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汽车领域


油箱泄漏检测

       为了减少排放,必须要求对塑料油箱进行更严格的泄漏测试

汽车与汽车供应链行业的成本压力非常大,与此同时减排要求不断提高。例如在美国燃油箱必须符合车辆排放LEV III 低的要求。再如,选择性催化还原 (SCR) 技术以及此技术专用的车用尿素溶液 (DEF) 箱的面世。为保持竞争力,生产和交付流程必须进行优化。

汽车燃油箱从材料上分为金属和塑料两种。塑料燃油箱(乘用车、重型卡车和越野设备使用的就是这种燃油箱)通常是用高密度聚乙烯 (HDPE) 制成。金属燃油箱用钢或铝制成。两轮车燃油箱通常用金属制成,但随着近期轻型材料的兴起,两轮车燃油箱也开始采用这种材料。预计这一趋势在未来五年里将呈强劲势头。塑料燃油箱对泄漏检测的要求通常高于金属燃油箱。燃油箱的泄漏率典型要求是在 10-4 10-6 mbar·l/s 范围之间。车用尿素溶液箱通常也是用聚乙烯材料制成。车用尿素溶液箱的泄漏率要求是在 10-4mbar·l/s 范围内。

通常用水检法对燃油箱进行检测,有时会用超声波检测作为辅助手段。但是,用水检法对燃油箱进行泄漏检测面临着重大挑战。首先,塑料燃油箱最多只能承受高于大气压力几百毫巴的压力,因此,可产生气泡的内压很低。此外将燃油箱压入水中时,由于燃油箱内密封空气造成的浮力,燃油箱会受到很大的作用力。用水检法进行燃油箱检测时,通常需要先将燃油箱放在托笼里,再将其放入到水中。托笼需要根据每个燃油箱进行定制,以便提供最佳的机械支撑。将燃油箱压入水中后,必须清除水(气泡)中的大量紊流,以使条件能够稳定下来,才能够准确无误地检测从实际泄漏中产生的气泡。

一般来说,水检法检测只能检测出高 10-4 mbar l/s 的泄漏率,而无法检测出更小的泄漏率。随着对低排放的要求越来越高,水检法检测的适用性将会进一步降低。


STT 上海贤日 解决方案

根据燃油箱的大小和所需的产量,目前提供两种示踪气体解决方案:


累积法

真空检漏法

产品产量

低到中等

中等到高

燃油箱大小

小型

大中型

油箱氦检漏设备

产量大且产品体积较大的塑料油箱使用真空氦泄漏检测法

对于需要中等到高的产量的大中型燃油箱(小轿车和卡车的燃油箱),建议在真空舱室内通过氦气进行泄漏检测。在这个检测过程中,需要将燃油箱放在检测舱室内,并将燃油箱连接到真空系统。舱室盖子盖好后,大型真空泵将对燃油箱内部和真空舱室进行抽真空操作。部件和舱室是同时被抽真空的,以避免燃油箱受到过高的压力负荷(通常不超过 200 300 mbar/3 4 psi)。随后,会向部件回充少量氦气(同样不超过燃油箱的最大压力负荷)。如果存在泄漏,氦气将会向外逸出, 氦质谱检漏仪(连接到真空舱室)会检测到从燃油箱中逸出的氦原子。

对于需要低到中等产量的小型燃油箱(摩托车燃油箱)或较小型的车用尿素溶液箱,在集聚室中正常压力下采用氦气或氢气进行泄漏检测(累积法)是较为经济实惠的解决方案。

在简单舱室中,通过检测气体接口向燃油箱输送少量氦气或氢气。由于不能对燃油箱进行抽真空(燃油箱的允许最大压力负荷通常仅为 200 300 mbar/3 4 psi),燃油箱将会采用泵送法进行充气,它一侧的空气将被抽出,另一侧则会回充氦气,以确保充入的氦气浓度接近 100%。充气后,检测气体会通过泄漏通道散逸至集聚室中。风扇可确保累积室内的测试气体均匀分布,由此避免了泄漏位置的影响,保证测量值的精确。传感器确定此环境中的检测气体含量,并通过该值计算部件的泄漏率。


采用示踪气体进行泄漏检测的好处

  • 1.可重复的准确测量,可靠的泄漏测试
  • 2.无需操作员干预即可获得测试结果
  • 3.还能够检测更小的泄漏(在 10-4 10-6 mbar l/s 范围之间)
  • 4.整个过程干燥且无腐蚀
  • 5.高产品检测量


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