76354

Галоидные и другие методы контроля герметичности

Лекция

Физика

Особенности массспектрометрического контроля герметичности. Общие критерии оценки герметичности сварных и паяных соединений Манометрический метод контроля герметичности изделий основан на регистрации изменения испытательного давления контрольного или пробного вещества в результате имеющихся в изделии неплотностей. В качестве контрольного вещества при манометрическом методе контроля в зависимости от требований к контролю могут быть применены рабочие жидкости вода а также газы воздух азот аммиак аргон а в ряде случаев гелий.

Русский

2015-01-30

546.5 KB

7 чел.

Лекция 14   Галоидные и другие методы контроля герметичности.

План лекции.  Манометрический метод: способ падения давления, способ дифференциального манометра - измерительные схемы. Галоидный метод: галогенные течеискатели, атмосфер-ный и вакуумный датчики, контрольные и пробные газы. Особенности масс-спектрометри-ческого контроля герметичности. Пузырьковый метод и его разновидности: пневматический, пневмогидравлический, вакуумный. Общие критерии оценки герметичности сварных и паяных соединений

 Манометрический метод контроля герметичности изделий осно ван на регистрации изменения испытательного давления контрольного или пробного вещества в результате имеющихся в изделии неплотностей. Испытаниям на герметичность манометрическим методом подвергают замкнутые системы — сварные, паяные, клепаные и т. п. резервуары, гидравличес-кие и газовые системы, их   элементы  и другие изделия.

     В качестве контрольного вещества при манометрическом методе контроля в зависимости от требований к контролю могут быть применены рабочие жидкости, вода, а также газы — воздух, азот, аммиак, аргон, а в ряде случаев гелий. В качестве пробного вещества применяют углекис-лоту, эфир, бензин, ацетон и т. п, Индикацию утечки этим, методом осуществляют по показания стрелочных приборов.

      Различают два основных способа реализации манометрического метода контроля герметич-ности: способ падения давления и способ дифференциального манометра.

          Способ падения давления (Рис. 14.1) применяют при контроле суммарной степени герметичности сварных и других емкостей, гидрогазовых систем и их элементов,  предназна-ченных для работы под давлением.

Рисунок 14.1 Схема манометрического метода контроля герметичности

                            по способу падения давления. – 1 – редукционный клапан; 2 – манометр

                            регулирования редукционного клапана; 3 – вентиль заполнения;

                            4 – предохранительный клапан; 5 – контролируемое изделие;

                            6 – контрольный манометр; 7, 8 – вентили сброса давления .

      После   проведения   контроля   сварных и других соединений изделия радиационным,    ультразвуковым    и другими методами НК проводят опрессовку изделия на прочность.   Для этого изделие с элементами контрольно-испытательной системы герметизируют известными способами.  Для опрессовки изделие заполняют контрольным веществом под давлением.    

    Величину утечки контрольного газа определяют по падению в объеме контролируемого изделия давления, которое измеряют  контрольным манометром. Чувствительность способа контроля   герметичности   по падению давления можно определить по формуле

                                                       q = CVa/t,

где V —внутренний объем контролируемого изделия;

     t —время выдержки;

     а — цена деления шкалы контрольного манометра;

    С - коэффициент, учитывающий   соотношение   между единицами измерения   течей.

         Чувствительность данного метода составляет   (l…7) l0-3   мм3МПа/с.

      Способ дифференциального манометра, в основном, применяется для обнаружения и оценки величины локальных утечек в замкнутых вакуумных, газовых или гидравлических системах, рис.14.2.

Рисунок 14.2 Схема включения (а) и устройство (б) дифференциального

         манометра. – 1 – насос; 2 – диффренциальный манометр; 3 – контролируемое

                   изделие; R1, R2 – сопротивления; Г – гальванометр; М – манометры; Л – ловушка.

        Сущность способа заключается в следующем. С помощью насоса поз. 1 контролируемое изделие 3 вакуумируют до давления около 6,6 -10 -3 Па. Сварные и другие соединения изделия, в которых возможны неплотности, снаружи обдувают пробным газом или опрыскивают жидким пробным веществом. Наличие пробного вещества в контролируемом объеме устанавливают с   помощью  дифференциального   манометра поз. 2.

        Дифференциальный манометр содержит два теплоэлектрическнх манометра М сопротивления. Чувствительные элементы манометров включены в мостовую схему. Перед одним из манометров расположена ловушка Л, охлаждаемая   жидким   азотом.

      В отсутствие пробного вещества через течи в изделие проникает лишь атмосферный воздух, который не вымораживается при температуре жидкого азота и поэтому проникает в оба манометра М. Поэтому условия измерений для обоих манометров одинаковы, и в это время производится балансировка моста (отсчет нуля   по   измерительному   прибору   Г).

      При обдувании или опрыскивании контролируемых мест изделия пробным веществом, в качестве которого применяют эфир, бензин, ацетон, бутан и т. п., вымораживаемые при температуре жидкого азота пары пробного вещества попадают в один из манометров и не проходят через ловушку во второй. В результате происходит разбалансировка моста, а напряжение разбалансировки позволяет судить о величине течи в изделии.

         Данным способом при давлении в изделии 6,6-10 -3 Па возможно обнаружение утечек, соответствующих изменению давления 2,64 • 10- 6 Па.

       Галоидный метод контроля герметичности изделий. В практике контроля герметичности изделий необходимо обнаруживать течи, много меньше тех, что могут выявлять указанные выше методы. Слабые течи  выявляют галоидным и гелиевым течеисканием.
      При галоидном методе в качестве пробного газа используют фреон (х
лордифторметан, химическая формула CHClF2), обладающий высокой проникающей способностью.       

      Индикатором при галоидном течеискании служит электронный прибор, содержащий чувствительный элемент в виде платинового диода, анод и коллектор которого раскалены до 800-900 °С и разделены воздушным или вакуумным промежутком. При попадании в этот промежуток молекул фреона электрический ток через диод резко возрастает, что фиксируется стрелочным прибором. Промышленностью выпускаются переносные галоидные течеискатели ГТИ-3А, ГТИ-6 и БГТИ-5, отличающиеся друг от друга по конструктивному исполнению.
Течеискатель ГТИ-3А состоит из выносного щупа с датчиком, предназначенным для работы в атмосферных условиях, и измерительного блока со стрелочным прибором и звуковым индикатором-телефоном. В приборе ГТИ-6 помимо основного атмосферного датчика имеются вакуумный датчик, выносной обдуватель с регулируемым потоком и регистрирующий блок.  

 

Рисунок 14.3  Схема галоидного метода контроля герметичности способом щупа с заполнением контролируемого изделия чистым фреоном: 1 - баллон с фреоном, 2-5 - вентили, 6 - контролируемое изделие, 7 - щуп с атмосферным датчиком галогенного течеискателя, 8 - механический вакуумный насос, 9 - компрессор, 10 - конденсатор.
   

Течеискатель БГТИ-5 имеет автономное питание от батареи аккумуляторов и особенно удобен при испытании изделий большой протяженности в монтажных и полевых условиях.
В практике обычно при галоидном течеискании используют способ щупа (рис. 14.3). В закрытом сосуде создают небольшое избыточное давление атмосферы фреона. Щупом галоидного течеискателя производят «обнюхивание» наружной поверхности изделия вдоль всей длины шва. Скорость перемещения щупа вдоль шва - 10 - 25 мм/с.

        

                    Рисунок 14.4. Портативный фреоновый течеискатель PHOCHECK

Течеискатель Phocheck, рис. 14.4,  используется для определения концентраций летучих органических соединений (ЛОС) и определения мест их утечек из любого оборудования.   

Прибор работает более чем с 200-ми ЛОС, такими как: бензин, ацетон, нонан, октан, пентан, бензол, изобутан, стирол, толуол и многими другими.
     Основное предназначение газоанализатора - поиск утечек из резервуаров, сосудов и трубопроводов, а также для текущего контроля окружающей среды в целях обеспечения безопасности персонала в местах проведения работ.
      В памяти прибора имеется список нескольких сотен ЛОС и их комбинаций из которого легко выбрать контролируемое вещество. Блок хранения информации позволяет запомнить до 20 тысяч измеренных значений. Управление прибором осуществляется 6 клавишами. Возможна передача данных ч/з ИК порт.

Масс-спектрометрический метод. Метод основан на создании повышенного парциального давления пробного вещества (газа) в смеси веществ с одной стороны поверхности объекта контроля и отбора проникающего через течи пробного вещества с другой стороны для масс-спектрометрического анализа на присутствие молекул пробного газа. Анализ осуществляется путем ионизации пробного вещества с последующим разделением ионов по отношению их массы к заряду под действием электрического и магнитного полей. Основные требования по проведению масс-спектрометрического неразрушающего контроля регламентированы ГОСТ 28517-80.

В качестве пробного газа обычно используют гелий. Он обладает малой молекулярной массой и хорошо проникает через малые течи. Гелий химически инертен, дешев и безопасен в применении. По соотношению массы иона к его заряду (т/e) гелий очень сильно (на 25 %) отличается от ближайших ионов других газов, что облегчает его обнаружение и выполнение измерений. Поэтому масс-спектрометрические течеискатели, рис. 14. 5,  часто называют гелиевыми.

Рисунок 14.5  Гелиевый масс-спектрометрический течеискатель 990 CLD, 990 dCLD. Модульный для встраивания в существующую вакуумную систему. С цифровым дисплеем.
Порог чувствительности 1-10
-10 м3Па/с.

Пузырьковый метод. Сущность пузырькового метода контроля герметичности заключается в регистрации локальных утечек в объекте по появлению пузырьков контрольного газа в индикаторной жидкости или на индикаторном покрытии. Метод применяют для контроля герметичности газонаполненных неоткачиваемых объектов-ёмкостей, элементов гидравличес-ких и газовых систем и др., работающих под давлением и имеющих сравнительно небольшие размеры.

     Способ опрессовки с погружением в жидкость (метод аквариума). Способ аквариума - один из наиболее распространенных в промышленности способов контроля на герметичность, в частности соединений и основного материала объектов.Испытуемый объект наполняют контрольным газом до предварительного дав ления и затем полностью погружают в ёмкость с жидкостью под атмосферным давлением, рис 14.6.

Рисунок 14.6  Схема установки для испытаний способом аквариума. – 1 – объект испытания;

2 – ёмкость (кессон); 3 – манометр; 4 – пневмоклапан; 5 – предохранительный клапан.

     Если при погружении объекта в жидкость на его поверхности образуются воздушные пузыри, их необходимо снять кистью. После этого объект заполняют контрольным газом (обычно воздухом) до давления, равного испытательному, и выдерживают в жидкости в течение времени, достаточного для осмотра объекта, но более 3 мин. Появление газовых пузырьков свидетельствует о течах в объекте испытаний.

   Способ опрессовки с пеноплёночным индикатором. Сущность способа опрессовки с пе-нопленочным индикатором состоит в следующем: на контролируемые поверхности объекта, находящегося под избыточным давлением, наносят тонкий слой специального пенопленочного индикатора. Контрольный газ, проникая через микродефекты объекта, оказывает механическое воздействие на пленку (пену) индикатора и, накапливаясь в месте дефекта, деформирует ее. При этом образуются пузырьки или пенные вздутия, мелкие пенные «шапки», оголенные участки поверхности, которые фиксируются визуально, рис. 14.7

Данный способ - это усовершенствованный широко применяющийся в промышленности способ обмыливания.

Рисунок 14.7 Опрессовка регулирующего вентиля  пеноплёночным индикатором.

 

PAGE  6


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

40487. Натурфилософия русской волшебной сказки 20 KB
  1 Борьба добра и зла где: добро бескорыстие благородство качества Ивана Дурака; жизнь зло отсутствие этих качеств старшие братья; смерть. 2 Жизнь порождает новую жизнь.
40488. Образ Бабы Яги 21.5 KB
  Баба Яга живет в избушке находящейся на границе двух миров в тёмном лесу. Баба Яга безусловно злой персонаж но делает добрые дела. Костяная нога лежит на печи: нос в потолок врос а пятки в дверь упираются атрибуты смерти Баба Яга живет в гробу С одной стороны Баба Яга окружена атрибутами смерти а с другой атрибуты кухни. В XVIII веке в Европе добрая волшебница и злая колдунья; в России одна Баба Яга.
40489. Образ врагов в былинах 20 KB
  Образ врагов в былинах. Эволюция образа: Змей Горыныч самый древний зооморфный СоловейРазбойник промежуточный образ терратоморфный Тугарин человек но остается змеиное крылья от Горыныча антропоморфный король литовский Калин антропоморфные сам богатырь если отпадет от земли русской Дунай.
40490. Образ Ивана Дурака 24 KB
  Образ Ивана Дурака. Иван Дурак открывает ряд литературных персонажей который заканчивается Христом. В волшебной сказке Иван дурак в архетипичном смысле слова. Иван Дурак высокий дурак ср.
40491. Образ Ильи Муромца в былине Илья и Святогор 20.5 KB
  Образ Ильи Муромца в былине 'Илья и Святогор'. Инвариант: Святогор и велик и высок его земля не держит и он ездит по горам всё что находится в горизонтальной плоскости хорошо всё что в вертикальной плохо. Святогор и Русь несовместимые понятия. Святогор символ природы гора камень.
40492. Образ Князя Владимира в былинах 21 KB
  Образ Князя Владимира в былинах. Основную часть русских былин прежде всего киевского цикла ученые связывают с Киевской Русью и правлением князя Владимира. Время князя Владимира время больших событий. Былинный образ Владимира прошел сложную историю.
40493. Образ Кощея 22 KB
  А рабство социальная смерть = Кощей полная смерть и физическая и социальная. он сама смерть т. смерть бессмертна. Как же можно победить смерть Смерть Кощея спрятана на конце иголки символ.
40494. Основные проблемы современной фольклористики 23 KB
  Основные проблемы современной фольклористики. У современной фольклористики те же самые проблемы что и у академических школ новые. Проблемы: вопрос о происхождении фольклора. проблемы изучения нового нетрадиционного фольклора.
40495. Особенности поэтики былин 28.5 KB
  Стих былины тонический многосложный с тремя или даже четырьмя сильными ударениями. Художественные средства былины подчинены оценке поведения персонажей. Структура былины: Запев вступление которое имеет целью привлечь внимание слушателей. Зачин устойчивое начало былины которое служит исходным моментом действия и часто содержит экспозицию.