книги / Технология производства полимерных композитных материалов и конструкций на их основе

5 .4 .3 . Метод спада давления

Сущность метода состоит в определении негерметичности путем измерения скорости уменьшения давления контрольного газа (воздух, азот) в изделии (рис.71). Чувствительность метода - до 1,3«И Г 3Вт.

Метод рекомендуется применять для контроля суммарной герме­ тичности изделий и сборочных единиц, к которым не предъявляются

повышенные требования по герметичности, предпочтительно для конт­ роля изделий и сборочных единиц небольшого объема (0,1 -100 л ) .

?О

Рис.71. Принципиальные схемы кон­ троля герметичности по спаду дав­

Метод не следует использовать в случаях:

1) если изделие содержит в своем составе конструктивные мате­

спада давления за определенный промежуток времени. Уменьшение первоначальной величины давления свидетельствует о негерметичности изделия.

Рис.72. Принципиальная схема испытаний по методу спада дав­

На каждое изделие должно быть установлено не менее двух при­ боров, измернщих давление контрольного г а за . Замер давления про­ изводится на входе я выходе изделия или в местах, наиболее уда­ ленных друг от друга.

Величина негерметичностя изделия определяется по формуле

а = 1,53 I0~* {/•$£-

где V - внутренний объем изделия и технологической оснастки, л; t - время выдержки изделия под давлением, с; йР - изменение

давления в изделии в течение времени ? , мкм рт.ст.,

* г > * р , - р г ( 1 * -% -йк )

здесь Р] , - начальное и конечное абсолютное давление в изде­ лии, мкм рт.ст.; tj , ^2 " температура в начале и конце испы­ тания, °С.

5.4.4. Метод контроля мундштуком

Сущность метода состоит в определении негерметичности путем индикации потока контрольного газа (воздуха или азота), проходя­ щего через жидкость или вытесняющего жидкость из мерного устрой­ ства (рис.73). Чувствительность метода - до 1,3* Ю ”4 Вт.

Ряс.73. Принципиальные схемы контроля герметичности методом контроля мундштуком: о , 5 - контроль всего изделия (соот­ ветственно контрольный газ. внутри и снаружи изделия); о - контроль части изделия. / -

пневмопульт; 2. - объект; 3 - вентиль; 4 - устройство для индикации истечения газа

Метод рекомендуется применять для контроля герметичности эле­ ментов разделения полостей изделий и сборочных единиц.

Метод не следует использовать:

I) если изделие содержит в своем составе конструктивные мате риалы или элементы, способные выделять (поглощать) контрольный газ

2) если температура изделия изменяется ири испытании

5.5.Методы контроля локальной герметичности

5.5.1.Вакуумные методы

Метод в а к у у м н ы х п р и с о с о к . Сущность его состоит в определении негерметячностя путем обследования изделия с помощью специальных устройств - присосок, соединенных вакуумным трубопроводом с тече-

вещества (гелий, аргон, хладон-12, хладон-22, хладон-113) (рис.74).

вальных поверхностях и сварных швах изделий и сборочных единиц пе­ ред операцией точной локализации методом щупа, для оценки негерметичкости участков контролируемой поверхности или сварного шва.

Метод не следует использовать, если из-за конструктивных осо­ бенностей изделий нельзя установить или герметизировать присоски.

Метод местных вакуумных камер. Сущность его состоит в опреде­ лении негерметичного изделия с помощью местных вакуумных камер, смонтированных непосредственно на изделии и соединенных вакуумными трубопроводами с течеискателем (масс-спектрометрическим или гало­ генным) и измерении негерметичности путем регистрации парциального давления контрольного вещества (гелий, аргон, хладон-12, хладон-22, хладон-113) (рис.75).

Чувствительность метода - до 1,3*10-^ Вт,(гелий), до 1,3* Х1СГ® Вт (аргон), до 1,3*1СГ7 Вт (хладон).

Рис.75. Принципиальная схема контроля герметичности мето­ дом местных вакуумных камер:

/ - пневмопульт (гидропульт); 2 - объект испытания; 3 - ка­

мера местного вакуумирования;

4- течеискатель; S - система откачки; 6 - вентиль

Метод рекомендуется применять для выявления негерметичности элементов в изделии (сварных швов, паяных, биметаллических разъем­ ных соединений, узлов арматуры, датчиков) перед операцией точной локализации негерметичности методом щупа, для оценки негерметичности участков поверхности или соединений в случае, когда нельзя применить универсальные присоски.

Метод не следует использовать, если нельзя обеспечить надеж­ ную герметизацию по зонам контакта локальных вакуумных камер.

Метод местных камер внешнего давления. Сущность его состоит в определении негерметичности элемента изделия с помощью местных камер внешнего давления, смонтированных непосредственно на изделии и измерении негерметичности путем регистрации парциального давле­ ния контрольного вещества (гелия, аргона, хладона-12, хладона-22, хладона-113) в отваку/мированном объеме изделия с помощью массспектрометрического или галогенного течейскателя (рис.76).

Рис.76. Принципиальная схема кон­ троля герметичности методом мест­ ных камер внешнего давления: 1 -

пневмопульт (гидропульт); 2 - объ­ ект испытания;3 - местная камера внешнего давления; к - течеиска­

тель; S - система откачки; 6*- вентиль

Чувствительность метода - до 1,3е10“^ Вт (гелий), до 1,3*-

'ХКГ8 Вт (аргон), до 1,3-Ю”7 Вт (хладон).

Метод рекомендуется применять в следующих случаях:

I) для выявления негерметичных элементов в составе изделий (сварных, паяных, биметаллических, разъемных соединений, узлов

арматуры, датчиков) перед операцией точной локализации методом об­ дува контрольным газом;

2)если после испытания внешним давлением суммарная негерметичность всего изделия или сборочной единицы превышает допустимое значение;

3)для оценки негерметичиости участков контролируемой поверх­ ности или соединения.

Метод не следует использовать:

1)если не представляется возможным смонтировать местные каме­ ры внешнего давления;

2)если нельзя вакуумировать внутреннюю полость изделия;

3)когда возможности вакуумирования полости изделия или сбо­ рочной единицы ограничены ( V/ds > 300000).

Метод ппгпа. Сущность его состоит в определении мест негерметичности путем обследования изделия с помощью специального щупатечеискателя, соединенного герметичным трубопроводом с масс-спект- рометрическим или галогенным течеискателем (рис.77). В качестве контрольного вещества могут использоваться: гелий, аргон, хла­ дон-12, хладон-22, хладон-ПЗ.

Рис.77. Принципиальная схема контро­ ля герметичности методом щупа: / - пневмопульт (гидропульт); 2 - объект испытаний; 3 - щуп; 4 - вентиль;

5 - течеискатель

Чувствительность метода - до 6,7*10-^ Вт (гелий), до 6,7* х1О-® йг (аргон), до 1,3*1СГ7 Вт (хладон).

Метод следует применять для точной локализации течей в свар­ ных соединениях, околошовной зоне и основном материале изделий и сборочных единиц, а также для установления зоны расположения негерметичности в разъемных соединениях.

Метод нельзя использовать, когда проверяемые элементы недо­ ступны для щупа*

Метод обдува контрольным газом. Сущность его состоит в опре­ делении негерметичиости путем обдува проверяемых участков изделия струей контрольного газа (гелия, аргона, хладона-12, хладона-22)

и регистрации его парциального давления в отвакуумированной поло­ сти изделия масс-спектрометрическим или галогенным течеискателем (рис.78).

для обдува; 3 - объект контроля;

к- течеискатель; 5 - вентиль;

б- система откачки

Чувствительность метода - до 1,3.1СГ9 Вт (гелий), до 1,3* •I0-® Вт (аргон, хладон).

Метод следует применять для точной локализации негерметичности на изделиях и сборочных единицах:

суммарной герметичности • Метод не следует использовать в следующих случаях:

1)когда не обеспечивается свободный доступ обдувателя к проверяемым элементам (максимальное расстояние обдувателя от по­ верхности изделия - 5 мм);

2)если возможности вакуумирования полости изделия или сбо­

рочной единицы ограничены ( V/db > 10000);

3) когда нельзя достичь рабочего вакуума вследствие большо­ го газовыдвления материалов.

5.5.2. Пузырьковые методы

Метод обмшмвания. Сущность его заключается в определении негерметичности по вздутиям пены мыльной эмульсии, нанесенной на поверхность изделия, находящегося под избыточным давлением конт­ рольного газа - воздуха или азота (рис.79).

Рис.79. Принципиальная схема конт­ роля герметичности методом обмыливания: 1 - пневмопульт; 2 - вен­ тиль; .i - объект испытания; 41-

мыльная эмульсия

Чувствительность метода - до 6,7*Ю -5 Вт (6,7* К Г 7 Вт при ис­ пользовании эмульсии на глицериновой основе).

Метод рекомендуется применять для обнаружения локальных гру­ бых течей на сварных и разъемных соединениях.

Метод не следует использовать:

1)для контроля фланцевых и других разъемных соединений большого периметра ( I * 500 мм);

2)для контроля локальной негерметичности на основном мате­ риале элементов сборочных единиц изделия, когда недопустим кон­ такт мыльной эмульсии с конструкционными материалами и элемента­ ми изделий;

3)когда конструктивное исполнение проверяемых элементов не обеспечивает удаление мыльной эмульсии после испытания;

4)при ограничении содержания влаги в воздухе, окружающем изделие или сборочную единицу;

5)для предварительных испытаний перед высокочувствительным контролем герметичности и после него для локализации течей.

Испытания по методу обмыливания сводятся к покрытию мыль­ ной эмульсией контролируемых участков изделия, находящегося под избыточным давлением воздуха. В местах утечки происходит вздутие

мыльной эмульсии, что указывает на негерметичность испытуемо­ го изделия.

Мыльную эмульсию готовит химическая лаборатория по специ­ альной инструкции. Перед употреблением эмульсию контролируют на содержание водородных ионов (pH =» 6-7) и устойчивость. Для этого наносят эмульсию толщиной 2-5 мм на предварительно обезжиренную стальную или алюминиевую пластину, установленную вертикально.

Эмульсия не должна сползать в течение 10 мин.

Перед употреблением мыльную эмульсию проверяют в цеховых ус­ ловиях на контрольной течи, настроенной на величину (1,33-6,65)х

*10” Вт. После нанесения эмульсии толщиной 1,5-2 мм на контроль­ ную течь з течение 2 мин должна четко проявиться негерметичность.

Мыльную эмульсию следует хранить в закрывающихся сосудах из материалов, не поддающихся коррозии. Категорически запрещается разбавлять ее водой, так как вследствие реакции гидролиза эмуль­ сия становится щелочной.

Перед нанесением эмульсии испытуемое изделие выдерживается под испытательным давлением в течение 3-5 мин.

Слой эмульсии наносят на поверхность изделия участками длиной до 400 мм, чередуя нанесение с контролем герметичности.

Удаление эмульсии с поверхности изделия следует произво­ дить после снижения в нем давления до значения, равного 10-20 %

разования пены. Полученный водный экстракт мыльного корня слива­ ют в чистую сухую посуду, к оставшемуся в сосуде мыльному корню добавляют I л дистиллированной воды и кипятят в течение 5-6 ч.

После этого две порции экстракта смешивают и фильтруют.

К I л профильтрованного водного экстракта мыльного корня, предварительно нагретого до 70-80 °С, добавляют 80 г крема для бритья (ОСТ 18-75-72) и I г/л бихромата калиевого (ГОСТ 2652-78) или натриевого (ГОСТ 2651-78), после чего смесь тщательно разме­ шивают до полного растворения крема и бихромата калиевого.

С п о с о б 2. К I л дистиллированной воды добавляют 180 г крема для бритья (ОСТ 18-75-72) и тщательно перемешивают до полно­ го растворения крема.

Метод дисперсных масс. Сущность его состоит в определении негерметичности мест по пенным вздутиям и кратерам в слое индикатор­ ной дисперсной массы, нанесенной на поверхность контролируемого из­ делия, находящегося под избыточным давлением воздуха или азота (рис.80).

Рио.80. Принципиальная схема контроля герметичности методом дисперсных масс: 1 - пневмо­ пульт; 2 - вентиль; 3 - объект испытания; 4 - дисперсная масса

7 Чувствительность метода - до 1,3*10 ' Вт.

Метод рекомендуется применять для контроля открытых элемен­ тов изделий, допускающих контакт с дисперсной массой.

Метод не следует использовать:

1)если недопустим контакт дисперсной массы с конструктивны­ ми материалами изделий;

2)когда конструктивное исполнение проверяемых оборонных единиц изделия не обеспечивает удаления дисперсной массы после испытания;

3)если существуют технические сложности, связанные с после­ дующим удалением ее с поверхности изделий;

4)для контроля разъемных соединений я для предварительного испытания перед высокочувствительным методом.

Метод аквариума. Сущность его состоят в определения негерметичностя изделия, погруженного в ванну с жидкостью я находяще­ гося под избыточным давлением контрольного газа (воздуха или азота), по выделяющимся пузырькам газа (рис.81).

Рис.81. Принципиальная схема контроля герметичности по ме­ тоду аквариума: 1 - пневмо­ пульт; 2 - вентиль; 3 - объект испытания; Н - аквариум

Чувствительность метода - до 1,3*10“^ Вт (вода), до 6,7* Вт (хладон-ПЗ).

Метод рекомендуется применять:

а) для обнаружения негерметичности на сварных соединениях я основном материале изделий;