高压电磁阀的检漏

来源: 普发真空中国

  高压电磁阀的检漏

  对用于天然气加油站或者氢气等工业气体管道传输中用到的高压电磁阀产品进行漏率检测是一件非常具有挑战性的任务。为了确保氢气没有溢出阀门,这就要求有一个非常低的漏率去测试这个产品,其漏率要不大于1·10-6 mbarl/sec。经过对比测试:这个漏率范围比我们能从水中看到冒泡逃出的空气的漏率(在水中肉眼能见空气泡沫的最大值约等于10-3 mbarl/sec)还要低很多。

高压电磁阀的检漏

  定制检漏系统之路

  德国GSR阀门公司(GSRVentiltechnikGmbH&Co.KG)是一家专门从事研发与生产高压电磁阀的企业。普发真空(PfeifferVacuumGmbH)开发并生产了一套完整的氦气检漏系统。这套系统是为了配合GSR生产高压电磁阀定制的。高压电磁阀的工作压力一般在200-360bar之间。在某些情况下,这个工作压力可能更高。普发真空是非常乐于接受这样一个挑战,并且把这个项目作为我们的新的标杆。在项目设计阶段,我们很快就发现整套系统能够很好的满足GSR的要求。这也就意味着,在将来我们能够进行更广泛的合作中,测试更多不同的阀门。

  这个项目有如下的技术要求:

  阀门的压力在0.5-360bar之间。所有的测试要求在全自动的环境下完成。

  可持续测量和自由选择测试气体浓度的测试气体回收系统。技术要求背景:如果一个阀门被填充了氦气,则随后持续充入的氦气将减少。大约180升的氦气会在一个压力在360bar和一个内在的阀容量在0.5升的一个单循环测试系统中被释放。由于该气体制作工艺复杂以及成本的问题,氦气是一种昂贵的测试气体。测试气体回收系统可以从经济和生态两方面带来更多的利益。并且循环再利用率可以达到95%以上。

  为了确保校准的测试压力在360bar以上以及避免任何可能的压力峰值,就必须开发一个压力高达500bar的高压对比系统,其测试气体需要一个特殊装置的缓冲容器存放,以便逐步向下释放气体。n此外,还需要一个额外的功能阀测试系统:在氮气压力在100bar以上时,压力从阀门能流入大气。这个过程中流量的速度会达到音速的2.5倍,结果就是产生极大的噪音,这就必须需要一个特殊的静音装置。

高压电磁阀的检漏

  成功的测试

  经过数月的时间,我们开发了一套双腔体的检漏测试系统。这套系统可以用来测试压力大于360bar环境下的漏率,并且可测定的漏率高于10-6mbarl/sec。经过对比测试:1升的容器中的压力会升高到百万分之一毫巴每秒。

  系统的设计

  随着阀压到达一定压力,两个腔体中的一个腔体是在真空条件下第一个用来测试阀座内部泄露的。任何的泄露会被在阀门出口处检测,这样就能确保读出准确的阀门内部的漏率。

  在第二个腔体里,所谓阀门的集成,漏率会在压力在360bar以上的环境下进行测试。这个就能读出在高压工作环境下整体阀门的漏率。

  整体测试流程如下:检漏测试系统的操作员随同生产订单一同收到一份标签。随后他在可视化系统中输入订单号和不同型号的阀门进行测试。接着,他用手持扫描器读取标签。阀门正确的测试结果就会通过这串条形码读出,并且显示在中控器上。此外,测试的数据还会同步以传送到电脑上。

  整个测试结果被记分和分类。所有测试的结果同时会集成到GSR的ERP系统上。这样就确保所有的测试数据可视实时被调取。

  领先的技术

  第一步先测量腔体中的背景信号,这个信号随后需要和一个相应的参考值对比。只有当信号校准好了之后,才会对高压电磁阀进行实际测量。

  操作员会创建一个测试程序。比如,他们会设定在不同压力等级下,那种型号的阀会被放进哪个腔体进行测试,还有测试周期的时间。

  当电磁阀被放在各自需要测试的腔体中后(取决于程序的设定),通过控制按钮确认,并关闭腔体抽取真空。测试样本(电磁阀)会更具程序设定的路线自动去进行测试。此时氮气正好通过真空腔体,电磁阀在内部循环系统中入充氦气进行检漏。依靠普发SmartTest氦气检漏设备,能够准确的测算出阀门的漏率。测试完成后,氦气会通过循环系统进行回收,随后操作员会慢慢打开真空腔体,这时带有测试结果的阀门就完成了测试。

  检漏系统对于GSR这样的中等规模的公司来说是一项十分具有意义的投资。因为这个项目能给GSR带来更高品质的产品以及其对自身精益求精的品质管理保证。即便漏率远低于在实际应用中要求的限制能被更可靠的证明。

  对于未来的高新技术领域的兴趣

  针对高端电磁阀,阀门领域,尤其是对精度要求极端苛刻的产品领域,检漏测试起到了非常关键的作用。GSR就是这样一家专门从事开发在氢气工业气体领域使用的阀门。这个领域的应用正在与日俱增,氢气,作为一种混合能源的重要组成部分,毫无疑问在今后几十年内将会逐渐扮演一个重要的角色去替代现有能源。但是氢分子非常小,很微小的缝隙就能导致氢气泄露。这就是为什么极高精度的漏率测试在生产应用于氢气工业气体行业的高质量阀门时会变得如此重要。这样的测试需要可靠的操作性,甚至要在压力高于900bar的情况下进行测试。普发真空和GSR的合作开创了这一系统的先例。

  最近GSR公司部分工厂正在进行在工况条件下进行阀门检漏测试。这就意味离原先设想得开发新产品的可行性很接近了。同时GSR也装备了针对DIN EN ISO 15848-1口径的设备,不同型号的电磁阀也在用检漏仪进行检测。