于处在凝汽器运行水位以下，氧气直接溶解在水中，故凝结水溶氧有大幅变化。
2）如果泄漏发生并未伴随溶氧增大，此类泄漏一般在凝汽器喉部及以上部位，比如低压缸安全门、低压缸轴封处；或是低压加热器空气管处、疏水扩容器等处。
上述负压区域产生的凝结水量较少故在发生泄漏的同时，溶氧不会有较明显的变化。
3）如果机组的真空随着负荷的增大升高、随着负荷的降低而降低，此类泄漏一般在#1、2低压加热器附近或是低压缸接合面、轴封系统等处。
对此处进行氦气检漏不宜在满负荷下进行。
最好是在机组低负荷运行时，进行检漏。
否则上述部位的漏点可能会因为负荷的升高暂时变为微正压影响检漏效果。
4）查漏的部位不能只局限于我们认为的负压区域，要全面的考虑机组的各个系统，有时候漏点会在你想象不到的“正压”区域。
例如某厂一台300MW机组在大修前真空严密性试验80pa/min，属于优秀水平。
氦气压缩机冷却水系统的运行维护及优化潜力分析
氦气压缩机冷却水系统的运行维护及优化潜力分析石玉洋;唐佳丽;李俊杰;欧阳峥嵘【摘要】针对氦气压缩机冷却水系统运行期间的问题进行定性判断和定量分析,在间接模型计算铜管换热器和板式换热器的换热效率的基础上对传热过程进行微观分析.计算得知,冷却系统的综合换热效率降低了46％,其中换热器外表面钝化占综合衰减度的12.5％,管道内水垢的热阻占综合衰减度的33.5％.当冷却系统的管道和工质改进后,流量从19.5 m3/h降至12 m3/h时,泵的功耗N降低了77％,换热器的综合换热效率提高了38.5％,满足氦低温系统运行的要求.微观传热分析得知,改进铜管内外表面的结构、增加闭式冷却塔内气流的浮升力,是进一步提升冷却系统换热性能的有效途径.【期刊名称】《低温工程》【年(卷),期】2018(000)003【总页数】5页(P64-68)【关键词】闭式冷却塔;板式换热器;优化改造;循环冷却水【作者】石玉洋;唐佳丽;李俊杰;欧阳峥嵘【作者单位】中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心合肥230031;中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心合肥230031;中国科学技术大学合肥230026;中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心合肥230031;中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心合肥230031【正文语种】中文【中图分类】TB6521 引言大型氦低温系统是指以氦气为工质采用透平膨胀机的大型氦低温系统[1]。
其被广泛应用于强磁场、散裂中子源、正负电子对撞机和超导托卡马克等大科学装置中，主要目的是给超导线圈提供冷量[2]。
氦气压缩机是氦低温系统中重要的组成部分，氦气压缩机主要由氦气压缩泵、油气分离器、吸附器、冷却系统、电控系统及仪表系统组成[3]。
其冷却系统的性能，将影响氦低温系统的正常运行。
氦气压缩机正常工作的散热量较稳定，需冷却系统将压缩机的散热量带走。
当压缩机温度过高，设备会停止运行[4]。
随着设备使用时间的增加，冷却系统的换热效开始下降，压缩机的散热量不能及时被冷却系统带走。
10MW高温气冷堆氦气透平循环的泄漏特性分析
10MW高温气冷堆氦气透平循环的泄漏特性分析蒋慧静;杨小勇;丁铭;王捷【摘要】为了分析高温气冷堆氦气透平循环中的气体泄漏对循环特性和循环部件的影响,通过理论推导建立了考虑泄漏情况的闭式布雷登循环的数学模型,并对不同泄漏模型进行了分析比较.分析表明,闭式布雷登循环的泄漏主要发生在高压压气机出口到透平入口处.而且,泄漏的发生改变了循环系统的质量流量和系统压力分布,使循环效率降低.以10MW高温气冷堆闭式氦气透平循环发电系统(HTR_10GT)为例,充装量调节时,实际泄漏模型下的泄漏量高于定泄漏系数模型,因此循环效率稍低于定泄漏系数模型.与不考虑泄漏时相比较,循环效率有2％左右幅度的降低;循环的总压比下降1％左右;而且压气机的压比和透平的膨胀比分别有0.5％和1％幅度的降低.【期刊名称】《高技术通讯》【年(卷),期】2015(025)004【总页数】6页(P411-416)【关键词】高温气冷堆;氦气透平循环;泄漏;循环效率【作者】蒋慧静;杨小勇;丁铭;王捷【作者单位】清华大学核能与新能源技术研究院,先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084;清华大学核能与新能源技术研究院,先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084;清华大学核能与新能源技术研究院,先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084;清华大学核能与新能源技术研究院,先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084【正文语种】中文高温气冷堆以氦气为冷却工质，石墨为慢化剂，具有固有安全性的优势，而且耐高温的全陶瓷型堆芯结构使反应堆堆芯出口温度可以高达950℃[1]。
与布雷登循环的联合使得高温氦气得到充分利用。
目前，国内外已对高温气冷堆氦气透平联合循环做了一些理论研究。
清华大学核能与新能源技术研究院(INET)研发的10MW模块式球床高温气冷堆(HTR-10)于2000年12月达到临界[2]，2003年1月满功率运行，验证了模块式球床高温气冷堆的固有安全性。
真空氦检漏技术在低温绝热气瓶定期检验中的应用实践
真空氦检漏技术在低温绝热气瓶定期检验中的应用实践摘要：随着我国科学技术水平的不断升高，低温绝热气瓶定期检验工作也得到了全面的完善，通过采用真空氦检漏技术，不仅保证了检验质量和检验精度，而且还规避了各种检验风险，提高了检验工作效率，因此对真空氦检漏技术进行深入的分析很有必要。
关键词：真空氦检漏技术；低温绝热气瓶；检验应用低温绝热气瓶在正常使用过程中，很容易因为自身设计、制造等方面的特殊性，而产生很多不安全因素，进而给相关工作人员的切身利益带来了很大的威胁。
因此，必须定期对低温绝热气瓶进行全面检验，看其整体运行状态是否处于可控范围内，如存在问题，就要采取相应检修措施加以应对。
基于此，这就使得真空氦检漏技术的重要性越来越明显，本文也会对该技术在低温绝热气瓶定期检验工作中的有效运用进行详细的阐述，并结合实际情况提出一些优化措施，以便为相关人士提供参考借鉴。
1.低温绝热气瓶概述1.1概念分析这种具有一定特性的气瓶，其公称工作压力处在0.2-3.5MPa之间，且设计温度不低于-196℃，能够在正常环境温度下盛装大量可以重复充装的低温液化气体，如：液氮、液氯、液氧、液化天然气、氧化亚氮等低温液化气体。
低温绝热气瓶的应用优势主要体现在安全性高、装载率高、气体纯度高、使用方便等方面。
其可以完全替代传统高压钢制气瓶，现如今，在多个领域中都取得了十分显著的应用成效，如：生物、化工、科研、医药等领域。
从类型上去区分，低温绝热气瓶属于一种移动式压力容器，其大致可分为液化天然气、车用液化天然气和工业气体气瓶三种类型，并且还能作为运输、储存低温液化气体的专用设备。
1.2设计构造通常，低温绝热气瓶的构造设计形式主要以立体式为主，其一般是由绝热层、内胆、支撑系统和外壳这四大关键部分所组成，可以节省很多占地面积，且运输装卸也较为便捷。
据相关实践证明，在使用过程中，由于操作不当，其夹层真空度会丧失，并导致静态蒸发率严重超标。
究其原因，主要是因为在多层绝热层中的间隔材料所致，其材质一般以玻璃纤维为主，在使用过程中，可以释放出大量气体，这样就导致气瓶夹层内的高真空度大大下降。
汽车发动机氦气检漏与回收
汽车发动机氦气检漏与回收一、引言汽车是现代社会不可或缺的交通工具之一，而发动机作为汽车的心脏，扮演着至关重要的角色。
发动机的正常运行对汽车性能和安全至关重要。
然而，发动机在长期使用过程中难免会出现气体泄漏的情况，尤其是涉及到关键部件如气缸头垫片、气门、活塞环等。
为了保证发动机的正常工作，及时发现和修复气体泄漏问题至关重要。
本文将介绍一种常用的汽车发动机氦气检漏与回收技术，帮助汽车维修人员准确、高效地诊断和解决气体泄漏问题。
二、发动机气体泄漏的危害发动机气体泄漏是指发动机内部或外部发生气体泄漏的现象。
气体泄漏会导致以下几个方面的问题：1. 降低发动机的性能：气体泄漏会导致发动机供气不足，进而影响燃烧效率和动力输出。
2. 增加环境污染：气体泄漏会导致废气排放超标，增加环境污染。
3. 增加燃油消耗：气体泄漏会导致燃油过度消耗，增加车辆运行成本。
4. 增加维修成本：气体泄漏会导致其他发动机部件的损坏，增加维修成本和工时。
三、氦气检漏原理氦气检漏技术是一种利用氦气的低渗透性和高敏感性来检测气体泄漏位置的技术。
具体原理如下：1. 选择氦气作为探测气体：氦气是一种无色、无味、无毒的惰性气体，具有极小的分子尺寸和低渗透性，能够快速渗透到泄漏点并检测出来。
2. 氦气检漏仪器的使用：将氦气注入到发动机中，然后使用氦气检漏仪器进行检测。
仪器通过吸入空气中的氦气来判断是否有气体泄漏，并通过显示屏或声音提示泄漏位置。
3. 检测泄漏位置：发动机部件如气缸头、气门、活塞环等存在气体泄漏时，氦气会从泄漏点渗透到外部环境，被检漏仪器检测到，从而确定泄漏位置。
四、氦气检漏与回收的步骤氦气检漏与回收技术主要包括以下几个步骤：1. 准备工作：将发动机停车熄火，并确保发动机冷却后，开始检漏前的准备工作。
2. 氦气注入：将氦气注入到发动机中，通常是通过氦气检漏仪器上的连接管路与发动机部件连接，确保氦气充分充入。
3. 检测泄漏：打开检漏仪器，启动仪器的检测模式，通过显示屏或声音提示来判断是否有气体泄漏，并确定泄漏位置。
低温泵 cryo pump
低温泵 cryo pump图片：图片：图片：diwenbeng低温泵(卷名：机械工程)cryopump利用低温表面冷凝气体的真空泵，又称冷凝泵。
低温泵是获得清洁真空的极限压力最低、抽气速率最大的真空泵，广泛应用于半导体和集成电路的研究和生产，以及分子束研究、真空镀膜设备、真空表面分析仪器、离子注入机和空间模拟装置等方面。
抽气原理在低温泵内设有由液氦或制冷机冷却到极低温度的冷板。
它使气体凝结，并保持凝结物的蒸汽压力低于泵的极限压力，从而达到抽气作用。
低温抽气的主要作用是低温冷凝、低温吸附和低温捕集。
①低温冷凝：气体分子冷凝在冷板表面上或冷凝在已冷凝的气体层上，其平衡压力基本上等于冷凝物的蒸气压。
抽空气时，冷板温度必须低于 25K；抽氢时，冷板温度更低。
低温冷凝抽气冷凝层厚度可达10毫米左右。
②低温吸附：气体分子以一个单分子层厚 (10-8厘米数量级)被吸附到涂在冷板上的吸附剂表面上。
吸附的平衡压力比相同温度下的蒸气压力低得多。
如在 20K时氢的蒸气压力等于大气压力，用 20K的活性炭吸氢时吸附平衡压力则低于10-8 帕。
这样就可能在较高温度下通过低温吸附来进行抽气。
③低温捕集：在抽气温度下不能冷凝的气体分子，被不断增长的可冷凝气体层埋葬和吸附。
一般说来，泵的极限压力就是冷板温度下的被冷凝气体的蒸气压力。
图1为某些气体的蒸气压力 -温度关系曲线。
从图中可以看出温度为120K时，水的蒸气压已低于10-8帕。
温度为20K时，除氦、氖和氢外，其他气体的蒸气压也低于10-8帕。
但由于被抽容器和低温冷板的温度不同，泵的极限压力高于冷凝物的蒸气压。
对于室温下的容器，低温板为20K时，泵的极限压力约为冷凝物蒸气压力的4倍。
类型低温泵分为注入式液氦低温泵和闭路循环气氦制冷机低温泵两种。
①注入式液氦低温泵：主要由液氦容器、泵体和连接挡板的液氮腔体等部分组成（图2）。
为了减少液氦消耗，液氦容器的外壁采用双层保温壁并在其间抽成真空。
冷泵氦污染解决
冷凝泵氦气污染处理方法A.普通处理方式：冷凝泵置换方法1．拆卸掉压缩机侧的supply和return管道，将此两根管道连接到置换工具上的接头2．将充氦气管道也连接到置换工具上的接头3．将钢瓶出口压力调整为280PSI,轻微开启送氦气阀门和放气阀将置换工具里的空气排出，然后关闭这两个阀门4．A.开启放气阀门，缓慢排放气体，直到置换工具上的表头显示50PSI，关闭放气阀门B.开启氦气阀门，缓慢供气直到置换工具上的表头显示250PSI，关闭供气阀门C.重复A和B步骤三次，开启冷凝泵10S5.重复5次第4步骤的的全部操作。
压缩机置换氦气的方法1．拆卸掉冷凝泵侧的supply和return管道，将此两根管道连接到压缩机上的接头2．将充氦气管道也连接到置换工具上的接头3．将钢瓶出口压力调整为210PSI（注意不得高于，否则会损坏压缩机保护阀门）,轻微开启送氦气阀门和放气阀将置换工具里的空气排出，然后关闭这两个阀门4．A.开启放气阀门，缓慢排放气体，直到置换工具上的表头显示50PSI，关闭放气阀门B.开启氦气阀门，缓慢供气直到置换工具上的表头显示210PSI，关闭供气阀门C.重复A和B步骤两次，开启冷凝泵10S5.重复5次第4步骤的的全部操作。
6.连接上管道，及完成氦气置换B.真空处理方式：（此方式是根据经验而得，未实际验证效果）冷凝泵置换方法1．拆卸掉压缩机侧的supply和return管道，将此两根管道连接到置换工具上的接头2．将充氦气管道也连接到置换工具上的接头;用金属波纹管将真空泵置换工具连接一起，保持放气阀和送氦气阀门关闭3．开启真空泵，打开放气阀，看压力表头，到最低压力4．保持3步骤状态，开启氦气送气阀1分钟，关闭送氦气阀门抽致最低压力，维持5分钟5．重复4步骤5次压缩机置换氦气的方法1．拆卸掉冷凝泵侧的supply和return管道，将此两根管道连接到压缩机上的接头2．将充氦气管道也连接到置换工具上的接头;用金属波纹管将真空泵置换工具连接一起，保持放气阀和送氦气阀门关闭3．开启真空泵，打开放气阀，看压力表头，到最低压力4．保持3步骤状态，开启氦气送气阀1分钟，关闭送氦气阀门抽致低压，维持5分钟5．重复4步骤5次6．连接上管道，及完成氦气置换备注：普通处理方式，浪费氦气量很大；置换效果不如真空处理效果。
低温泵使用说明书
低温泵使用说明书
安全警示
为了安全使用低温泵，使用前应认真阅读本手册。如果遇到不清楚的地方或本手册没 有覆盖的问题，请直接与本公司联系。
用户使用时应特别注意以下安全事项： 低温泵的使用不当会造成人身伤害或丢失生命。不能把低温泵用于抽除有毒的、易燃 易爆的和腐蚀性的气体，以及液体，包括超过大气浓度的氧气。在低温泵再生期间，以及 电源或压缩机出现故障期间，低温泵内温度会升高而释放出吸收的大量有害气体。请参考 说明书第三章或和我公司联系进行专门的处理。
4.3.1 安装压缩机…………………………………………………………………………14 4.3.2 安装低温泵…………………………………………………………………………15 4.3.3 连接低温泵和压缩机………………………………………………………………16 4.3.4 电气连接……………………………………………………………………………17 5．运行操作………………………………………………………………………………………18 5.1 预抽真空…………………………………………………………………………………18 5.2 烘烤………………………………………………………………………………………18 5.3 启动和冷却………………………………………………………………………………19 5.4 抽危险气体………………………………………………………………………………20 6．维护与再生……………………………………………………………………………………22 6.1 低温泵的维护……………………………………………………………………………22 6.1.1 增加氦气……………………………………………………………………………22 6.1.2 低温泵的吹洗………………………………………………………………………23 6.1.3 清洗低温泵表面……………………………………………………………………23
低温泵系统的故障分析与排除
低温泵系统的故障分析与排除蔡阿宁【摘要】Cryopump system provides vacuum environment needed and is mainly used in nuclear industry, aviation in-dustry and space industry, especially in national large science and technology projects such as manned spaceflights, launch vehicles, large acceleraters and space payloads, etc.. This paper summarize the failure causes and debugging methods of the cryopump system in operation, and will provide reference for failure analysis and elimination, equipment maintenance during cryopump system operations.%低温泵主要用于核工业、航空、航天工业，尤其在载人航天、运载火箭、大型加速器、空间有效载荷等重大科技工程中得到广泛的应用，提供所需的真空环境。
在长期使用低温泵的过程中，认真总结低温泵在使用过程中出现的故障，并分析加以排除。
对低温泵在运行中的故障分析和排除以及设备的维护提供参考。
【期刊名称】《真空与低温》【年(卷),期】2016(022)004【总页数】4页(P233-236)【关键词】低温泵系统;故障;原因;排除【作者】蔡阿宁【作者单位】西安空间电子信息技术研究院，西安 710000【正文语种】中文【中图分类】TB65低温泵是采用低温介质将抽气面冷却到20 K以下，低温抽气面就能大量冷凝气体分子，形成很大的抽气作用。
制冷系统中氦泄漏检测方法研究
制冷系统中氦泄漏检测方法研究一、背景介绍制冷系统的保护是使用人员和设备安全的必要前提，而制冷系统中氦泄漏则是一大安全隐患。
由于氦的特性，使其成为一种非常理想的泄漏检测介质。
因此，制冷系统中氦泄漏的检测方法研究引起了越来越广泛的关注。
二、氦泄漏检测原理氦泄漏检测是利用氦气的理想性质，即氦气分子极小，能够非常容易地通过任何细小的泄漏孔，故能够被泄漏并在泄漏端口检测到。
氦泄漏检测的原理是向制冷系统排放小量的氦气，然后使用氦检测器在制冷系统表面测量氦气的含量。
如果监测到氦气泄漏，那么氦检测器将发出声音和/或光信号来警示使用人员，以确定泄漏的位置。
三、氦泄漏检测方法目前在制冷系统中进行氦泄漏检测方法主要有以下几种：1、负压泄漏检测法负压泄漏检测法也称为真空泄漏检测法，该方法的原理主要是制造一定的负压，在这种状态下泄漏孔的气体就会进入泄漏检测仪器中。
貌似这个方法很棒，但实际使用时发现无法测量确定泄漏量并且测试的结果具有不确定性。
2、正压泄漏检测法正压泄漏检测法适用于一些已经失去真空的容器，在此状态下使用氦气喷枪向内部充氦气。
当氦气从泄漏孔或密封部件渗透出来时，使用氦气检测仪器检测其浓度以定位泄漏位置。
3、毛发泄漏检测法毛发泄漏检测法也是一种有效的氦泄漏检测方法，该方法通过在检测的器件上固定一些毛发，毛发在氦气被喷洒于器件上时会处于正常的平行状态，但当氦气泄漏时，由于气体流动的影响，毛发会偏斜并指向泄漏位置。
4、浸漏泄漏检测法浸漏泄漏检测法利用了液态氦的漏出来进行漏点检测的方法，必须在低于室温的环境下进行，因为在此环境下氦会变成液态。
该方法需要将整个器件浸入液态氦中，直接观察氦在器件上流动或凝结出来的部分就可以确定泄漏位置。
四、氦泄漏检测仪器氦泄漏检测仪器是用于检测制冷系统中氦气泄漏的工具。
该仪器允许测试人员确定氦气在检测区域内的浓度是否高于正常水平，从而确定泄漏位置。
现有的氦泄漏检测仪器主要包括可移动检测仪器和固定检测仪器两种。
低温泵抽气系统常见故障的排除方法
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
低温泵抽气系统常见故障的排除方法
低温泵真空抽气系统故障的最基本现象是真空系统中的压力升高。
引起系统压力升高的原因：一是真空系统的漏气；二是低温泵的工作出现故障。
真空系统的漏气可以用氦质谱检漏仪分别对真空容器和低温泵本身进行检漏，若发现不漏气，则必须按以下情况逐一排除低温泵的故障。
一、真空容器中压力升高（二级冷阵的温度低于20K）
可能原因为：
1、真空系统或低温泵本身有漏气，可以通过a.进行真空系统检漏；b.检查安全减压阀是否复位；c.对低温泵机械检漏来排除。
2、被抽容器中存在着He、Ne、H2 等不可凝气体（因吸附板饱和），可以对泵进行再生处理来解决此故障。
3、固定二级冷阵的螺钉松动，使吸附抽气表面温度高于20 K（通常情况下，此种可能性较小），处理此类故障可以将泵恢复到常温后，检查一、二级冷阵装配情况。
二、真空容器中压力升高（低温表面的温度低于20K）
可能原因为
1、二级冷阵的吸附器已吸附饱和，此时需要对泵进行再生。
2、抽气负载过高，可以通过利用屏蔽或降低辐射表面温度来解决此类故障。
三、低温泵二级冷阵的温度达不到20K，或需很长时间才能达到20K。
此类故障的原因通常为：
1、制冷机制冷能力变差，解决这类故障的方法a.检查压缩机供气压力是。
氦低温系统运行和维护研究
图1 SHMFF氦低温系统示意图氦低温系统运行氦低温系统运行流程主要包括氦气液化、液氦供应、氦气回收、氦气纯化、氦气储存等部分。
氦制冷机要求氦气的纯度为99.999%，首先，将100m³罐中的纯氦气经压缩机压缩、油气分离器去除氦气中的油后输送入氦制冷机，氦气在制冷机内经过与液氮和主路回流氦气换热、膨胀机对外做功、节流阀等焓图2 制冷机流程示意图图3 移动杜瓦输液示意图1.3 氦气的回收与纯化氦回收系统含有两台回收压机，回气系统回收率高，回收量大，回收系统流程具体见图4。
各用户实验室均布置有回收管道并接至50m³气袋，当气袋达到60%的高度时，第一台回收压机启动，将气袋内的氦气压入高压钢瓶组内，当气袋高度上涨至75%的高度时，第二台回收压机启动，当气袋内的氦气高度降至台压机停止工作。
储存回收氦气的高压钢瓶组压力超过图5 回收系统回收率回到回收系统的实验用户氦气纯度约为100PPM，由于氦低温系统对氦气纯度的要求，需要通过纯化器纯化得到5PPM的纯氦气，因此氦气纯化工作至关重要。
氦气纯化器工作压力约为20bar，纯化量为100m³/h。
来自高压钢瓶组的脏氦气经过减压阀减压过后进入纯化器，氦气进排气压差应控制在1bar左右，纯化速度不能过快，以使纯化器充分的吸收氦气中的杂质。
纯化器纯化2000m³的脏氦气后，需要进行纯化器的再生操作，首先放空纯化器内的液氮，用加热后的氮气将纯化筒和干燥筒吹至室温以上，使活性炭在低温下吸附的N2、O2等杂质释放出来，然后抽纯化器管路真空，将液氮重新输入纯化筒，使纯化筒冷却至液氮温度，纯化器的再生过程需要8小时。
随着实验用户液氦需求的增加，氦低温系统原有的一台纯化器无法满足纯化需求，因此，又研制了一台纯化能力相当的纯化器，图4 回收系统流程示意图图6 扩散泵（左）和分子泵（右）回收氦气油含量过高存在的问题：经过长时间的运行，发现回收氦气中的水和油的含量偏高，影响纯化器纯化量。
气体对抽油泵泵效的影响及对策_辜志宏
。油气
也具有流线 形流动特性 , 能减
图 1 滑动剪切密封阀原理图
1 阀杆 ; 2 泵筒 ; 3 滑动减切阀总成 ; 4 柱塞
轻进入泵腔液流的紊流程度 , 减少原油内溶解气的 逸出 , 能有效地防止阀球动作的滞后, 提高泵效。 槽形球室型闭式阀罩可应用于下游动阀和固定阀。 增加阀座孔直径有利于减小 入口处的油流阻 力, 也有利于防止气锁 , 但通孔直径太大, 阀球的 冲击速度会增加; 若太小, 阀球的升距又会增大。 阀座通孔直径取阀球直径的 0 779 为宜
〔 7〕
。因为
阀球对阀座的冲击动能与阀球的质量无关, 球大只 〔8〕 会增加水 力损失 , 所以用 大固定阀是提 高泵效 的有益途径。阀合理的流道应能导向并限制阀球的 最大升 距 , 以 及 合 理 的 阀罩 结 构 , 有 利 于 提 高 泵效。 4 . 两级压缩抽油泵 该泵有 2 道密封副和 2个工作腔, 是在常规泵 的基础上改进的, 它由细长的上柱塞与较大直径的 下柱塞串联而成, 在下柱塞下端有下游动阀 , 在上 柱塞下端有上出油阀和中间出油阀。下冲程时, 下 工作腔的油气进入上工作腔 , 完成第一级压缩; 上 冲程时, 上工作腔的油气再次被压缩, 完成第二级 压缩。 这种泵适用于高油气比油井 , 且在下冲程时上 游动阀关闭有 利于柱塞下行 , 抽油杆受力 情况更 〔8〕 好 , 还有利于防气抽 稠。油气比 大时, 上 工作 腔比下工作腔小得多。 5 . 环形阀抽油泵 这种泵也是在常规泵的基础上改进的, 在泵筒
〔10 〕
该结构设计有缓冲腔室, 在下冲程流体会充满 缓冲腔 , 所以能在上冲程时减缓冲击。该阀可用于 含气油井或封隔器以下的位置。 ( 2) 带阀球顶杆的游动阀 有 2 种带阀球顶 杆的防气游动阀。 〔5 〕 ①磁力 强制 开启 游 动阀 。用 作下 游动 阀 , 它是在常规下游动阀的下接头内增加永磁滑块和顶 杆。上冲程时, 永磁滑块和顶杆相对柱塞下行 , 在 磁力作用下游动阀关闭; 下冲程时, 永磁滑块和顶 杆相对柱塞上行 , 在顶杆作用下游动阀开启。虽然 该阀防气效果明显, 但柱塞下行阻力较大 , 需与加 重杆、扶正器配套使用, 不适用于含气的稠油井。 〔6 〕 ②带阀心 的游动阀 。该阀也是在 常规游动 阀的基础上改进的, 它是在阀座下增加作阀球顶杆 用的阀心, 阀心能在一定的范围内滑动, 具有一定 的防气锁作用。 2 种带阀球顶杆的防气游动阀在阀球开启时 , 均要靠顶杆滑动顶起阀球离开阀座, 对阀球的使用 寿命有一定影响 , 当油稠时顶杆下行困难 , 所以不 适用于易砂卡、蜡卡的稠油井。 2 螺旋式固定阀罩
氦气压缩机的泄漏对低温泵抽气性能的影响
氦气压缩机的泄漏对低温泵抽气性能的影响书山有路勤为径，学海无涯苦作舟氦气压缩机的泄漏对低温泵抽气性能的影响(1) 氦气压缩机润滑油的泄漏故障现象：氦气压缩机内部有润滑油泄漏故障分析和排除: 氦气压缩机由机械部件组成, 为了保证运转的正常需要对运动部件进行润滑油润滑。
润滑油会与从低温泵中回来的氦气混合后进入压缩机的泵体。
通过泵体压缩后, 出来的是高温高压带有润滑油的氦气。
通常压缩机漏油分两种情况: 第一种是压缩机经过多年的连续运转后, 密封件老化, 造成泄漏。
第二种是由压缩机的安全阀引起的。
在压缩机的管路中装有一个黄色铜制安全阀, 当压缩机内部的压力超过一定数值时, 安全阀被推开, 高压的润滑油与氦气的混合物喷出, 造成漏油。
因此, 压缩机的润滑油泄漏分为密封件老化泄漏和安全阀打开泄漏。
这两种情况都是不能完全避免的。
而低温泵系统通常是放在洁净室内,不可以有任何泄漏污染工作环境。
因此通常建议将低温泵和压缩机分开放置, 即将压缩机放置到洁净室的外面, 以防万一。
(2) 氦气压缩机的氦气泄漏：故障现象: 在压缩机经过长期运转后, 压缩机内的氦气压力会有所降低。
故障分析和排除: 这可能是由于两种原因造成的。
第一、在每次拆装氦气管路时, 会损失一定的氦气。
氦气管路的接头为自密封型, 理论上每次拆装只会有2 毫升的氦气损耗。
但实际操作时, 有时会听到漏气的声音, 此时就有可能泄漏较多的氦气。
这种情况只需补充氦气即可。
第二、氦气系统泄漏。
氦气系统的泄漏会造成氦气的压力持续降低, 最终会影响低温泵的抽气性能。
这时需要使用带有嗅探器( Sniffer) 的氦气检漏仪对整个低温泵系统进行测漏。
排除漏点后, 对压缩机补充氦气。
管道气体泄漏对高低温冲击试验的影响分析
管道气体泄漏对高低温冲击试验的影响分析李敏【摘要】Aiming at devices which takes liquid nitrogen as cold source,they may freeze and gasify when conducting high and low temperature impact test with slope curve because of gas leakage in the pipeline,which makes temperature curve deviate.Based on test comparison,this paper suggests that the pipeline should be checked in time to ensure that the pipeline is in good condition to avoid the serious deviation of the test temperature which influences the test results then.%针对采用液氮作为冷源的设备,在进行带斜率曲线的高低温冲击试验时,由于管道存在气体泄漏,出现结冰、气化现象,使温度曲线出现偏离.本文结合试验比对,提出应及时检查保证管道完好必要性,避免造成试验温度严重偏离进而影响试验结果.【期刊名称】《环境技术》【年(卷),期】2018(000)003【总页数】4页(P45-48)【关键词】管道;高低温冲击试验;影响【作者】李敏【作者单位】福建省产品质量检验研究院,福州 350000【正文语种】中文【中图分类】TB657.3引言随着时代的进步，不管是出口产品还是内销产品，都需要具备较高品质才能够被市场所接受。
在电子技术行业中，电子产品具有很高的集成化，产品的结构细微工艺繁杂，当出现焊接空洞、匹配不良等问题时如果等到实际使用才发现，显然会给生产和使用方带来极大的损失。
低温泵在氦气液化中的应用研究
低温泵在氦气液化中的应用研究概述氦气在现代科学和工业中有着广泛的应用，液化氦气是实现这些应用的基础。
而低温泵在氦气液化过程中扮演着关键的角色。
本文将探讨低温泵在氦气液化中的应用研究，讨论其原理、性能以及优化方向。
低温泵的原理低温泵是一种用于低温条件下工作的泵，其工作原理主要基于低温下气体的压缩和排出。
根据泵的构造和工作原理的不同，低温泵可分为多种类型，如容积泵、涡旋泵和离心泵等。
氦气液化过程中的应用氦气液化是将氦气从气态转变为液态的过程。
液化氦气在低温超导、核磁共振、粒子探测器和航天工程等领域有着重要的应用。
低温泵在氦气液化过程中的应用主要体现在以下几个方面：1. 氦气循环和压缩将氦气从环境温度下压缩到低温下并且循环，使其转变为液态氦。
低温泵能够提供高效的压缩和排气能力，确保液态氦的稳定供应。
具体来说，离心泵和容积泵是常用的低温泵类型，它们能够在低温环境下实现高效的气体压缩和泵送。
2. 液态氦的输送和储存液态氦的输送和储存需要低温泵来实现。
液态氦的输送通常需要在惰性气体的环境下进行，以防止氦气的损失和蒸发。
而低温泵则能够在输送管路中维持低温环境，确保液态氦的稳定输送。
3. 液态氦的冷藏液态氦需要在低温环境下进行冷藏，以保持其液态状态。
低温泵在冷却过程中起着重要的作用，通过移除液态氦中的热量，使其保持低温状态。
常用的低温泵包括涡旋泵和螺杆泵，它们能够有效地降低液态氦的温度。
低温泵的性能优化1. 提高泵的效率低温泵的效率对氦气液化过程的能耗和运行成本有着重要的影响。
优化泵的设计和结构，减少能量损失，提高泵的效率是关键的研究方向。
例如，采用先进的轴承和密封技术，减少泵内外的能量传递损失，采用高效的涡旋泵和容积泵等。
2. 提高泵的抗氦气泄漏性能氦气的泄漏会导致液态氦的损失和能耗的增加。
因此，提高低温泵的抗氦气泄漏性能是一个重要的研究方向。
采用合适的密封材料和密封结构，实现泵的有效密封，减少氦气泄漏是关键。
世界输出能力最大的极低温氦泵
世界输出能力最大的极低温氦泵
韩美;王玉杰
【期刊名称】《低温与特气》
【年(卷),期】1988(000)003
【摘要】川崎重工业公司与日本原子能研究所合作，研制了输送液氦和超临界压力氦等极低温流体的极低温氦泵。
【总页数】1页(P69)
【作者】韩美;王玉杰
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TB661
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书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
氦气压缩机的泄漏对低温泵抽气性能的影响
(1) 氦气压缩机润滑油的泄漏故障现象：
氦气压缩机内部有润滑油泄漏故障分析和排除: 氦气压缩机由机械部件组成, 为了保证运转的正常需要对运动部件进行润滑油润滑。
润滑油会与从低温泵中回来的氦气混合后进入压缩机的泵体。
通过泵体压缩后, 出来的是高温高压带有润滑油的氦气。
通常压缩机漏油分两种情况: 第一种是压缩机经过多年的连续运转后, 密封件老化, 造成泄漏。
第二种是由压缩机的安全阀引起的。
在压缩机的管路中装有一个黄色铜制安全阀, 当压缩机内部的压力超过一定数值时, 安全阀被推开, 高压的润滑油与氦气的混合物喷出, 造成漏油。
因此, 压缩机的润滑油泄漏分为密封件老化泄漏和安全阀打开泄漏。
这两种情况都是不能完全避免的。
而低温泵系统通常是放在洁净室内,不可以有任何泄漏污染工作环境。
因此通常建议将低温泵和压缩机分开放置, 即将压缩机放置到洁净室的外面, 以防万一。
(2) 氦气压缩机的氦气泄漏：
故障现象: 在压缩机经过长期运转后, 压缩机内的氦气压力会有所降低。
故障分析和排除: 这可能是由于两种原因造成的。
第一、在每次拆装氦气管路时, 会损失一定的氦气。
氦气管路的接头为自密封型, 理论上每次拆装只会有2 毫升的氦气损耗。
但实际操作时, 有时会听到漏气的声音, 此时就有可能泄漏较多的氦气。
这种情况只需补充氦气即可。
第二、氦气系统泄漏。
氦气系统的泄漏会造成氦气的压力持续降低, 最终会影响低温泵的抽气性能。
这时需要使用带有嗅探器( Sniffer) 的氦气检漏仪对整个低温泵系统进行测漏。
排除漏点后, 对压缩机补充氦气。