-
Вакуумные системы и установки
-
Вакуумные насосы
-
Воздуходувки
-
Вакуумметры
-
Вакуумная арматура
-
Течеискатели
-
Масс-спектрометры
-
Компрессоры
-
Испытательные камеры
- Вакуумные камеры
-
Элементы вакуумных систем
-
Вакуумные печи
-
Испытательные вибрационные системы
-
Криогенное оборудование
- Лиофильная сушка
-
Оборудование для микроэлектроники
-
Оборудования для нанесения тонких пленок
-
Определение центра масс
- Ультразвуковые ванны
- Установки диффузионной сварки
- Установки Электронно-лучевой сварки
-
Циркуляционные термостаты
- Гексаподы - кинематические платформы
- Гелиевые компрессоры
- Криорефрижераторы
Описание технической задачи
Стеки топливных элементов состоят из двух концевых пластин и нескольких биполярных пластин, разделенных мембранными электродными узлами (MEA). По факту, биполярные пластины это электропроводящие детали, соединяющие анод одного топливного элемента (ячейки) с катодом другого. Биполярные пластины содержат:
- две полости для технологических газов топливных элементов водород и кислород (воздух);
- внутренний контур для охлаждения жидкости (необходимо для поддержания оптимальной рабочей температуры стека).
Обе полости и внутренний контур должны проверяться на утечки. Водородная магистраль не должна пропускать газ в окружающую среду, так как он легко воспламеняется. Охлаждающая магистраль также не должна пропускать жидкость наружу утечка может вызвать перебои в электричестве и снижение охлаждающей способности. Еще один важный момент водород не должен попадать в охлаждающую магистраль, иначе возможно возникновение коррозии материала и проблем в функционировании охладительного канала насоса из-за появления пузырьков газа в жидкости.
Для различных случаев применяются различные критерии определения скорости утечки:
- Попадание водорода наружу или в охлаждающий канал должно быть ограничено скоростью протечки в диапазоне от 10"4 до 10'e мбар * л/с, чтобы ограничить количество выделяемого водорода до безопасного уровня.
- Жидкость из охлаждающего канала при течи должна ограничиваться скоростью от 10^ до 10'5 мбар * л/с, так как указанные масштабы будут блокировать охлаждающую жидкость и не позволят продолжить ей вытекать.
Решение компании INFICON
Тестирование на определение утечки охлаждающей жидкости
Для проверки контура охлаждающей жидкости на биполярных пластинах, его откачивают и заполняют гелием перед тем, как он будет окончательно замкнут. После этого биполярную пластину помещают в вакуумную камеру. После создания разрежения в вакуумной камере к ней подключается детектор утечек LDS3000 и при наличии обнаруживается протечка гелия из контура охлаждающей жидкости. После вентиляции вакуумной камеры гелий удаляется из контура.
Тестирование на утечку водорода в окружающую среду
Перед испытаниями на протечку водорода наружу водородная полость должна быть закрыта и изолирована. После этого начинается откачка объема и заполнение гелием до того момента, как впускной клапан полностью закроется. Биполярная пластина помещается в вакуумную камеру. Происходит откачка и подключается детектор утечки LDS3000. Он обнаруживает любой объем гелия, выделяемого из водородной полости. При обнаружении течи можно определить её местонахождение (выделение гелия наружу или в охлаждающий канал) на втором этапе тестирования.
Если утечка гелия не обнаружена, то протечек газов из водородной полости в окружающую среду или охладительную магистраль не существует. В конце исследования камера вентилируется, и гелий выводится из полости водорода.
Тестирование на утечку водорода в охлаждающий канал
Когда водородная полость заполнена гелием и замкнута, охлаждающий канал соединяется с вакуумным насосом. Происходит откачка до вакуумного давления. Детектор утечек LDS3000 подключается к охлаждающей магистрали. Он обнаруживает любые протечки гелия из полости водорода в контур охлаждения. После тестирования охлаждающий контур вентилируется и гелий выводится из полости водорода.
В случае если во время этого испытания утечка не обнаружена, но была обнаружена течь в предыдущем тестировании, то утечка водорода с выделением газа в окружающую среду.
Преимущества обнаружения утечек с помощью индикаторного газа
- Высокая надежность обнаружения течей;
- Процесс тестирования повторяемый и вновь воспроизводимый;
- Результаты в соответствии с техническими стандартами;
- Метод не подвержен влиянию температур и влажности;
- Определение источника течи.