Проверка на герметичность
Autoservice-ryazan.ru

Автомобильный портал

Проверка на герметичность

Суть проверки сварных швов на герметичность. Характеристика и технология основных способов

Кроме прочности, сварные соединения сооружений и изделий должны обладать герметичностью (непроницаемостью).

Понятие о контроле сварных швов на герметичность

Под контролем герметичности подразумевается вид неразрушающего контроля, при котором оценивается или измеряется суммарный поток (натеканий, утечек) рабочей среды (газа, жидкости), просачивающейся сквозь неплотности. Полученное значение сравнивается с допустимой нормой, приведенной в технических условиях.

Способы контроля герметичности подразделяются по критериям:

К простейшим методам контроля сварных швов на герметичность относятся капиллярные, компрессионные, вакуумные.

Испытание на непроницаемость проводится после визуального осмотра сварных швов. Контрольной проверке на непроницаемость подлежат швы изделий для транспортировки и хранения газа и жидкостей. Контроль осуществляется с применением аммиака, керосина, способом вакуумирования, гидравлических и пневматических испытаний.

Требования к сварным изделиям, подлежащим контролю на непроницаемость:

  • соответствие их изготовления чертежам, техническим условиям;
  • наличие сопроводительной документации;
  • поверхность должна быть подготовлена к испытаниям.

Способы проверки

Контроль сварных швов на герметичность проводится такими способами:

  • керосином;
  • аммиаком;
  • пневматическим;
  • гидравлическим;
  • вакуумом.

Керосином

Метод используется для проверки плотности сварных швов сосудов и резервуаров из металла до 10 мм толщиной, не работающих под давлением.

В основе проверки керосином лежит явление капиллярности. Суть способа состоит в способности керосина подниматься по сквозным порам и трещинам. Испытание керосином позволяет выявить дефекты, имеющие размер от 0.1 мм.

Технология заключается в обмазывании шва с одной стороны раствором мела или каолина в воде. После высыхания мелового состава шов с обратной стороны смачивается несколько раз керосином. Если имеются трещины, поры, несплошности, через них просачивается керосин и проявляется пятнами на меловой покраске.

Время испытания керосином:

  • при температуре выше 0 °С – от 4 часов, ответственных изделий – 12 часов;
  • при отрицательной температуре – от 8 часов, для серьезных объектов – 24 часа.

Аммиаком

Метод основан на свойстве индикаторов определенного вида (раствор азотно-кислой ртути или фенолфталеина) изменять окраску в результате воздействия сжиженного аммиака. Применяется для испытания замкнутых сварных сосудов на плотность.

Методика процесса состоит в оклеивании сварного шва снаружи полосками бумаги, пропитанными 5% раствором азотно-кислого серебра. В контрольный сосуд нагнетается сжатый воздух с содержанием 1% аммиака. Пары аммиака проходят сквозь неплотности шва, реагируют с азотно-кислой ртутью, вызывая окрашивание бумаги в серебристо-черный цвет напротив расположения дефекта. Если в качестве индикатора используется раствор фенолфталеина, окраска бумаги будет ярко-красной.

Характер и размеры дефекта зависят от скорости появления следов на бумаге, их размеров и формы.

Время проникновения аммиака сквозь неплотности сварного шва составляет от 10 минут до получаса.

Пневматическим способом

Метод предназначен для проверки плотности сварного шва изделий, работающих под давлением. В замкнутый сосуд небольшого размера, герметизированный заглушкой, до давления, на 10-20% превышающее рабочее, нагнетается сжатый воздух. Изделие погружается в воду. Наличие дефектов сварного шва определяется по пузырькам воздуха, выходящим через неплотности.

Крупногабаритные предметы герметизируют, швы промазывают мыльным раствором. В испытуемую конструкцию под давлением, превышающим рабочее на 10-20%, подается газ. Признаком дефекта является появление пузырей на шве, смоченном мыльным раствором.

Проверка крупных сосудов и газопроводов проводится на падение давления. Ввиду большой протяженности швы не обмыливают. Наличие дефектов определяется по падению давления за период 24 часа.

Испытание под давлением не допускает обстукивания сварных швов. Проверка проводится в изолированном помещении. Проведение контроля крупногабаритных изделий требует соблюдения осторожности.

Гидравлическим

В зависимости от типа конструкции существует 3 вида гидравлических испытаний:

  • гидравлического давления (гидравлические системы, трубопроводы);
  • налив воды (цистерны, баки, резервуары);
  • полив струей воды с одной стороны (изделия большой протяженности).
  1. Способ гидравлического давления. Проверяемый объект герметизируется и заполняется под давлением рабочей жидкостью или водой. Вид жидкости, ее давление и время испытания зависят от назначения контрольного образца. Цифра пробного испытательного давления указывается в проекте. Для трубопроводов составляет 1.25 и более значения рабочего давления. Пробный контроль проводится при температуре воздуха выше нуля. Результат считается удовлетворительным, если на сварном шве отсутствует запотевание и не обнаружена течь, а манометрическое давление не упало.
  2. Контроль наливом. Изделия до заданного уровня заполняется водой. При температуре воздуха выше 0° С, воды – выше 5° С, время выдержки – до 24 часов. Требуется постоянное наблюдение за понижением уровня воды и состоянием сварных швов. Шов, находящийся сверху, при обнаружении дефектов освобождается от воды, дефекты устраняются, вода доливается с целью испытания вновь заваренного участка шва. Операции повторяются до полного устранения всех дефектов.
  3. Полив струей воды. Испытание проводится струей воды из брандспойта с выходным отверстием от 15 мм. Скорость движения струи, направляемой вдоль шва, 1 м/мин. Давление воды в шланге – не менее 1 атм. Расстояние от наконечника брандспойта до поверхности изделия – до 2 м. Поверхность стороны исследуемого образца, обратная от поливаемой водой, должна быть сухой. Ее осмотр выполняется одновременно с поливом. Дефектные места проявляются возникновением течи, появлением капель воды, запотеванием поверхности сварного шва или околошовной зоны.

Вакуумом

Способ заключается в изоляции испытуемого изделия от внешней атмосферы путем откачки воздуха и проверки вакуума. При наличии в сварных швах дефектов вакуум будет нарушаться.

Метод подходит для контроля герметичности швов, к которым имеется доступ лишь с одной стороны – днищ вертикальных резервуаров, газгольдеров, гидроизоляционных ящиков, кровель цилиндрических нефтерезервуаров. Проверка осуществляется вакуум-прибором.

Камера устройства устанавливается на стык шва, обмазанный индикатором – мыльным раствором – и включается насос. Под воздействием атмосферного давления воздух проходит сквозь неплотности сварного соединения, и в местах дефектов возникают мыльные пузыри, которые можно наблюдать через стекло камеры. В условиях низких температур к пенному индикатору добавляется хлористый натрий (поваренная соль) или хлористый кальций.

Проверка на герметичность

5.8 Проверка на герметичность

Способ проверки электрофильтра на герметичность определяет разработчик.

Испытание сварных швов на сквозные дефекты осуществляют капиллярным, гидравлическим и пневматическим методами.

5.8.1 Капиллярный метод (смачивание керосином)

Поверхность контролируемого шва с наружной стороны следует покрыть меловым раствором, а с внутренней обильно смачивать керосином в течение всего периода испытаний. Время выдержки должно быть не менее указанного в таблице 1.

Таблица 1- Время выдержки сварного шва при испытании керосином

Время выдержки, ч (мин)

в нижнем положении шва

в верхнем вертикальном положении шва

Сварные швы считают непроницаемыми, если на поверхности контролируемого шва с нанесенным меловым раствором за время выдержки не появились пятна керосина.

5.8.2 Гидравлическое испытание

5.8.2.1 Гидравлическое испытание должно быть проведено на испытательном стенде предприятия-изготовителя. Допускается гидравлическое испытание негабаритных электрофильтров, транспортируемых частями и собираемых на монтажной площадке, проводить после окончания сборки, сварки и других работ на месте установки.

5.8.2.2 Гидравлическое испытание электрофильтра следует проводить с крепежом и прокладками, предусмотренными в нормативном документе.

5.8.2.3 Гидравлическое испытание электрофильтра (сборочных единиц, деталей), за исключением литых, следует проводить пробным давлением Рпр, определяемым по формуле

, (1)

где Р – расчетное давление, определяемое по ГОСТ 14249, МПа (кгс/см 2 ),

[s]20 и [s]t – допускаемые напряжения для материала соответственно при 20 °С и расчетной температуре t, МПа (кгс/см 2 ).

1 Если материал отдельной детали или сборочной единицы (обечайки, днища, фланца, крепежа, патрубка) сосуда менее прочный или если ее расчетное давление или расчетная температура меньше, чем у других деталей или сборочных единиц, то электрофильтр следует испытывать пробным давлением, определенным для этой детали или сборочной единицы.

2 Допускается для электрофильтров, рассчитанных на соответствующие климатические зоны, пробное давление определять с учетом условий этой зоны, расчетное давление или расчетная температура которой имеет меньшее значение.

3 Если Рпр определяемое по формуле (1), вызывает необходимость утолщения стенки корпуса электрофильтра, работающего под наружным давлением, то для проведения гидравлического испытания допускается пробное давление определять по формуле

, (2)

где Е20 и Еt – модули упругости материала соответственно при 20 °С и расчетной температуре t, МПа (кгс/см 2 )

4 Пробное давление при испытании электрофильтра, предназначенного для работы с различными расчетными параметрами (давлениями и температурами), следует принимать равным максимальному из определенных экспериментальных значений пробных давлений для различных расчетных параметров.

5 Предельное отклонение значения пробного давления не должно быть более 5 %.

5.8.2.4 Гидравлическое испытание электрофильтров, устанавливаемых вертикально, допускается проводить в горизонтальном положении при условии обеспечения прочности корпуса электрофильтра.

Расчет на прочность должен быть выполнен разработчиком нормативного документа.

При этом пробное давление следует принимать с учетом гидростатического давления, если последнее действует на электрофильтр в рабочих условиях, и контролировать манометром, установленным на верхней образующей корпуса электрофильтра.

5.8.2.5 Для гидравлического испытания электрофильтров применяют воду. Допускается по согласованию с разработчиком использование в качестве испытательной среды другой жидкости.

Температуру воды следует принимать не ниже критической температуры хрупкости материала электрофильтра и указывать в нормативном документе. При отсутствии указаний разработчика температура воды должна быть от 5 до 40 °С.

Разность температур стенки электрофильтра и окружающего воздуха во время испытания не должна вызывать выпадение влаги не поверхности стенок электрофильтра.

5.8.2.6 Давление в испытуемом электрофильтре следует повышать и снижать плавно по инструкции предприятия-изготовителя. Скорость подъема и снижения давления не должна превышать 0,5 МПа (5 кгс/см 2 ) в минуту.

Значение времени выдержки электрофильтра (деталей, сборочных единиц) под пробным давлением должно быть не менее значений, указанных в таблице 2.

Таблица 2 – Время выдержки электрофильтра под пробным давлением

Время выдержки, ч (мин)

1) Для литых и многослойных сосудов (деталей, сборочных единиц).

После выдержки электрофильтра (детали, сборочной единицы) под пробным давлением необходимо снизить давление до расчетного и провести визуальный контроль наружной поверхности, разъемных и сварных соединений. Не допускается обстукивание электрофильтра во время испытаний.

Примечание – Визуальный контроль электрофильтров, работающих под вакуумом, следует проводить при пробном давлении.

5.8.2.7 Пробное давление при гидравлическом испытании следует контролировать с помощью двух манометров. Оба манометра выбирают одного типа, предела измерений, класса точности, одинаковой цены деления. Манометры должны иметь класс точности не ниже 2,5.

5.8.2.8 После проведения гидравлического испытания вода должна быть полностью удалена.

5.8.2.9 Испытание электрофильтров, работающих без давления (под налив), следует проводить смачиванием сварных швов керосином в соответствии с 5.8.1.

Читать еще:  Как правильно проклеить шумоизоляцией машину

5.8.2.10 Гидравлическое испытание допускается по согласованию с разработчиком заменять пневматическим (сжатым воздухом, инертным газом или смесью воздуха с контрольным газом), если проведение гидравлического испытания невозможно из-за большого напряжения от массы воды в электрофильтре или фундаменте испытательного стенда; трудного удаления воды из электрофильтра; возможного нарушения внутренних покрытий; температуры окружающего воздуха ниже 0 °С; невыдерживания нагрузки, создаваемой при заполнении электрофильтра водой, несущими конструкциями и фундаментами испытательных стендов и др.

5.8.3 Пневматическое испытание

Перед проведением пневматического испытания электрофильтр должен быть подвергнут внутреннему и наружному осмотрам, а сварные швы должны быть подвергнуты контролю ультразвуковой дефектоскопией или радиационным методом в объеме 100 %.

Пробное давление должно быть определено по 5.8.2.3.

Время выдержки электрофильтра под пробным давлением должно быть не менее 0,08 ч (5 мин).

После выдержки под пробным давлением необходимо давление снизить до расчетного, провести осмотр поверхности электрофильтра и проверить герметичность сварных и разъемных соединений мыльным раствором или другим способом.

Контроль при проведении пневматического испытания необходимо осуществлять методом акустической эмиссии.

5.8.4 Результаты испытаний считают удовлетворительными, если во время их проведения отсутствуют:

– падение давления по манометру;

– пропуски испытательной среды (течь, потение, пузырьки воздуха или газа) в сварных соединениях и на основном металле;

– течи в разъемных соединениях;

Примечание – Допускается не считать течью пропуски испытательной среды через неплотности арматуры, если они не мешают сохранению пробного давления.

5.8.5 Значение пробного давления и результаты испытаний должны быть внесены в паспорт на электрофильтр.

5.9 Отбор проб для определения концентрации вредных веществ на входе в электрофильтр и выходе из него проводят по ГОСТ Р 50820, а значения каплеуноса после мокрых электрофильтров – по ГОСТ 17.2.4.01 в соответствии с программой и методиками, согласованными всеми заинтересованными организациями.

5.10 Гидравлическое сопротивление вычисляют как разность полных давлений на входе в электрофильтр и выходе из него по ГОСТ 17.2.4.06.

5.11 Определение скорости газового потока и производительности по очищаемому газу проводят по ГОСТ 17.2.4.06.

5.12 Измерение давления и температуры – по ГОСТ 17.2.4.07.

5.13 Измерение влажности – по ГОСТ 17.2.4.08.

5.14 Энергозатраты на очистку газа выражаются в кДж/1000 м 3 .

Электроэнергия в электрофильтре расходуется на преодоление газом гидравлического сопротивления электрофильтра, электроагрегаты питания, приводы механизмов встряхивания и вибровстряхивания, электрообогрев изоляторов, грузоподъемные механизмы и на другие энергопотребители, предусмотренные разработчиком электрофильтра.

В данных расчетах не учитывают потери в вентиляторе, так как коэффициент полезного действия его может быть различным в зависимости от конструкции и режима его работы.

5.15 Испытания следует проводить при нормальных климатических условиях по ГОСТ 15150:

– температуре окружающего воздуха (25 ± 10) °С;

– относительной влажности воздуха 45 – 80 %;

– атмосферном давлении 84 – 107 кПа (680 – 800 мм рт. ст.).

Климатические испытания следует проводить в соответствии с нормативным документом.

Оценку результатов испытаний, проводимых в условиях эксплуатации, рекомендуется проводить по методике, приведенной в приложении А.

Допускается проводить испытания на испытательных стендах в соответствии с нормативным документом на электрофильтры конкретных видов. При испытаниях на стендах результаты испытаний не требуют обработки по методике, приведенной в приложении А.

5.16 Проверку каждой программы и алгоритмов управления осуществляют при заданных (в нормативном документе на системы управления конкретных видов) входных и выходных сигналах и нагрузках. В соответствии с заданной программой или алгоритмом изменяется соответствующий входной сигнал или группа сигналов. Снимают осциллограмму или диаграмму изменения выходного сигнала или группы сигналов.

Систему считают выдержавшей испытание, если параметры выходных сигналов соответствуют установленным в настоящем стандарте или нормативных документах на конкретные системы.

5.17 Время гашения (время блокировки подачи сигнала управления) искрового (дугового) пробоя, ограничение напряжения холостого хода, ограничение рабочего тока от номинального, коммутируемую и потребляемую мощности для систем управления питания определяют по ГОСТ 28904.

5.18 Наличие обратной связи, количество каналов управления, маркировку, комплектность, упаковку проверяют визуальным методом.

5.19 Испытание электрической прочности и сопротивления изоляции между токоведущими частями и корпусом – по ГОСТ 12997.

Испытание следует проводить приложением испытательного напряжения переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 1000 В. Увеличение напряжения следует проводить плавно от нуля до испытательного в течение 10 с. Систему управления выдерживают под напряжением в течение 1 мин, после чего напряжение плавно снижают до нуля и установку отключают. Мощность установки – не менее 0,5 кВт. Точность измерения напряжения ± 10 %.

Систему считают выдержавшей испытание, если во время испытаний отсутствуют пробои или поверхностные разряды.

5.20 Переходное сопротивление между контуром заземления и деталью оборудования, подлежащего заземлению, измеряется микроомметром типа Ф415 классом точности 1,5 в соответствии с прилагаемой к прибору инструкцией по эксплуатации в период пусконаладочных работ после монтажа и принимается приемочной комиссией по акту.

Заземляющую сеть считают исправной и отвечающей требованиям технической документации, техники безопасности при условии отсутствия повреждений, определяемых при внешнем осмотре сети заземления после проверки надежности болтовых и сварных соединений, и при сопротивлении проверяемых участков сети, не превышающем 0,05 Ом.

5.21 Для снятия вольт-амперных характеристик полей электрофильтра на воздухе необходимо включить электроагрегаты питания электрофильтра на ручное управление, плавно поднять напряжение до максимального. При отсутствии преждевременных пробоев снять вольт-амперные характеристики.

Скорость поднятия напряжения не более 1кВ/с. Показания снимаются через каждые 2 – 5 кВ. Пробои в электрофильтре не должны возникать при напряжении ниже 40 кВ.

После снятия характеристик перевести работу агрегатов питания в режим «автоматический». Сделать в оперативном журнале запись о времени включения агрегатов и их максимальные показания по приборам. Запись показаний контрольных приборов на каналах управления агрегатами проводится через каждый час работы. В течение 24-часовой непрерывной работы электрофильтра снять вольт-амперные характеристики в том же порядке. Разница в показаниях приборов при снятии характеристик в начале и в конце испытаний не должна превышать 10 %.

Как проверить сварочный шов на герметичность

Объекты, предназначенные для транспортировки или хранения жидких и газообразных веществ, должны подвергаться контролю герметичности сварных соединений. Проверка непроницаемости проводится работниками ОТК предприятия. Периодический контроль во время эксплуатации выполняет владелец в сроки, определяемые нормативными документами.

Суть контроля герметичности сварных соединений

Проверка герметичности ― это метод неразрушающего контроля, основанный на способности газов или жидкостей просачиваться сквозь мельчайшие отверстия. После его проведения визуально оценивают или измеряют массу просочившейся через изъяны сварного соединения рабочей среды. Полученный результат сравнивают с допустимыми значениями, указанными в нормативных документах. При назначении периодичности проверки непроницаемости и способа выполнения учитывают:

  • физико-химические свойства рабочей среды;
  • величину давления;
  • температуру окружающей среды;
  • условия эксплуатации.

Способы проверки сварных швов на герметичность

Перед контролем на непроницаемость сварочный шов должен быть подготовлен. Поверхность очищают от шлака и окалины при необходимости протравливают. Если при осмотре не выявлены крупные дефекты, выбирают приемлемый способ проверки герметичности.

Гидравлическое испытание

В зависимости от назначения и размеров объекта для проверки сварных швов на герметичность выбирают один из 3 вариантов:

  1. Трубопроводы и сосуды, работающие под давлением, герметизируют, через штуцер закачивают воду, создавая давление выше рабочего на 25 — 50%. Испытание проводят в течение 10 — 15 минут при плюсовой температуре. О результате судят по протеканиям, запотеванию, величине падения давления.
  2. Резервуары и цистерны для хранения жидкостей на сутки заполняют водой с температурой не меньше 5⁰ Степень герметичности определяют по понижению уровня. После устранения дефектов проверку повторяют.
  3. У объектов большой протяженности стыки на герметичность проверяют струей воды, направляемой по швам под давлением от 1 атм. Брандспойт держат на расстоянии не больше 2 метров от поверхности. Дефекты проявляются с обратной стороны в виде протечек, водяных капелек, запотевания швов.

Пневматическое испытание

Небольшие, герметично закрытые емкости, заполняют сжатым воздухом под давлением на 10 — 20% больше рабочего. После погружения в воду места неплотностей выявляют по пузырькам. У объектов большого размера сварные швы обмазывают мыльным раствором. После подачи внутрь сжатого воздуха дефекты обнаруживают по вздувшимся пузырям. При проверке на герметичность сварных швов газопроводов и резервуаров большой емкости, у которых много соединений, мыльную пену не наносят. О степени непроницаемости судят по величине падения давления сжатого воздуха в течение суток.

Проверка керосином

Этим способом выявляют дефекты размером от 0,1 мм в металле толщиной до 16 мм у объектов без давления. Чтобы начать проверять сварочный шов на герметичность, поверхность окрашивают разведенным в воде мелом или каолином. После просушки с обратной стороны 2 — 3 раза наносят керосин. Величину изъянов определяют по размерам жирных пятен желтого цвета, выступивших на окрашенной поверхности. Длительность проведения испытания 12 часов, если температура воздуха плюсовая, ниже 0⁰C ― 26 часов.

Проверка аммиаком

В основу метода заложено свойство химических индикаторов (нитрата ртути или фенолфталеина) изменять цвет при контакте с аммиаком. Метод применяют для проверки непроницаемости сварных швов на замкнутых сосудах.

Перед началом испытания подготавливают бумажные полоски или отрезки медицинского бинта пропитанные 5% раствором нитрата ртути. Их накладывают поверх сварных соединений, сосуд заполняют сжатым воздухом, в который добавлен аммиак до концентрации 1%. При прохождении его паров через изъяны окраска индикатора в этих местах становится серебристо-черной. Когда для пропитки берут фенолфталеин бумага над дефектами меняет цвет на ярко-красный. Вид и величину неплотностей определяют по размеру, форме, скорости проявления окрашенных пятен.

В зависимости от толщины металла испытание проводят в течение 10 — 30 минут.

Испытание вакуумом

Проверку сварных швов с односторонним доступом проводят вакуумным прибором. Швы предварительно покрывают мыльным раствором. Затем закрепляют камеру, после включения насоса внутри образуется вакуум. Наружный воздух за счет атмосферного давления проходит через изъяны, создавая вздутия. За образованием мыльных пузырей следят через прозрачное окно прибора. В раствор добавляют поваренную соль, если испытания проводят при минусовой температуре.

При проверке герметичности под давлением нельзя обстукивать швы. Для проведения испытаний должно быть выделено изолированное помещение с хорошей вентиляцией. Контроль крупных объектов выполняют, соблюдая осторожность.

Классификация методов контроля герметичности

В настоящее время в различных областях техники широко применяют контроль изделий с помощью проникающих веществ. Методы испытаний различаются по виду проникающих веществ (жидкости или газы), назначению, областям применения, используемой технологической оснастке и др. Жидкие или газообразные пробные вещества проникают через несплошности конструкции вследствие наличия перепада давлений на ее стенке или за счет капиллярных сил. Для конструкций, работающих под избыточным относительно атмосферного давлением, перепад давлений считают положительным, для вакуумных – отрицательным, а для конструкций с разомкнутым объемом – равным нулю.

Читать еще:  Тойота королла 2019

Методы испытаний, при которых индикаторное вещество проникает через неплотности при положительном перепаде давлений, называют компрессионными, а при отрицательном – вакуумными.

В зависимости от способа индикации первичной информации различают гидравлические, капиллярные, пузырьковые (пневматический, пневмогидравлический, вакуумный), манометрические (падение и нарастание давления, дифференциальный, микроманометрический), химический, искровой, акустический, радиоактивный, галогенный, катарометрический и масс-спектрометрический методы испытаний. Области применения методов определяются их чувствительностью к обнаружению течей, производительностью, стоимостью, безопасностью проведения работ, возможностью механизации и автоматизации контроля.

Контролю на герметичность подвергают изделия, у которых на протяжении заданного времени должно сохраняться заданное давление рабочего или контрольного вещества либо утечка рабочего вещества не должна превышать допустимого значения. Эти величины задают в технических условиях (ТУ) на изготовление изделий. К изделиям, испытываемым на герметичность, относятся корпуса судов, летательных аппаратов, ядерных реакторов, изделия холодильной и вакуумной техники, агрегаты и соединяющие их элементы гидравлических и газовых систем, трубопроводы и многие другие.

Нарушения герметичности изделий обусловлены неплотностями материала, из которого изготовлены их элементы и узлы, а также неплотностями в соединениях этих элементов и узлов друг с другом. Требуемую герметичность соединений обеспечивают путем совершенствования их конструкций и технологических процессов сборки, сварки и др. Для сосудов, находящихся под избыточным давлением, требования к герметичности определяются их объемом и допустимым изменением давления в них в течение времени. Иногда исходят из условий допустимого повышения концентрации вытекающего из объема в окружающее пространство газа.

При испытаниях вакуумных систем следует иметь в виду возможность ложных натеканий, не связанных с нарушениями герметичности оболочки системы, но препятствующих получению или сохранению необходимой степени разрежения. Ложные натекания могут быть вызваны процессами газовыделения из твердых тел и так называемыми «внутренними течами», представляющими собой каналы, соединяющие с откачанным объемом замкнутую полость внутри оболочки, образовавшуюся в процессе изготовления и содержащую газ, в среде которого осуществлялась герметизация изделия.

Существенное влияние на режим откачки контролируемых вакуумных систем оказывает влажность элементов. Например, количество пара, образующегося при испарении 1 мм 3 воды при комнатной температуре в объеме, откачанном до давления 10 -4 Па, может быть откачано насосом с быстротой откачки 0,1 м 3 /с только через сутки.

Герметичность является необходимым условием работоспособности различных изделий, поэтому надежность их контроля должна быть высокой.

Однако даже после тщательного проведения испытаний герметичность объектов может быть нарушена вследствие нескольких причин:

  • превращение несквозных дефектов в сквозные под действием остаточных напряжений в конструкции в результате различных физико-химических воздействий;
  • исчезновение и появление течей в результате деформации оболочек, особенно тонкостенных, под действием механических или термических нагрузок, в связи с чем испытания оболочек изделий ответственного назначения следует проводить в условиях, максимально приближенных к рабочим;
  • случайное перекрытие полостей неплотностей в результате попадания в них пыли или технологических жидкостей, а также атмосферной влаги.

Воздействие атмосферной влаги может приводить к уменьшению канала течи в 10. 1000 раз и даже к его полному перекрытию. При этом течь может находиться в закупоренном состоянии длительное время (от нескольких недель до нескольких месяцев) независимо от размера ее канала. Вскрытию закупоренных влагой течей способствует высокотемпературный прогрев изделий в нейтральной атмосфере или в вакууме, а также вымачивание в ацетоне перед прогревом.

При испытаниях изделий на герметичность должны быть обеспечены возможности надежной герметизации заглушек и труб подачи и отвода пробных веществ, подготовки внутренней и наружной поверхностей изделия к полному удалению посторонних веществ из полостей неплотностей, а также доступа ко всем контролируемым участкам для исправления мест, в которых возможно наличие течей.

Проверка на герметичность

ИЗДЕЛИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ И ПРИБОРОСТРОЕНИЯ

Методы испытаний на герметичность. Общие требования

Engineering and instrument production items.
Leak detection methods. General requirements

Дата введения 1987-01-01

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 28 марта 1980 г. N 1411 дата введения установлена 01.01.87

Ограничение срока действия снято по протоколу N 4-93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС N 4-94)

ИЗДАНИЕ с Изменением N 1, утвержденным в августе 1990 г. (ИУС 11-90).

Настоящий стандарт устанавливает общие требования к выбору методов испытаний на герметичность, к подготовке и проведению испытаний.

Стандарт полностью соответствует международному стандарту МЭК 68-2-17.

Применяемые в стандарте термины – по ГОСТ 26790-85.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Испытания на герметичность проводят с целью определения степени негерметичности изделий и (или) их элементов, а также выявления отдельных течей.

1.2. Требования к степени негерметичности должны быть определены при разработке конструкции. Степень герметичности должна характеризоваться потоком газа, расходом или наличием истечения жидкости, падением давления за единицу времени, размером пятна и тому подобными величинами, приведенными к рабочим условиям.

Примечание. Допускается характеризовать степень герметичности контролируемой величиной в условиях испытаний.

1.1, 1.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).

1.3. Выбор метода испытаний на герметичность, а также установление требований к подготовке изделий к испытаниям на герметичность должны осуществляться при разработке конструкции изделия и (или) технологии его изготовления.

Примечание. Метод испытаний, установленный в конструкторской документации, может быть заменен технологом по согласованию с разработчиком изделия.

1.4. Испытания на герметичность должны включаться в технологический процесс изготовления изделия таким образом, чтобы предшествующие технологические операции не приводили к случайному перекрытию течей. При невозможности исключить опасность случайного перекрытия течей, в технологическом процессе необходимо предусмотреть операции, обеспечивающие освобождение течей от закупорки.

1.5. Метод и (или) программа испытаний на герметичность должны быть указаны в технических условиях на изделие конкретного вида.

2. ТРЕБОВАНИЯ К ВЫБОРУ МЕТОДОВ ИСПЫТАНИЙ НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ

2.1. В зависимости от рода пробного вещества методы испытаний на герметичность подразделяются на две группы: газовые и жидкостные. Каждая из групп включает в себя подгруппы, различающиеся по принципу регистрации пробного вещества. Подгруппы делятся на способы, различающиеся по условиям реализации методов. Классификация наиболее распространенных методов испытаний на герметичность и их общая характеристика приведены в приложении 2.

2.2. Метод испытаний необходимо выбирать в зависимости от назначения изделий, их конструктивно-технологических особенностей, требований к степени негерметичности, а также технико-экономических характеристик испытаний.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.3. Метод должен обеспечивать проведение испытаний в условиях, отвечающих требованиям действующей нормативно-технической документации по технике безопасности и промышленной санитарии.

2.4. Метод должен характеризоваться наименьшим или наибольшим значением определяемой величины, которое может быть зафиксировано при заданном способе реализации метода.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3. ТРЕБОВАНИЯ К ПОДГОТОВКЕ И ПРОВЕДЕНИЮ ИСПЫТАНИЙ

3.1. Пробное вещество, используемое для испытаний на герметичность, не должно вредно воздействовать на испытуемое изделие и людей.

3.2. Подготовка изделий к испытаниям на герметичность должна предусматривать устранение последствий случайного перекрытия течей после хранения, транспортирования и операций, предшествующих испытаниям.

3.3. Для испытаний на герметичность следует использовать оборудование, укомплектованное специальными присоединительными и установочными деталями и калиброванными течами в соответствии с техническими условиями на изделия конкретного вида.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 (справочное). КЛАССИФИКАЦИЯ НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫХ МЕТОДОВ ИСПЫТАНИЙ НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА

_______________
* ПРИЛОЖЕНИЕ 1. (Исключено, Изм. N 1).

КЛАССИФИКАЦИЯ НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫХ МЕТОДОВ ИСПЫТАНИЙ НА
ГЕРМЕТИЧНОСТЬ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА

Наиме-
нование группы методов

Наиме-
нование способа
реали-
зации
метода

Краткое описание способа

Формула для оценки порога чувствительности при
индикации потока газа

Изделие заполняют под давлением смесью газов, содержащей радио-
активные изотопы. О негерме-
тичности судят по показаниям индикатора радио-
активного излучения

Изделие помещают в камеру, заполненную под давлением смесью газов, содержащих радио-
активные изотопы, и выдерживают в течение определен-
ного времени. О негерметич-
ности судят по показаниям индикатора радио-
активного излучения

Изделие заполняют пробным газом под давлением, отсекают подачу газа и выдерживают в течение определен-
ного времени. О негерметич-
ности судят по
величине понижения давления в изделии

Изделие вакуумируют, затем прекращают откачку газа и выдерживают в течение определен-
ного времени. О негерметич-
ности судят по повышению давления в изделии

Изделие или его часть помещают в камеру, заполняют его пробным газом под давлением и выдерживают в течение определен-
ного времени. О негерметич-
ности судят по величине повышения давления в камере

Изделие помещают в вакуумиро-
ванную камеру, подают в него пробный газ или смесь газов под давлением, утечку пробного газа в камеру регистрируют масс-спектро-
метрическим течеиска-
телем

Пределы порога
чувстви-
тельности даны для различ-
ных типов течеис-
кателей при работе с гелием

Накоп-
ления при атмос-
ферном давле-
нии

Изделие помещают в чехол или камеру, заполненную атмос-
ферным воздухом, и подают в него пробный газ или смесь газов под давлением и выдерживают в течение определен-
ного времени, затем в камеру вводят щуп, соединенный с масс-спектро-
метрическим течеиска-
телем. О негерметич-
ности судят по показаниям течеискателя

Опрес-
совки в камере

Изделие вакуумируют, помещают в камеру и соединяют с масс-спектро-
метрическим течеиска-
телем, в камеру подают пробный газ или смесь газов. О негерметич-
ности судят по показаниям течеискателя

Опрес-
совки замкну-
тых оболочек

Изделие помещают в камеру, заполняемую под давлением пробным газом, и выдерживают в течение определен-
ного времени, после чего изделие помещают в другую камеру, которую вакуумируют и соединяют с масс-спектро-
метри-
ческим течеиска-
телем.
О негерметич-
ности судят по показаниям течеискателя

Изделие подключают к масс-спектро-
метри-
ческому течеискателю и вакуумируют, контроли-
руемые участки обдувают струей пробного газа или смеси газов. О негерметич-
ности судят по показаниям течеискателя

Изделие заполняют под давлением пробным газом или смесью газов, после чего сканируют контроли-
руемые участки поверхности щупом, соединенным с масс-спектро-
метри-
ческим течеиска-
телем. О негерметич-
ности судят по показаниям течеискателя

Читать еще:  На холодную плохо заводится гранта

Изделие заполняют под давлением галоидосо-
держащим пробным газом (фреоном, четыреххло-
ристым углеродом и др.) или смесью газов, после чего сканируют контроли-
руемые участки щупом галогенного течеискателя. О негерметич-
ности судят по показаниям течеискателя

Порог чувстви-
тельности дан для фреона-12

Преобразо-
ватель галогенного течеискателя соединяют с испытуемым изделием, после чего изделие вакуумируют. Контроли-
руемые участки обдувают струей галоидосо-
держащего пробного газа или смеси газов. О негерметич-
ности судят по показаниям течеискателя

Изделие погружают в ванну с индикаторной жидкостью и заполняют его пробным газом под давлением. О негерметич-
ности судят по появлению пузырьков газа

Изделие погружают в ванну с нагретой индикаторной жидкостью и заполняют его пробным газом под давлением. О негерметич-
ности судят по появлению пузырьков газа

Изделие подключают к пузырьковой камере (счетчику пузырьков газа) и подают в него пробный газ под давлением. О негерметич-
ности судят по интенсив-
ности появления пузырьков газа в камере после стабилизации системы

Изделие погружают в ванну с индикаторной жидкостью, пространство над которой вакууми-
руется, и заполняют его пробным газом под давлением. О негерметич-
ности судят по появлению пузырьков газа

Изделие заполняют пробным газом под давлением, контроли-
руемые участки покрывают пенящейся массой. О негерметич-
ности судят по появлению пузырьков газа в пенящейся массе

Изделие заполняют пробным газом под давлением, после чего сканируют контроли-
руемые участки щупом ультразву-
кового течеискателя. О негерметич-
ности судят по уровню сигнала течеискателя

Изделие заполняют под давлением пробным газом с теплопро-
водностью, отличаю-
щейся от теплопро-
водности
окружающего воздуха, после чего сканируют контроли-
руемые участки щупом катарометри-
ческого течеискателя. О негерметич-
ности судят по показаниям течеискателя

Порог чувстви-
тельности дан для гелия

Контроли-
руемые участки покрывают индикаторной лентой или индикаторной массой, после чего изделие заполняют под давлением пробным газом, химически реагирующим с материалом ленты или массы, и выдерживают изделие в течение определен-
ного времени. О
негерметич-
ности судят по появлению пятен на ленте или массе

Изделие заполняют пробным газом под давлением, после чего сканируют контроли-
руемые участки щупом, соединенным с инфракрасным течеискателем.
О негерметич-
ности судят по показаниям течеискателя

Порог чувстви-
тельности дан для закиси азота

Изделие помещают в камеру, заполненную пробным газом, создают в камере избыточное давление. О негерметич-
ности судят по отклонению функцио-
нальных характе-
ристик изделия от их номинальных значений

Изделие заполняют пробной жидкостью и выдерживают в течение определен-
ного времени. О негерметич-
ности судят по появлению капель или пятен на поверхности изделия или индикаторной массе, нанесенной на эту поверхность

Изделие погружают в ванну с пробной жидкостью, создают в ванне избыточное давление и выдерживают изделие в течение определен-
ного времени.
О негерметич-
ности судят по появлению
капель или пятен на внутренней поверхности изделия

Контроли-
руемые участки оболочки изделия покрывают индикаторной массой, противопо-
ложную сторону оболочки смачивают пробной жидкостью. О негерметич-
ности судят по появлению пятен на индикаторной массе

Изделие заполняют под давлением пробной жидкостью, содержащей люминес-
цирующие (красящие) вещества и выдерживают в течение определен-
ного времени, после чего освещают контроли-
руемые участки ультрафиоле-
товым (видимым) светом. О негерметич-
ности судят по появлению на поверхности изделия светящихся (цветных) точек или линий

На оболочку изделия наносят слой жидкости, содержащей люминесци-
рующие (красящие) вещества или погружают в эту жидкость, выдерживают в течение определен-
ного времени, после чего освещают противопо-
ложную сторону оболочки ультрафио-
летовым (видимым) светом. О негерметич-
ности судят по появлению на поверхности светящихся (цветных) точек или линий

Изделие заполняют пробной жидкостью под давлением и выдерживают в течение определен-
ного времени. На контроли-
руемый участок устанавливают два электрода, разделенных пластинкой или лентой из непроводящего пористого материала. О негерметич-
ности судят по появлению тока в цепи, соединяющей электроды

Изделие помещают в ванну с пробной жидкостью и выдерживают в течение определен-
ного времени. О негерметич-
ности судят по отклонению функцио-
нальных характеристик изделия от их номинальных значений

1. Порог чувствительности течеискания при реализации метода может существенно отличаться от порога чувствительности течеискателя.

2. Перечень обозначений к формулам приведен в приложении 3.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. (Измененная редакция, Изм. N 1).

Испытание на герметичность

Цель испытаний – Испытание проводят с целью проверки способности корпусов аппаратуры или ее отдельных блоков, частей не допускать проникновения воздуха или воды в аппаратуру.

Испытания проводят в соответствии со стандартами: ГОСТ РВ 20.57.306 (пункт 5.15), ГОСТ РВ 20.57.416 (п. 5.32), ГОСТ РВ 20.39.304.

Под влиянием влаги происходит очень быстрая коррозия металлических деталей электротехнических устройств, уменьшается поверхностное и объемное сопротивление изоляционных материалов, появляются различные утечки, резко увеличивается опасность поверхностных пробоев, образуется грибковая плесень, под воздействием которой поверхность материалов разъедается и электрические свойства устройств ухудшаются.

Испытание проводят с целью проверки способности корпусов аппаратуры или ее отдельных блоков, частей не допускать проникновения воздуха или воды в аппаратуру.
Испытание проводят одним из следующих методов:

метод 1 — для аппаратуры, в которой не допускается обмен воздухом;
метод 2 — для аппаратуры, в которой не допускается проникновение воды внутрь;
метод 3 — для определения количественных характеристик герметичности;
метод 4 — при испытании аппаратуры на вакуумную герметичность.

В технически обоснованных случаях по согласованию с заказчиком допускается применять другие методы испытаний. Метод испытания аппаратуры конкретного типа устанавливают в ПИ и ТУ. Гидроприводы, пневмоприводы и входящие в них устройства испытывают методами, установленными в стандартах и ТУ на конкретные виды указанных устройств.

Метод 1: В местах, где это предусмотрено конструкцией корпуса аппаратуры, непосредственно перед испытанием необходимо трижды открыть и закрыть (или снять и поставить) дверцы, люки, панели и т. п.

ДВ корпус аппаратуры через штуцер нагнетают воздух до избыточного давления (3—5) • 104 Па (0,3—0,5 кгс/см 2 ). Для оптико-механических приборов допускается снижать избыточное давление до 2 • 104 Па (0,2 кгс/см 2 ).

Аппаратуру погружают не менее чем на 5 мин в резервуар с водой, имеющей темпера-туру нормальных климатических условий испытания.

Метод 2: В местах, где это предусмотрено конструкцией корпуса аппаратуры (вскрываемого при эксплуатации), непосредственно перед испытанием необходимо трижды открыть и закрыть (или снять и поставить) дверцы, люки, панели и т, п.

Аппаратуру погружают в резервуар с водой на время не менее 2 ч. Глубина погружения должна быть не менее 1 м от поверхности воды до верхней кромки аппаратуры. Вода должна иметь температуру нормальных климатических условий испытаний, а температура испытываемого образца перед погружением на 5—10 °С должна превышать температуру воды. После окончания испытания аппаратуру извлекают из воды и протирают ее поверхность досуха. Затем аппаратуру вскрывают и осматривают.

Метод 3: Аппаратуру размещают в камере (под колпаком). Внутреннюю полость испытываемого образца соединяют с одним из колен жидкостного манометра. Для этого в конструкции аппаратуры должна быть предусмотрена возможность установки штуцера, который после окончания испытания заменяют заглушкой. Другое колено манометра соединяют с окружающей атмосферой. Для повышения чувствительности монометра он может быть заполнен маслом вместо ртути.

Для исключения влияния на аппаратуру изменений температуры и атмосферного давления (если выдержка при измерении превышает 30 мин) рекомендуется второе колено манометра соединить с внутренней полостью другого изделия (имитатора), находящегося в камере (под колпаком) вместе с испытываемой аппаратурой, и герметичность которого достаточно надежна. В камере создают избыточное давление воздуха или разрежение (в зависимости от условий эксплуатации аппаратуры), обеспечивающее перепад давления между внутренней полостью испытуемого образца и объемом камеры не менее 3 * 104 Па (0,3 кгс/см2), если большее значение не указано в ПИ и ТУ.

Величина негерметичности (натекания) определяется по разности уровней жидкости в манометре через 15 мин после установления заданного перепада давления, если большее время не указано в ПИ и ТУ. Допускается испытывать аппаратуру вне камеры, создавая избыточное давление или разрежение непосредственно во внутренней полости аппаратуры. Величину негерметичности при этом определяют по изменению давления во внутренней полости аппаратуры за время, указанное в ПИ и ТУ.

Метод 4: Аппаратуру с соединенной с ней вакуумной камерой размещают в испытательной камере. Обе камеры должны быть изолированы от внешней среды (атмосферы). В зависимости от условий эксплуатации аппаратуры во внешней камере или в камере, соединенной с аппаратурой, создают вакуум с давлением не более 1 • 10

2 Па (1 • 10“4 мм рт. ст.). Другую камеру заполняют гелием или другим подобным газом до давления 10,12 • 104 Па (760 мм рт. ст.). Камера, в которой создают вакуум, должна быть соединена с течеискателем.

Негерметичность определяют по показаниям выходного прибора течеискателя после стабилизации его показаний. Время выдержки пробного газа до стабилизации показаний выходного прибора не должно превышать 10 мин.

выходного прибора не должно превышать 10 мин.
До измерения прибор должен быть отградуирован по заранее калиброванной течи. Допускается испытывать аппаратуру вне камеры, если испытываемый образец аппаратуры имеет корпус (кожух), позволяющий присоединять к нему одновременно вакуумную камеру со средствами откачки и контрольным течеискателем и камеру, которую при испытании заполняют пробным газом.

Аппаратуру считают выдержавшей испытание, если после ее вскрытия не обнаружено просачивания воды внутрь корпуса. Аппаратуру считают выдержавшей испытание, если во время пребывания ее в воде под избыточным давлением не наблюдается выделение пузырьков воздуха из корпуса аппаратуры. Аппаратуру считают выдержавшей испытание, если во время и после испытания она удовлетворяет требованиям, установленным в ПИ и ТУ на аппаратуру для данного вида испытаний. Аппаратуру считают выдержавшей испытание, если негерметичность не превышает значения, указанного в ПИ и ТУ.

Характеристики камеры для проведения испытаний в соответствии ГОСТ РВ 20.57.306 (пункт 5.15), ГОСТ РВ 20.57.416 (п. 5.32), представлены в таблице 1.

Таблица 1- характеристики вакуумной камеры комплексного воздействия пониженного давления

Характеристика Значения
Диапазон температур, Сº -70…+200
Давление, мм рт. ст
Смотровое окно, мм Вакуумный фланец: ISO160

Рисунок 1 – камера комплексного воздействия пониженного давления

Ссылка на основную публикацию
×
×
Adblock
detector