汽轮机真空系统不严密.泄漏是汽轮机真空严密性试验不合格的重要原因。不同尺寸的漏孔会降低机组运行时的真空值，对汽轮机发电机组的经济性和安全性产生不利影响。首先，真空值的降低导致机组消耗增加，降低机组运行的经济性，严重限制机组的负荷。第二，真空值的降低使排气压力.排气温度升高，严重导致汽轮机低压缸膨胀差异和低压缸变形，改变机组中心，导致机组振动强烈，甚至故障关闭。

1.由于体积大、管道复杂、看不见量，由于体积大，管道复杂，看不见，检查非常困难。特别是空冷机组，排气管直径大，焊缝长，接口多，空冷散热器温度高，体积大，管束数量大，翅片结构复杂，检查困难。汽轮机组真空系统泄漏测量问题长期困扰着电厂技术部门。传统的各种泄漏测量方法都存在各种缺陷，无法达到预期的效果。在机组正常运行时漏测量方法，以便在机组正常运行时检查和堵塞真空系统。氦质谱泄漏检测技术是目前的国际.最先进的测漏方法，具有快速的测漏方法，.精确.灵敏度高.无损伤等优点。

2.氦质谱检漏原理

氦质谱检漏技术是无色的.无味稀有气体氦表示.踪介质.一种以磁质谱分析仪为检测仪器的检测技术，其检测灵敏度可达10-14~10-15Pa.m/s，能准确确定漏孔位置和漏率。

氦质谱检漏仪主要是质谱室.真空系统组件和电子控制组件由三部分组成。质谱室连接到分子泵的高真空端，入口连接到分子泵和机械泵之间。分子泵对不同气体具有不同的压缩比特性，氦逆着分子泵的抽气方向进入质谱室。泄漏检测器在质谱室电离气体，这些离子在加速电场的作用下进入磁场，在洛伦兹力的作用下发生偏移，因为不同荷质比的离子具有不同的电磁特性，偏移半径不同。在隔板的作用下，氦泄漏检测器的收集板只允许带正电的氦离子接收，单位时间到达收集板的氦离子对应于电流信号，与到达收集板的氦离子数量相比，放大后电流信号显示在质谱仪的显示面板上，其大小反映了泄漏点的泄漏率，通过泄漏率的大小来确定位置的泄漏水平。

氦选择氦作为氦质谱检漏仪的示踪气体，因为氦具有以下优良特点：

①氦在空气中的含量很少，体积含量为5.24x10-6，如果氦气在环境中的含量超标，很容易检测到极少量氦气；

②氦分子小.质量轻.易扩散.易穿越漏孔.易于检查和清除；

③氦离子荷质比小，易于质谱分析；

④氦气是惰性气体，化学性质稳定，不会腐蚀和损坏任何设备；

⑤氦有毒，不凝结，极难容水。

3.汽轮机真空系统泄漏检测系统

3.1测漏方案

汽轮机真空系统氦质谱泄漏检测一般采用负压取样法。泄漏检测时，快速取样装置的探头应放置在被测机组真空泵汽水分离器的排气口。由于机组排出的气体中水蒸气含量高，一般需要在探头前安装凝汽设备进行保护。笔者在准大发电站泄漏检测中发现，如果探头前没有安装凝汽设备，大量水蒸气凝结后会堵塞取样装置探头的小间隙，导致检测失败。

检查前，用喷枪将氦4气喷射到与真空系统相关的可能泄漏的汽水阀上i]法兰.阀座座和焊缝周围，如果检测到泄漏，氦将通过泄漏吸入真空系统，然后通过真空泵排气口排出，从探头收集，送至氦质谱泄漏检测仪检测。该方法操作方便.快，不需要打动电厂的所有设备。

3.2使用仪器时应注意的问题

泄漏检测仪的响应时间会影响泄漏检测的工作速度，仪器的正常运行响应时间不超过3s。作者实测时，将氦气喷射到泄漏处5~10s之后，泄漏检测器发生反应，对于如此庞大的真空系统，贩卖应该相当敏感。

泄漏测量时，喷枪在泄漏处的停留时间应为仪器响应时间的3倍，加上真空系统中氦气的传输时间，即两次氦气喷射的最小间隔。当然，真空系统越大，间隔时间就越长。根据实际测量经验，两次氦气喷射的最小间隔保持在30s上下，即第一次喷氦后30s如果内检漏仪没有反应，可以进行第二次喷氦。

从理论上讲，清除时间与响应时间相同，但由于仪器部件对氦的吸附和吸附作用的影响，清除时间一般较长。根据笔者的计算，检测量级为10-9Pa·m3/s微漏时，清除时间约1分钟；检测到的量级为10-8Pa·m3/s中漏点时，清除时间约2分钟；检测到的量级为10-7Pa.m3/s大漏漏时，清除时间为3分钟；

3.3测漏阶段

汽轮机组真空系统覆盖面广，可能产生泄漏的部位很多，因为测漏涉及面广，涉及面广.工作量大，笔者将疑漏位置分为三组，分三个阶段进行测漏。

第一阶段的目的是将低压加热器危急疏水管道放入低压加热器中.负压段抽气管连接法兰.低压加热器抽气管道.泵送设备至凝汽管道.低压旁通隔离阀、法兰.真空破坏门及其管道.凝结水泵盘根等。这一时期的管道。.有许多法兰和闸阀，这也意味着可能有许多泄漏部位，泄漏概率高。

第二阶段的目的是放置主机低压缸轴封.低压缸水平中分面.低压缸安全膜.轴封加热器水封。

第三阶段的目的是将人孔放在凝汽器（排气设备）本身上.管道接口.励温度测点接口.热井放水阀.凝汽器汽侧放水门.低压缸与凝汽器(排气设备)喉部的连接处等。大部分可疑泄漏位于高处，凝汽器喉部与周围混凝器的结构间隙仅为25cm上下，人员无法进入。为了方便安全地喷氦气，笔者选择了长度合适的竹竿来引导氦气

流动，在喉咙等高处喷氦气。

4.结论

汽轮机真空系统巨大。在测量泄漏之前，必须仔细分析与泄漏相关的各子系统的特点，制定泄漏测量方案，逐一检查。

氦质谱检漏技术作为最先进的检漏方法，操作简单.迅速精确.灵敏度高.无损伤，可在机组正常运行中测量泄漏，减少停机财产损失，为机组安全经济稳定运行提供保障。

深圳华尔升智控技术有限公司是一家具有自主知识产权和持续创新能力，经营业绩稳定增长的高科技公司。公司拥有经验丰富的研究应用技术团队，稳健高效的运营团队和专业的销售队伍，主要成员均有着十多年的氦质谱检漏行业从业经验，有丰富的经验和技术实力。