阅读说明：本技术 一种汽轮机真空系统检漏综合测试装置及方法 (Comprehensive leak detection testing device and method for steam turbine vacuum system ) 是由 王建 张长志 张利 王梓越 王坤 李国豪 李浩然 倪玮晨 赵毅 王建军 屈斌 于 2020-05-27 设计创作，主要内容包括：一种汽轮机真空系统检漏综合测试装置及方法,所述装置包括：氦质谱检漏系统及超声波检漏系统,所述氦质谱检漏系统包括氦气瓶、恒压调节阀、喷枪、真空泵和氦质谱检漏仪,所述氦气瓶、恒压调节阀及喷枪依次连接,所述真空泵与凝汽器相连,所述氦质谱检漏仪的吸枪与真空泵的排大气接口相连。本发明根据氦质谱检漏技术和超声波检漏技术的不同特性,优缺点互补,将两种技术同时应用于汽轮机真空系统检漏测试中,结合检漏环境的不同特点进行优化和总结,使用检漏仪器及开发的检漏测试专用工具,综合运用研究、总结出的定压定量测试及定点测试等方法,对汽轮机真空系统进行检漏测试,提高了检漏测试的准确性和可靠性,保障了机组的安全稳定运行。(A comprehensive leak detection testing device and method for a steam turbine vacuum system are disclosed, wherein the device comprises: helium mass spectrum leak hunting system and ultrasonic wave leak hunting system, helium mass spectrum leak hunting system includes helium bottle, constant voltage governing valve, spray gun, vacuum pump and helium mass spectrum leak detector, helium bottle, constant voltage governing valve and spray gun connect gradually, the vacuum pump links to each other with the condenser, the suction gun of helium mass spectrum leak detector links to each other with the row atmosphere interface of vacuum pump. According to different characteristics of a helium mass spectrometer leak detection technology and an ultrasonic leak detection technology, advantages and disadvantages are complementary, the two technologies are simultaneously applied to leak detection testing of a vacuum system of a steam turbine, optimization and summarization are carried out by combining different characteristics of leak detection environments, leak detection instruments and developed leak detection testing special tools are used, methods such as constant pressure quantitative testing and fixed point testing are comprehensively applied, research and summarization are carried out, accuracy and reliability of leak detection testing are improved, and safe and stable operation of a unit is guaranteed.)

一种汽轮机真空系统检漏综合测试装置及方法

技术领域

本发明属于汽轮机领域，尤其是一种汽轮机真空系统检漏综合测试装置及方法。

背景技术

在汽轮发电机组中，凝汽器真空系统的泄漏会直接影响到发电机组的经济安全运行。当凝汽器真空系统泄漏严重时，发电机组将被迫减少负荷或停机，造成严重的经济损失，凝汽器真空系统的泄漏已经成为大中型发电机组普遍存在的问题。由于真空系统日趋复杂，在安装和检修过程中都可能引起泄漏，但又不易被发现，因此，这些因素造成真空系统泄漏，成为发电厂的重大技术难题。

目前，汽轮机真空系统检漏的仪器和方法很多，通常采用蜡烛法、荧光法、水压法和卤素检漏法等。但是，这些方法存在灵敏度低，或是有损检测，造成检漏效果不理想。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种汽轮机真空系统检漏综合测试装置及方法，能够提高检漏测试的准确性及可靠性。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种汽轮机真空系统检漏综合测试装置，包括氦质谱检漏系统及超声波检漏系统，所述氦质谱检漏系统包括氦气瓶、恒压调节阀、喷枪、真空泵和氦质谱检漏仪，所述氦气瓶、恒压调节阀及喷枪依次连接，所述真空泵与凝汽器相连，所述氦质谱检漏仪的吸枪与真空泵的排大气接口相连；

所述超声波检漏系统包括超声波颤音信号发生器、超声波信号接收装置、超声波检漏仪，所述超声波信号接收装置连接超声波检漏仪并设置在凝汽器内部，所述超声波颤音信号发生器设置在凝汽器外部。

一种汽轮机真空系统检漏综合测试装置的测试方法，包括以下步骤：

步骤1、将氦质谱检漏仪的吸枪口放置在凝汽器侧真空泵排大气接口或抽气器射水枪处；

步骤2、选择检测部位；

步骤3、设定氦气瓶喷气参数；

步骤4、对检测部位进行单独检测点喷气，以结束后氦质谱检漏仪显示漏率最大值为检测点测量数据；

步骤5、根据检测点测量数值量级决定恢复时间；

步骤6、根据氦质谱检漏仪测试的数据，在泄漏点周围进行超声波定点检漏测试；

步骤7、将超声波颤音信号发生器放置凝汽器外部泄漏点周围，在凝汽器内部泄漏点附近进行测试，并查找到泄漏点；

步骤8、在泄漏点做好明显标记、记录并采取有效措施进行堵漏处理，重复检测直至没有泄漏点。

而且，所述步骤2中选择检测部位包括：凝汽器及相连的负压系统、低压缸部位和其他部位。

而且，所述凝汽器及相连的负压系统包括与汽侧相连的设备管道，如二级旁路、三级减温器、疏水扩容器、低加疏水、轴加疏水、给水泵密封水回水、真空破坏门、水位计；与负压系统有关的阀门、管道、联箱。

而且，所述低压缸部位包括低压排汽、末级抽汽管道和加热器；次末级抽汽管道和加热器；低压缸上方大气释放阀；低压缸防爆门及其结合面法兰；低压缸汽封及其结合面。

而且，所述其他部位包括真空压力表头、排汽缸温度计套管、疏水泵及凝结水泵盘根。

而且，所述步骤3中设定的氦气瓶喷气参数为：维持气瓶出口压力100kPa，单独检测点喷气时间为10s。

而且，所述步骤5中根据检测点测量数值量级决定恢复时间的具体实现方法为：

当检测点测量数量级为10^-7Pa·m³·s^-1及以下时，恢复时间为1分钟；

当检测点测量数量级为10^-6Pa·m³·s^-1时，恢复时间为2分钟；

当检测点测量数量级为10^-5Pa·m³·s^-1时，恢复时间为3分钟；

当检测点测量数量级为10^-4Pa·m³·s^-1时，恢复时间为4分钟；

当检测点测量数量级为10^-3Pa·m³·s^-1及以上时，恢复时间为5分钟。

而且，所述步骤7的具体实现方法为：将颤音信号发生器放置凝汽器外部泄漏点周围，在凝汽器内部泄漏点附近进行测试，当有泄漏点存在时，特定的超声波颤音信号就会穿过泄漏点，被超声波检漏仪准确地接受到，根据颤音信号的强弱，最终准确地查找到泄漏点。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明根据氦质谱检漏技术和超声波检漏技术的不同特性，优缺点互补，将两种技术同时应用于汽轮机真空系统检漏测试中，结合检漏环境的不同特点进行优化和总结，使用检漏仪器及开发的检漏测试专用工具，综合运用研究、总结出的定压定量测试及定点测试等方法，对汽轮机真空系统进行检漏测试，提高了检漏测试的准确性和可靠性，保障了机组的安全稳定运行。

2、本发明通过在氦质谱检漏测试方法上，使用了定压定量测试法；对漏点的分析设置了判别等级，确保检漏测试的一致性和准确性。针对氦质谱检漏氦气扩散快，准确定点难，将超声波信号源及测试探头进行定点测试与氦质谱检漏仪结合在一起，提高了检漏的准确度。

附图说明

图1是本发明方法的流程图；

图2是本发明氦质谱检漏系统示意图；

图3是本发明超声波检漏系统示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步详述。

一种汽轮机真空系统检漏综合测试装置，包括氦质谱检漏系统及超声波检漏系统，如图2所示，所述氦质谱检漏系统包括氦气瓶、恒压调节阀、喷枪、真空泵和氦质谱检漏仪，所述氦气瓶、恒压调节阀及喷枪依次连接，所述真空泵与凝汽器相连，所述氦质谱检漏仪的吸枪与真空泵的排大气接口相连；

如图3所示，所述超声波检漏系统包括超声波颤音信号发生器、超声波信号接收装置、超声波检漏仪，所述超声波信号接收装置连接超声波检漏仪并设置在凝汽器内部，所述超声波颤音信号发生器设置在凝汽器外部。

下面对本汽轮机真空系统检漏综合测试装置的运行环境进行说明：

氦质谱检漏在真空系统正常运行的实际系统中进行，并且氦质谱检漏仪的工作条件为：温度：10℃-40℃；相对湿度：≤80％；大气压力：86-106kPa；附近无强电磁场，无剧烈震动，无腐蚀性气体；

超声波检漏在真空系统停运，系统内为常压状态进行，并且超声波检漏仪的工作条件为：温度：10℃-40℃；相对湿度：≤80％；大气压力：86-106kPa；附近无强噪声，无强电磁场，无剧烈震动，无腐蚀性气体。

基于上述汽轮机真空系统检漏综合测试装置，本发明还提出一种汽轮机真空系统检漏综合测试装置的测试方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤1、将氦质谱检漏仪的吸枪口放置在凝汽器侧真空泵排大气接口或抽气器射水枪处。

步骤2、选择检测部位，包括凝汽器及相连的负压系统、低压缸部位和其他部位。所述凝汽器及相连的负压系统包括与汽侧相连的二级旁路、三级减温器、疏水扩容器、低加疏水、轴加疏水、给水泵密封水回水、真空破坏门、水位计；与负压系统有关的阀门、管道、联箱。所述低压缸部位包括低压排汽、末级抽汽管道和加热器；次末级抽汽管道和加热器；低压缸上方大气释放阀；低压缸防爆门及其结合面法兰；低压缸汽封及其结合面。所述其他部位包括真空压力表头、排汽缸温度计套管、疏水泵及凝结水泵盘根。

步骤3、设定氦气瓶喷气参数。其中，维持气瓶出口压力为100kPa，单独检测点喷气时间为10s。

步骤4、对检测部位进行单独检测点喷气，以结束后氦质谱检漏仪显示漏率最大值为检测点测量数据。

步骤5、根据检测点测量数值量级决定恢复时间。其中，

当检测点测量数量级为10^-7Pa·m³·s^-1及以下时，恢复时间为1分钟；

当检测点测量数量级为10^-6Pa·m³·s^-1时，恢复时间为2分钟；

当检测点测量数量级为10^-5Pa·m³·s^-1时，恢复时间为3分钟；

当检测点测量数量级为10^-4Pa·m³·s^-1时，恢复时间为4分钟；

当检测点测量数量级为10^-3Pa·m³·s^-1及以上时，恢复时间为5分钟。

步骤6、根据氦质谱检漏仪测试的数据，在泄漏点周围进行超声波定点检漏测试。

步骤7、将颤音信号发生器放置凝汽器外部泄漏点周围，在凝汽器内部泄漏点附近进行测试，当有泄漏点存在时，特定的超声波颤音信号就会穿过泄漏点，被超声波检漏仪准确地接受到，根据颤音信号的强弱，最终准确地查找到泄漏点。

步骤8、在泄漏点做好明显标记、记录并采取有效措施进行堵漏处理，重复检测直至没有泄漏点。

通过以上步骤，即可实现本发明的汽轮机真空系统检漏综合测试装置的测试功能。

需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。