金属包装容器氦质谱检漏系统解决方案

张和毅

一、目前金属容器氦质谱检漏系统的发展情况

1、薄壁钢桶检测设备：

●检测设备的充注氦气压力：1bar；

●在2009年研制的第一代产品（快速线）：12秒/只；

●在2011年研制的第四代产品（高速线）：7秒/只；

●已成为国内唯一一家钢桶检漏设备的成功制造商；

●在国内具有金属包装容器氦质谱检漏设备专利。

2、德国奥迪汽车燃油分配器检测设备：

●充注氦气压力：255bar；

●机械机构全自动封堵成157度夹角的6个喷嘴头，节拍自动30秒/只；

●机械化程度高，高压检测数据稳定；

●是国内唯一一家双工位255bar高压氦检漏设备的成功制造商。

二、出口危险货物包装用钢桶渗漏问题堪忧

据报道，深圳检验检疫局在检验企业申请出口的危险货物包装用钢桶时发现多批次出口钢桶不合格，不合格率达到15.22％，全部为防渗漏试验不合格，其原因主要是未及时更新先进的制桶设备和工艺，生产原材料把关不严等。钢桶被广泛应用于出口包装，且常用于装运涂料、异丙醇、树脂溶液等具有毒性、腐蚀性或易燃易爆性的危险货物包装，一旦渗漏或泄露，后果不堪设想，钢桶质量问题应引起高度重视。

深圳检验检疫局建议：一是企业要更新设备，及时更新磨损的模具，提高生产人员技术能力，掌握合理的工艺；二是企业要严把生产原材料尤其是密封胶、密封圈等材料的质量关；三是检验检疫部门要严格把关，加大出口危险货物钢桶抽查力度。

三、氦质谱检漏系统的发展趋势

除了在容器密封性检验中的应用越来越普遍之外，氦质谱检漏系统已开始逐渐应用于汽车管路、汽车轮毂、换热器、空调压缩机等其他多种零部件的检漏。

四、什么是氦质谱检漏？

作为氦质谱检漏的示漏气体，氦气是一种特殊的气体，这种气体经过容器的泄漏部位时，泄漏的气体很容易被质谱仪检测到。

氦气是最理想的示漏气体，它具有无毒、很轻、价格不昂贵、不能燃烧、化学性质不活泼、气体分子小等等优点。

从理论上来讲，完成不泄漏的钢桶和容器型工件是根本不存在的。我们检泄的目的主要有以下三个：

1.将泄漏控制在一个可以接受的范围内;

2.不影响工件在最终用户处的正常使用;

3.可以接受的泄漏对客户不造成的影响。

五、氦质谱检漏的特点

1、氦质谱检漏与水检压力检的区别

●检漏的级别不同，如下图所示

●氦检漏检漏精度高，可靠、稳定

●氦检漏为干式检漏

●可以数据化分析

●可以检测出水检和压力检检测不出的产品

2、检漏单位说明

检漏设备漏率单位是mbar.l/s。假如对一个体积为10L的容器，在80秒内容器内的压力变化2mbar。那么漏率Q由以下公式计算：

3、其它检漏法的缺点

气压法是属于低灵敏度的检漏方法。一个容积为1升的自行车轮胎内压为4bar(公斤)，如果在24小时内气就漏光的话，相当于漏了3bar，1L的气体漏率为3.5×10-2 mbar.l/s= 每秒有1 个半径2mm的气泡。

压差法则检漏的时间太长。1个1升容器由3bar升高到4bar，假设漏率为1×10-2mbar.l/s，则他需要时间为1.16天。计算方法如下：

4、氦质谱检漏精度和节拍

●检测精度：我们的设备检测精度可以到10-8mbar.l/s。

●检测节拍：由于是机器化大生产，满足并高于前端制桶设备，我司设计制造的第四代产品可以达到6秒/只。

六、上海贤日氦检漏设备是如何炼成的？

1、我们有三高优势

●高端设计：无人化操作设计、结构布置精巧、机械手定位准确、一流检漏工艺、人性化操作流程

●高配置：德国真空泵组、德国检漏仪、瑞士真空阀门、国际品牌电气

●高性能：先进校准单元、反复数据测试检漏经验数据测试

2、设备外形图

七、钢桶检漏操作原理

1、充注氦气：向钢桶内充入一定量的氦气

图例简述：

●向工件内部充入1%的氦气。

●通过单独电控柜控制充注，当充注完成后声光提示。

●氦气的用量成本一只钢桶大约为0.2～0.3元。

向钢桶内充入定量的氦气

2、设备操作流程：

●伺服提升机将钢桶运送到真空箱中。

●对真空箱进行抽空，抽到检测真空度。

●检漏仪连接的检漏阀打开检测氦气漏率， 判断合格与否。

●真空箱破空，伺服提升机将钢桶从真空箱中卸出。

设备操作流程

图例简述：

●上图为一个工位的检测工艺图例，双工位交错工作。

●校准画在上面示意，是表示有校准的功能，具体操作在后面我们会详细叙述。

3、性能保证

●千万不要忘了！氦质谱检漏设备是检测设备，一定需要校准，这样才可以保证检漏的准确性。

●标准漏孔：就是一个已知其漏率的孔，用他来校准设备是否准确，设备关键工具。

4、校准方法

●标准漏孔漏率值见标签，现假设标准漏孔的漏率为4.0×10-4mbar.l/s。

●将该标准桶放入系统检测，观测能否检测出漏率为4.0×10-4mbar.l/s，若不能，修正检漏仪比例因子，直到检测实际值和标准漏孔值相同即成。

●标准桶中标准漏孔的安装连接方法如下图。

●关键：Q标准漏孔标定值=Q检测实际值。

标准桶中标准漏孔的安装连接方法

八、品性的保证

自2008年第一代产品出世以来，我们的钢桶检漏机的用户已遍布大江南北。主要用户有：

● 宁波新岛企业服务有限公司

●中粮(昆山) 包装容器有限公司

●杭州金盛包装容器有限公司

●宁波市集隆金属制品有限公司

●上海天昊达化工包装有限公司

●莱阳远东制桶有限公司

●烟台统一包装容器有限公司

从2008年第一代12秒/只，到2011年第四代6秒/只。技术革新分秒必争，检漏经验与时俱进！

（本文由杨文亮根据张和毅先生演讲稿编辑整理）