閥門管道氦檢漏測試（Helium Leak Testing）是一種高靈敏度、高可靠性的氣密性檢測方法，廣泛應用于對密封性能要求極高的工業(yè)領域，如半導體制造、航空航天、核電、真空系統(tǒng)、高端制冷設備以及特種閥門與管道系統(tǒng)的質量控制。
以下是對閥門管道氦檢漏測試的全面解讀：
一、基本原理
氦檢漏基于質譜分析技術，利用氦氣作為示蹤氣體（tracer gas），因其具有以下優(yōu)點：
分子量小（4 amu），穿透力強； 在空氣中含量極低（約5 ppm），背景干擾小； 無毒、不可燃、化學惰性； 可被高靈敏度氦質譜檢漏儀（Helium Mass Spectrometer Leak Detector, HMSLD）精準識別。
檢測流程簡述：
將被測閥門或管道系統(tǒng)連接至真空系統(tǒng)； 抽真空至一定壓力（通常 ≤ 10?1 mbar）； 在疑似泄漏點外部噴吹氦氣（噴氦法），或向內部充入氦氣混合氣（吸槍法/正壓法）； 若存在泄漏，氦氣會進入系統(tǒng)并被質譜儀檢測到； 儀器輸出泄漏率（單位：mbar·L/s 或 Pa·m3/s），判斷是否合格。
二、常用檢測方法（針對閥門/管道）
| 真空噴氦法 | |||
| 正壓吸槍法 | |||
| 整體加壓+真空箱法 | |||
| 背壓法 |
對于高純、超高真空或核級閥門，通常要求泄漏率 ≤ 1×10?? mbar·L/s。
三、測試標準與規(guī)范參考
| ISO 20485 | ||
| ASTM E493 | ||
| GB/T 38586-2020 | ||
| ASME B16.34 | ||
| SEMI F37 |
注：具體驗收標準由客戶技術協(xié)議或行業(yè)規(guī)范確定，常見閾值如下：
普通工業(yè)閥門：≤ 1×10?? mbar·L/s 真空/半導體閥門：≤ 1×10?? mbar·L/s 核電/航天級：≤ 1×10?1? mbar·L/s
四、測試關鍵步驟（以真空噴氦法為例）
預處理
清潔閥門/管道表面，去除油污、水分； 確保密封面無臨時密封膠等堵塞物。 連接與抽真空
將被測件接入檢漏儀真空系統(tǒng)； 啟動機械泵+分子泵，抽至工作壓力（如 10?2 mbar）。 本底測試
關閉被測件，觀察本底信號是否穩(wěn)定且低于閾值。 噴氦檢測
使用氦氣噴槍（濃度95%以上）對焊縫、閥桿填料、法蘭墊片、螺紋接口等潛在泄漏點勻速掃描； 噴氦距離約5–10 mm，速度 ≤ 5 cm/s。 結果判定
若儀器顯示泄漏信號突增并穩(wěn)定，記錄最大泄漏率； 超標點需標記、修復后復測。 出具報告
包含：測試方法、儀器型號、環(huán)境條件、泄漏率、測試部位圖、結論。
五、常見泄漏點（閥門/管道）
六、注意事項
避免誤報
：周圍環(huán)境中若有氦氣（如氣球、檢漏作業(yè)區(qū)交叉），會導致假陽性； 溫度影響
：高溫下材料放氣可能干擾本底，建議室溫測試； 安全防護
：氦氣雖無毒，但在密閉空間大量釋放可能造成缺氧； 儀器校準
：檢漏儀需定期用標準漏孔（如 1×10?? mbar·L/s）校準。
七、應用場景舉例
半導體廠
：高純特氣輸送管道、VMB/VMP閥門組； LNG接收站
：低溫閥門深冷密封驗證； 航天推進系統(tǒng)
：燃料管路零泄漏要求； 核反應堆冷卻回路
：防止放射性介質外泄； 實驗室真空腔體
：確保超高真空維持能力。
八、總結
氦檢漏是閥門管道密封性驗證的“金標準”。
相較于水壓、氣泡、壓降等傳統(tǒng)方法，其靈敏度高出數(shù)個數(shù)量級，能發(fā)現(xiàn)微米級缺陷，適用于高端制造和安全關鍵系統(tǒng)。