密封性检测技术与应用

密封性检测技术与应用

孙丽坤

秦皇岛天秦装备制造股份有限公司

摘要：密封性检测技术，顾名思义指的是检测样品的密封性。密封性作为一项与产品密切相关的技术指标，近年来日益受到众多行业的关注，具体表现为企业对于制造过程中渗漏试验手段的重视。本文主要针对密封性检测技术与应用进行讨论。

关键词：密封性检测技术；泡沫检测法；

一、密封性测试工作原理

密封性检测根据检测方式不同主要可分为直压式和差压式两大类。直压方式检测相当于用电子天平进行微量称量。若有一个充满气的气球(相当于被测工件)，在电子天平上称出质量后，若气球(被测工件)有泄漏则电子天平在一定时间后称出的质量会减少，这两次称量有一质量差，这个质量差就是气球(被测工件)的泄漏量。差压方式检测相当于杠杆天平称量，一端是基准参考物(标准品)，另一端是被测零件(被测品)。基准参考物与被测工件两边同时充入相同压力的空气，使"天平"--差压传感器两端平衡。如果被测工件有泄漏，即使是微小泄漏，"天平"也将失去平衡，从而检测出两端因泄漏而产生的差压。密封性测试仪将根据差压的变化测出工件的具体泄漏量，然后判断被测工件是否合格。

二、几种常用密封检测方式分析

1、常用密封检测的方法

密封性检测的方法有：气水检测法（湿式检测法）、气密性检测法（干式检测法）、泡沫法、特殊气体检测法。

（1）气水检测法

又叫水箱法或湿式检测法。它是把被检测产品的开口堵住，给产品内部充入一定压力的压缩空气，并把产品全部浸入水中，如果产品有泄漏，水中就会有气泡产生，通过观察是否有气泡、气泡的多少判断容器的密封性，这种测试办法有可能损坏被测产品

（2）气密性检测法

又叫干式检测法。将产品的开口堵住，给产品内部充入一定压力的压缩空气，用测试仪测量产品内部的压力或流量，如果产品泄漏，压力就降低或流量就增大。

（3）泡沫检测法

将产品内部充入一定压力的压缩空气，同时在产品容易泄漏的部位涂上泡沫。如果产品有泄漏，产品上的泡沫就会越来越多。

（4）特殊气体检测法

将产品内部充入一定量的特殊气体，比如氨气，或氦气，或卤素气体，或氟里昂，用特殊的仪器在产品外部检测是否有特殊气体泄漏出来。例如：往被测件中充入氦气，采用质谱分析仪可以检测被测件氦气的泄漏量，这种检测方法精度极高。

2、常用密封检测技术对比分析

从前面的几种检测方法的特点，可以将其分为两大类，即干式和湿式。下面分别对几种检测法的优缺点进行对比：

泡沫法简单、便宜，但随后需清洗产品并干燥，时间长，容易产生错误判断。准确性依赖于操作者对所检测零件密封部位的了解，不准确容易出现漏判断；气水检测法可以准确判断泄漏部位，且封堵夹具简单，容易实行，但工件是湿的，检测后需对零件进行干燥，执行周期长，很难作连续检测，若想实施，需采用自动化装夹设备；气密性检测法不能准确判断泄漏部位，但方便实行自动化，检测时间短，且稳定可靠，测试快，工件是干的，并能量化测定泄漏量；特殊气体检测法采用对体积和温度较敏感的特殊气体，其中氨气价格较低，灵敏度不如氦气，但其具有腐蚀性污染，有毒性。操作人员需要受严格的训练；氦是比较为稳定的惰性气体，其灵敏度高于氨气，但其价格昂贵，因此使用时，对封堵夹具的密封性要求严格；卤素气体灵敏度高、价格便宜，但其有毒、污染环境，使用时需小心污染，对设备的安全性要求严格。

以上可见，泡沫法和气水检测法价格较低，但受人为影响太大。气密性检测法非常适合于生产线上大批量检测，完全排除了人为因素，定量测量，可以自动化。因此这项技术能够进行广泛的应用。特殊气体检测法的一个优点是非常灵敏，可以检测出以上三种方法都无法检测的小泄漏；缺点是价格高，污染，有的还有毒。因此不到万不得已，不必采用这种方法。

三、密封性检测技术的应用

1、根据被检测零件密封性要求选择

当被检测零件的密封要求很高时，如高压容器。可以考虑选择特殊气体检测法；而对于我们发动机制造行业所涉及的密封性测试中，均属于微泄漏范畴，即对检测精度要求不是很高，因此可以考虑选择要求条件不高。检测速度快的气密性检测技术。

2、根据测试工件容积进行选择

当检测的零件内容积比较小时，可以考虑选择压力式检测法。如：发动机进、排气门与缸盖气门座之间的配合密封性；当零件内容积比较大，时可以考虑选择流量型检测法。如：发动机总成油路的密封性检测；当确定采用压力式检测法以后，可以根据绝对压力式和压差式的自身的特点进行取舍。在相同的条件下，当零件的测量精度要求较高时可以考虑选择压差式检测法；当零件的测量精度要求不高时可以考虑选择压绝对压力式检测法。

四、密封性检测仪器

1、氦质谱检漏仪检测

氦质谱检漏仪是一种常见的气密性检测设备，是采用吸出产品一端的空气达到负压状态后从产品另一端喷氦气，通过检测负压端氦气的浓度来判别是否漏气。该种检测方式的缺点是设备抽真空过程较慢且越大的产品效率越低，机器提供的负压压力有限无法提供大压力状态下的检测。

2、箱体加压检测

这种检测方法主要用在连接器的使用方在产品装机前的检测。采用模拟机柜、箱体的结构将固定端连接器安装到箱体上后对箱体内增加气压，再向连接器朝上的一端注水通过观察是否有气泡冒出来辨别产品是否漏气。这种方法仅适用于规格型号较少的情况，对于型号繁多规格不一的情况所需制造的模拟箱体数量巨大且占空间巨大。

3、深水检测

深水检测方式为将产品的一端与密封的工装或产品对接使其形成一个封闭腔，预先在封闭腔内放入吸水试纸，再将产品放入所需压强的深水中静置一段时间后取出观察试纸是否有吸水现象。该种方法所需深水环境极为不便，且浸水时间较长不适合作为批量100%检验，仅能做周期或模拟实验。在做密封性测试的时候，使用快速接头对孔进行快速密封连接，测试一个完成后能够快速取下进行下一个工件测试。

结束语

由于各种工件的密封性检测情况千差万别，要选择一个最好最实用的方法并制定出切实可行的方案并非易事。密封性检测技术在根据实际的应用中要谨慎选择检测方式，使企业的质量检测水平得以提高，进而提高产品质量。

参考文献

[1] 李海伟,李梦雪,孟凡琦,任众鑫,王元刚.气密封检测技术在储气库井应用研究[J].石油化工应用,2018,37(03):35-38.

[2] 郑友博,张祥春,王俊涛,刘志毅.数字射线检测技术在密封容器件质量控制中的应用[J].无损探伤,2017,41(02):21-24+48.

[3] 韩雄,杨光炼,廖刚. 油管丝扣气密封检测技术现场应用研究[C]//.2018年全国天然气学术年会论文集（04工程技术）.[出版者不详],2018:608-614.

[4] 孙天龙,罗艺军.拖拉机正压驾驶室密封性检测技术开发与应用[J].拖拉机与农用运输车,2018,45(01):6-7+14.

[5] 马林飞，白彩盛，熊左桥.接触式机械密封基本性能研究进展[J].内燃机与配件，2018，(14):128-129.