焊接质量验收之真空盒检验

一：真空盒相关基础知识
1、真空：
真空是指气体压力低于地面上人类环境气压的状态。
在GB/T3163-1993中，将真空区域划分为四个区域，即：
1）低真空105~102Pa
2)中真空102~10-1Pa
3)高真空10-1~10-5Pa
4)超高真空10-5Pa
2、真空系统的组成和配置
2.1真空系统的组成
真空系统是由真空室（真空容器）和产生真空、测量真空、控制真空等组件组成。产生真空的组件一般包括抽气管路、阀门、真空泵或真空机组等。测量真空的组件是指真空计。控制真空的组件包括水、电和真空测量的控制部件。
真空系统的主要性能参数：真空室的极限压力，真空室的工作压力，真空室抽气口有效抽速等。
2.2抽气时间
从某一压力开始抽气，抽到要求的压力时所需要的时间叫抽气时间。影响抽气时间的因素有以下几点：
1）开始抽气时的压力和抽气后要求达到的压力；
2）真空泵的时机抽速；
3）抽气管道的流导；
4）真空系统的漏率；
5）在低真空时，真空系统的容积；
6）在高真空时，真空系统的材料放气量。
2.3放气对真空系统的影响
在抽真空的过程中会造成气体从材料本身解吸出来，放气会对一些高真空度要求的设备产生影响。如质谱检漏仪的质谱分析室等。
3、真空盒检漏的原理
真空盒检漏的原理是当漏孔两侧存在压力差时，示漏气体就通过漏孔从高压侧向低压侧流动，如果在低压侧有显示液体（如水、氟油、酒精等），漏孔处将有可能吹起一个个气泡，从而显示出漏率的大小和漏孔的位置。
4、产生压力差的方法：
1）打气法：直接对被检容器充入干燥而清洁的高压气体来产生压差。常用的气体为空气和氮气。
2）热槽法：在大气压下将示漏气体封入被检件中，活在高压下利用轰击法将示漏气体或低沸点液体压入密封的被检件中，然后将被检件浸入到装有预先加热好的高沸点显示液的热槽中。被检件中原有气体或低压液体汽化出的气体受热后压力都会上升。使被检件内外产生压力差。
3）抽真空法：在大气压下将示漏气体封入被检件中，然后将被检件浸入到一个密封容器的显示液中，将显示液上部从而使被检件内外产生压差，这种方法抽真空时不可使真空度太高（即压力太低），以免显示液体产生强烈蒸发沸腾，显出许多气泡，影响和干扰被检件有漏气时的气泡观察。
5、影响检漏灵敏度的因素：
1）检漏液中不是由被检件漏气而造成的气泡很容易造成错误判断。产生这种气泡的原因与以下一些因素有关。一是被检件的一些不通孔或坑凹不平处积存的气体浮出而形成的气泡；二是在热槽法检漏和抽真空法检漏中，由于试验液体被加热或外部压力降低，试验液体自身放气加快而形成的气泡。另外，试验容器和被检件表面也会在高温和真空条件下产生放气而形成气泡。这些不是由被检件漏气而产生的气泡会干扰检漏的正常进行，导致某些小漏气孔漏出的气泡被掩盖，降低了检漏的灵敏度。
2）试验液中的微小杂质可能堵塞小漏孔，会降低检验灵敏度，所以保持试验液的清洁很重要。
3）实验环境的光照不足，影响对小气泡的观察，也会降低检验灵敏度。
二：真空盒检查在工程建设中的应用
1、使用部位：
真空盒检查主要应用于钢衬里安装焊缝、底板焊缝、不锈钢水池覆面板安装焊缝等焊缝检查。所有这些焊缝必须进行100%真空盒检查。
2、相关标准：
1）不锈钢敷面建造-无损检验
3、设备材料
3.1真空盒
真空盒应具有适当的尺寸（由待检工件的结构决定），在正面应有一用有机玻璃密封的观察窗口。开口底面的边缘应装有适当的泡沫橡胶垫，能与工件表面密封。还应配备适当的连接头、阀门、以及真空表。
旋片式真空泵通过一根橡胶软管与真空盒相连形成一个抽真空系统，从而使真空盒中达到和保持所要求的真空度。

3.2发泡剂
发泡剂应在被检验的部位形成一层不易脱离的薄膜，而且所形成的气泡不会因为空气的干燥作用或因表面张力低而迅速破裂。涂敷时所形成的气泡数量应尽量少，以免引起原有的气泡和通过焊缝缺陷泄漏所引起的气泡辨认的混淆。
起泡剂要求：
1）不挥发；
2）涂覆时不起泡沫；
3）浓度不随时间改变；
4）奥氏体不锈钢，发泡剂中的氟、氯元素含量的重量比不得超过1%；
5）对于镍基合金，发泡剂中硫元素含量的重量比不得超过1%。
4、灵敏度的要求：
正式检验之前,在经标定的泄漏率不超过2.6×10-2/s的泄漏板上，涂敷一层薄的发泡溶液，将真空盒放置在该泄漏板上，并将盒内压力降低，直到盒内压力和周围大气压之差为0.5×105Pa为止，如果有一个或多个气泡形成并可检出来,则可以认为该系统是可用的。
校准漏孔的灵敏度、测量介于10-5Pam3/s—10-6Pam3/s之间。
泄漏率影响因素：
漏孔的漏率也就是气体通过漏孔的流量。对于某一密封结构来说，影响其漏率大小的因素是多方面的，主要有：间隙的大小，内外的压差，气体的粘度及分子的质量，密封的长度，环境的温度，密封材料本身的性能，密封面的加工精度，相对运动的线速度或转速，受机械震动和冲击的情况。
按照安全壳钢衬里无损检验0738JT038要求，每个工作日之后，所用的真空计应与放在检查办公室作为标准测量计的同一真空计进行比较。
5、检验时机
真空盒检验应在焊缝目视检验合格后进行，并尽可能在焊接工序完成之后立即进行，即在发生氧化之前和进行液体渗透或磁粉检验之前进行。
6、表面要求：
被检工件表面应无油脂、油漆及其它可能妨碍检验的污物。涂敷发泡剂之前，应使用清洗剂对焊缝表面及热影响区进行去污，且被检表面应干燥。被检表面的温度应在5-50℃的范围内。
7、操作步骤：
7.1施加起泡剂
在放置真空盒之前，用刷涂的方法将起泡剂施加在被检工件表面上。
7.2真空盒的放置
真空盒应放置在涂有起泡剂的被检表面上，打开阀门，在真空盒内逐渐建立真空。
7.3建立真空并检查
打开阀门，当盒内绝对压力达到660㎜汞柱(即表压为-0.0133MPa)时，保持10秒钟。再将盒内压力降到360㎜汞柱(即表压为-0.0533MPa)，并保持30秒钟。
将真空盒放置于焊缝上，降低盒内压力使之与周围环境压差为0.05MPa为止，保压至少30秒。
注意事项：
检查过程中应关注压力值及保压时间是否满足要求。
每一相邻区的检验，真空盒的放置应至少有20mm的重叠区域。
观察起泡剂的起泡情况。观察时受检区的照明应不小于500LX，眼睛距受检面的距离应不大于600mm，且视角不小于30度。
保证在检查过程中焊缝及附近20mm区域保持被起泡剂润湿（施工单位经常一次刷涂很长焊缝，然后做真空检查，这样容易导致后做焊缝上起泡剂干燥，影响检查。
7.4验收
如果经观察没有发现气泡，则该受检焊缝为合格焊缝。
如果检查不合格，则应对缺陷区域返修，然后重新进行检验。
7.5后处理
检验结束后，应将工件表面起泡剂清理干净。对不锈钢覆面检验时应采取防污措施，尽量减少对不锈钢表面的污染。


8检验报告
检验报告应包含以下内容：
制造商的名称、订货单编号及设备型号；
焊缝的标识；
执行标准或文件；
检查时机；
使用的检查设备?表面处理（表面状态和清洁度）
检查条件，特别是标定和调节条件；
结果说明；
检察人员姓名和资格；
在分包的情况下，分包商的名称；
检验日期及检验人员签名。