이 질소 벤트 키트는 누출 탐지기가 주변 공기 대신 중성 질소 가스를 사용하여 벤트할 수 있도록 하는 액세서리로, 기기를 보호하고 측정 안정성을 향상시키는 데 도움이 됩니다. 이 키트는 특히 Pfeiffer Adixen ASM142 헬륨 누출 탐지기(부품 번호 801421)용으로 설계되었습니다. 중성 가스 벤트 라인이 포함되어 있으며, ASM142 헬륨 누출 탐지기용 전용 질소(N2) 벤트 라인을 제공합니다. 질소는 주변 공기를 사용하여 벤트할 경우 진공 시스템에 유입될 수 있는 오염 물질이나 습기를 방지하기 위해 중성 벤트 가스로 사용됩니다. 이는 누출 탐지기 진공 회로의 내부 청결도와 안정성을 유지하는 데 도움이 됩니다.
자세한 설치 및 조립 설명서는 아래 ASM142 .pdf 파일의 B200-B201 섹션과 .pdf 파일에서 확인할 수 있습니다.
유지보수 작업은 물론 소규모 생산 환경에서도 이러한 신뢰할 수 있는 헬륨 누출 탐지기를 사용하여 진공 시스템의 매우 정밀한 누출을 찾아낼 수 있습니다.
헬륨 누출 테스트 기본 사항
헬륨 질량 분석법, 또는 헬륨 누출 검사는 누출을 매우 정밀하게 감지하는 방법입니다. 이 기술은 제2차 세계 대전 중 맨해튼 프로젝트에서 가스 확산 과정에서 발생하는 극미한 누출을 찾아내기 위해 처음 개발되었습니다.
헬륨 누출 검사의 핵심은 헬륨 질량 분석기라는 복잡한 장비입니다. 간단히 말해, 이 장비는 진공 펌프를 통해 유입된 공기 샘플을 분석하여 샘플에 존재하는 헬륨의 양을 정량적으로 측정합니다. 실제로 "누출"은 장비에서 분석되는 헬륨 수치의 상승으로 나타납니다.
헬륨 누출 검사는 극히 미세한 누출까지 감지할 수 있습니다. 예를 들어, 저희 장비는 320년 동안 단 2세제곱센티미터(설탕 두 개 분량)의 헬륨만 방출하는 극소량의 누출까지 감지할 수 있습니다. 이처럼 높은 정밀도가 요구되는 경우는 매우 드물지만, 이 예시는 해당 검사 방식의 정확도를 보여주는 좋은 사례입니다.
헬륨 누출 감지는 간단해 보일 수 있지만, 실제로는 예술과 과학이 결합된 과정입니다. 사용자는 장비가 제대로 작동하는지 확인해야 하며, 이 과정은 사용자의 경험에 크게 좌우됩니다. 비유하자면, 돈만 있으면 누구나 비행기를 살 수 있지만, 비행기를 조종하는 법을 배우려면 많은 연습이 필요합니다. 헬륨 누출 감지도 마찬가지입니다. "조종사"가 비행기를 조종하는 법을 제대로 알고 있어야 합니다.
헬륨이 우수한 이유는 무엇일까요?
누출 감지에는 여러 기체가 사용되지만, 헬륨은 탁월한 테스트 특성을 제공합니다. 원자 질량 단위(AMU)가 4에 불과한 헬륨은 가장 가벼운 비활성 기체입니다. AMU가 2인 수소만이 헬륨보다 가볍지만, 폭발 가능성이 있어 거의 사용되지 않습니다.
헬륨이 우수한 추적 가스인 추가적인 이유:- 대기 중에 아주 미량으로 존재합니다(대략 백만분율 5).
- 공기보다 2.7배 빠르게 틈새를 통과합니다.
- 무독성
- 비파괴적
- 비폭발성
- 저렴한
- 사용자 친화적
이러한 특성과 높은 감도 덕분에 헬륨 누출 테스트는 다양한 누출 테스트 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 헬륨 누출 테스트에는 여러 가지 테스트 절차가 있지만, 일반적으로 두 가지 주요 테스트 모드가 있습니다.
헬륨 누출 테스트의 두 가지 주요 방법:
이 두 모드 중 하나를 선택하는 것은 테스트 대상 시스템의 크기와 필요한 감도 수준에 따라 결정됩니다.
분무형 프로브: 최고의 감도를 제공합니다 이 기법에서는 누출 탐지기를 테스트 대상 시스템에 직접 연결하고 시스템 내부를 진공 상태로 만듭니다. 적절한 진공도가 확보되면 시스템 외부에 헬륨을 조심스럽게 분사하는데, 특히 누출이 의심되는 부위에 집중합니다. 용접 불량(균열, 미세 구멍, 불완전 용접, 기공 등), 결함이 있거나 누락된 개스킷, 느슨한 클램프로 인한 누출 등 시스템의 모든 누출 부위는 헬륨을 통과시켜 장비로 쉽게 감지할 수 있습니다. 이를 통해 누출 원인을 정확하게 파악하고 수리할 수 있습니다.
분무식 프로브 방식은 최고 수준의 감도를 구현하기 위해 사용됩니다. 사용되는 장비에 따라 달성 가능한 최대 감도가 결정되는데, Jurva Leak Testing의 경우 2x10⁻¹⁰ 표준 세제곱센티미터/초입니다. 이 기술은 테스트에 충분한 진공이 필요하기 때문에 테스트 대상 시스템이 테스트 전에 비교적 누출이 없어야 합니다. 하지만 특수 스로틀링 장치를 사용하면 일반적으로 대략적인 테스트를 수행할 수 있습니다. 대략적인 테스트를 통해 주요 누출을 제거하면 감도를 높인 테스트를 진행할 수 있습니다.
다음은 분무 탐침 기법을 사용하여 테스트하는 시스템의 예입니다.
- A-바 용광로
- 전자빔 시스템
- 레이저 시스템
- 금속 도금 장비
- 증류 시스템
- 진공 시스템
스니퍼 프로브 이 기술에서는 테스트 대상 시스템 내부 전체에 헬륨을 주입합니다. 헬륨은 고유한 특성으로 인해 시스템 전체로 쉽게 이동하며, 빠져나가려는 과정에서 균열, 미세 구멍, 불완전한 용접, 기공 등으로 인한 용접 불량, 결함이 있거나 누락된 개스킷, 느슨한 클램프로 인한 누출 등 모든 결함을 찾아냅니다. 그런 다음 누출 시험기에 부착된 프로브를 사용하여 시스템 외부를 스캔합니다. 누출이 발생하면 누출 부위 근처에서 헬륨 농도가 증가하여 쉽게 감지됩니다. 누출 원인을 정확히 파악하여 즉시 수리 및 재시험을 진행할 수 있습니다.
분무식 프로브 기법과는 달리, 이 방법은 매우 유연하여 헬륨을 주입할 수 있는 거의 모든 시스템의 요구 사항에 맞춰 적용할 수 있습니다. 실질적인 크기 제한도 없습니다. 하지만 스니퍼 프로브 기법은 공기 중 헬륨 농도(약 5ppm) 때문에 분무식 프로브 기법만큼 민감하지는 않습니다. 이 방법으로 달성할 수 있는 최대 감도는 약 1x10⁻⁶ 표준 입방미터/초입니다. 그럼에도 불구하고, 이 방법은 기포 시험, 음향 방출 시험, 액체 침투 시험 또는 진공 상자 시험과 같은 기존의 누출 시험 방법보다 훨씬 우수합니다.
다음 목록은 Jurva Leak Testing이 스니퍼 프로브 프로세스를 사용하여 테스트한 시스템의 예입니다.
- 저장 탱크(지상 및 지하 모두)
- 떠 있는 지붕
- 지하 파이프라인
- 지하 케이블
- 무균 시스템(플래시 쿨러, 열교환기, 충전기 등)
- 가압될 수 있는 모든 용기/배관 또는 시스템
