Leaklab L — комплекс для развёртывания участка контроля герметичности гелиевым методом. Его задача шире, чем единичное измерение: установка объединяет масс-спектрометрический течеискатель, вакуумную оснастку, средства подачи гелия, внешний источник контрольного сигнала, щуповые комплекты, контроль давления, транспортировочное исполнение, инструктаж и эксплуатационные материалы. Такой состав позволяет выстроить последовательный процесс от подготовки объекта до подтверждения и документирования места натекания.
Главный инженерный смысл комплекса — организовать рабочее место, в котором результат можно связать с конкретным объектом, режимом, участком поверхности и временем проверки. Вакуумный метод даёт количественный сигнал потока, а щуповой поиск помогает локализовать дефект. При этом сам течеискатель не заменяет насосный пост для откачки крупного объекта от атмосферного давления: для больших объёмов исходные данные рекомендуют внешний форвакуумный насос.
Задача локализации, а не только обнаружения
Факт превышения порога герметичности ещё не указывает место дефекта. Ремонтной службе необходимо понять, в каком соединении, шве, уплотнении или участке поверхности возникает сигнал. Поэтому рабочий маршрут строят в два уровня. Сначала подтверждают чувствительность измерительной цепочки, готовят объект и получают устойчивый фон. Затем последовательно воздействуют гелием на контролируемые зоны или перемещают щуп вдоль поверхности, фиксируя положение и отклик.
Комплекс поддерживает вакуумный метод в режимах «Нормальный» и «Массивная течь», а также метод щупа. Для каждого режима в источнике приведён собственный диапазон индикации. Их нельзя смешивать в одном протоколе без указания режима, поскольку нижняя граница и допускаемая погрешность различаются.
Состав рабочего места Leaklab L
| Позиция | Количество | Назначение в процессе |
|---|---|---|
| Масс-спектрометрический гелиевый течеискатель ZQJs | 1 | Измерительное ядро; в составе указан турбомолекулярный насос Pfeiffer Vacuum SplitFlow. |
| Гелиевая течь «Гелит-2» с действующей поверкой | 1 | Формирование внешнего контрольного сигнала и проверка измерительной цепочки. |
| Переходник П-KF-25 | 1 | Подключение внешней гелиевой течи. |
| Комплект обдува гелием КОГ с редуктором | 1 | Управляемая подача гелия при поиске вакуумным методом. |
| Щуп длиной 3 м | 1 | Локализация дефекта щуповым способом. |
| Вакуумметр Пирани с индикатором и блоком питания | 1 | Контроль давления во входной вакуумной части. |
| Защитный транспортировочный кофр на колёсах | 1 | Перевозка и хранение оборудования. |
| Вакуумный фильтр KF25 | 1 | Защита входной линии течеискателя. |
| Ручной клапан KF25 | 1 | Коммутация входного порта. |
| Вакуумный сильфон KF25 длиной 1 м | 1 | Гибкое подключение объекта. |
| Хомуты и витоновые уплотнения с центрирующим кольцом KF25 | 4 комплекта | Монтаж соединений вакуумного тракта. |
| Портативный комплект «Гелийком» | 1 | Щуповой поиск по концентрации гелия на опрессованных системах. |
| Инструктаж по методу ПВТ и работе с течеискателем | 1 день | Практическая подготовка персонала. |
| Книга «Испытания на герметичность» | 1 | Методическое сопровождение участка. |
Комплектность важна именно как технологическая цепочка. Например, наличие течеискателя без герметичного переходника и исправных KF25-соединений не обеспечивает достоверный поиск, а щуп без установленного маршрута сканирования даёт сигнал, который трудно связать с точным местом дефекта.
Измерительное ядро и вакуумный тракт
В течеискателе ZQJs применяется турбомолекулярный насос Pfeiffer Vacuum SplitFlow, адаптированный для течеискания. Исходный материал указывает возможность начала испытаний при давлении в объекте до 2500 Па. Схема «противотока» исключает прямой пролёт газов через анализатор; в источнике это связано с сохранением чистоты катодов и низким стабильным фоном гелия.
Форвакуумный насос ULVAC GHD-031B имеет магнитную муфту и мембранный обратный клапан двустороннего действия. В измерительной части используются два датчика давления: Пирани на входе течеискателя и ионизационный датчик в анализаторе. На экране могут одновременно отображаться тренд потока гелия и тренд давления, а результаты сохраняться на встроенный носитель.
Установка не должна рассматриваться как универсальный пост для первичной откачки любого объёма. В источнике прямо сказано, что течеискатель не является откачным постом. Для крупного объекта от атмосферного давления нужен внешний форвакуумный насос. Это ограничение необходимо включать в технологическую схему до начала работ, а не компенсировать увеличением времени ожидания.
Подтверждённые характеристики течеискателя
| Характеристика | Значение из источника |
|---|---|
| Индикация, вакуумный метод «Нормальный» | 1×10−12…1×10−1 Па·м³/с |
| Индикация, вакуумный метод «Массивная течь» | 1×10−9…1×10−1 Па·м³/с |
| Индикация, метод щупа | 5×10−9…1×10−2 Па·м³/с |
| Погрешность, режим «Нормальный» | ±(0,15 + Qнпи2/Qизм3)·100% |
| Погрешность, режим «Массивная течь» | ±50% |
| Минимальный достоверно регистрируемый поток He в вакуумном режиме | Не более 5×10−13 Па·м³/с |
| Минимальный индицируемый поток He в режиме щупа | Не более 5×10−10 Па·м³/с |
| Максимальное давление начала испытаний в вакуумном режиме | Не менее 2500 Па |
| Время отклика до 63% сигнала течи | Менее 2 с |
| Время готовности к работе | Не более 3 мин |
| Быстрота откачки форвакуумного насоса | Не менее 30 л/мин, ULVAC GHD-031B |
| Габариты течеискателя | Не более 545×380×430 мм без учёта тележки |
| Масса течеискателя | Не более 55 кг |
| Питание | 220±22 В, 50±1 Гц |
| Рабочая температура | +10…+35 °C |
| Относительная влажность | Не более 80% |
| Атмосферное давление | 84…106,7 кПа |
| Контрольные газы | H2, He-3, He-4 |
| Связь и управление | RS-232 D-Sub 9-pin; дискретный I/O D-Sub 37-pin |
В исходных данных отдельно указано климатическое исполнение +5…+40 °C при влажности менее 80% RH, тогда как таблица общих параметров задаёт рабочую температуру +10…+35 °C. Для рабочего регламента следует использовать более узкий подтверждённый рабочий диапазон, пока различие между двумя строками не уточнено в эксплуатационной документации.
Подготовка объекта и контроль фонового сигнала
До подключения объекта удаляют рабочую среду и остаточную влагу после гидроиспытаний, устанавливают технологическую оснастку, герметизируют контур и готовят точки подачи контрольного газа. Влага и загрязнение влияют на вакуумирование и стабильность фона, поэтому подготовка является частью измерения, а не вспомогательной операцией.
Перед поиском проверяют индикацию с помощью внешней гелиевой течи через переходник П-KF-25. Источник включает «Гелит-2» с действующей поверкой и указывает прослеживаемость к государственным эталонам. В протоколе нужно фиксировать идентификатор применённой течи и результат начальной проверки. После завершения маршрута выполняют конечную проверку: это помогает подтвердить, что чувствительность измерительной цепочки сохранилась в течение работы.
Что считать устойчивым исходным состоянием
- объект подготовлен и подключён без видимых нарушений вакуумных соединений;
- давление находится в допустимой области начала выбранного режима;
- фон не продолжает неконтролируемо расти;
- внешний контрольный сигнал регистрируется до начала маршрута;
- режим течеискателя и единицы Па·м³/с записаны в журнале;
- точки обдува или путь щупа заранее размечены.
Пошаговый процесс вакуумного поиска
1. Разделить объект на контролируемые зоны
До подачи гелия составляют маршрут: фланцы, сварные соединения, вводы, уплотнения и другие доступные участки получают однозначные обозначения. Без карты зон невозможно связать изменение сигнала с конкретным местом.
2. Подготовить и герметизировать контур
Удаляют рабочую среду и влагу, устанавливают оснастку, вакуумный фильтр, клапан, сильфон и KF25-соединения. Для крупного объёма предусматривают внешний форвакуумный насос. Состояние каждого временного соединения включают в предварительный осмотр.
3. Вывести измерительную часть на режим
Контролируют давление по датчику Пирани и состояние анализатора по ионизационному датчику. Время готовности по источнику — не более 3 мин, но начало обдува связывают не только со временем, а с достигнутым режимом давления и стабильностью фона.
4. Проверить отклик на внешний контрольный сигнал
Подключают «Гелит-2» через переходник, фиксируют показание и время. Значение используют для проверки работоспособности цепочки, но не подменяют им критерий приёмки объекта.
5. Выполнить последовательный обдув
Гелий подают через комплект КОГ с редуктором по одной зоне за раз. После каждого воздействия выдерживают время, достаточное для наблюдения отклика, и записывают номер зоны, момент подачи, максимум сигнала и поведение фона. Одновременный обдув нескольких удалённых зон затрудняет локализацию.
6. Подтвердить подозрительный участок
Участок проверяют повторно после возврата сигнала к исходному уровню. Повторяемый отклик, привязанный к одной зоне, служит основанием для уточнения места. Разовый всплеск без повторения отмечают как нестабильный результат, а не как окончательно найденную течь.
7. Провести конечную проверку измерительной цепочки
После маршрута снова проверяют отклик на внешний источник и сравнивают его с начальной записью. Если контрольный сигнал не регистрируется должным образом, результаты поиска требуют оценки до оформления заключения.
8. Оформить карту натеканий
В отчёт включают схему объекта, обозначения зон, режим течеискателя, давление, рабочий газ, значения потока, время отклика, начальную и конечную проверки, а также перечень повторно подтверждённых мест.
Щуповой поиск на опрессованных системах
Для щупового маршрута в комплект входят щуп длиной 3 м и портативный «Гелийком». В технологическом порядке источника полости заполняются гелием или гелиево-воздушной смесью до испытательного давления с фиксацией поверенным манометром. Сканирование ведётся со скоростью 0,10–0,15 м/мин при зазоре не более 5 мм. Превышение порога рассматривают как подозрение и проверяют повторным осмотром.
«Гелийком» выполняет непрерывный анализ наличия гелия. Подтверждён диапазон индикации 0,1–100% об., выход на режим около 30 с, восстановление не более 10 с, масса прибора не более 0,7 кг, масса комплекта не более 4 кг, автономная работа не менее 4 ч и температурный диапазон −20…+45 °C. В исходных данных он назван индикаторным специальным технологическим оборудованием, не подлежащим государственной поверке; чувствительность верифицируют с помощью гелиевых течей с протоколом калибровки.
| Этап щупового маршрута | Контрольное действие |
|---|---|
| Подготовка | Очистить доступные зоны и проверить состояние щупа. |
| Создание условий | Заполнить полость гелием или смесью и записать испытательное давление. |
| Проверка индикации | Подтвердить отклик перед началом маршрута. |
| Сканирование | Перемещать щуп со скоростью 0,10–0,15 м/мин при зазоре не более 5 мм. |
| Уточнение | Повторить осмотр зоны при превышении установленного порога. |
| Завершение | Выполнить конечную проверку и оформить отчёт. |
Ограничения и типичные ошибки
- Попытка откачивать крупный объект только течеискателем. Для больших объёмов от атмосферы требуется внешний форвакуумный насос.
- Поиск без удаления влаги. Остаточная влага после гидроиспытаний мешает подготовке вакуумной части и стабильному фону.
- Смешение режимов. «Нормальный», «Массивная течь» и метод щупа имеют разные диапазоны индикации.
- Обдув нескольких зон одновременно. Такой порядок не позволяет надёжно привязать отклик к месту.
- Пропуск начальной или конечной проверки. Без них нельзя подтвердить сохранение чувствительности цепочки.
- Слишком быстрое движение щупа. Источник задаёт 0,10–0,15 м/мин и зазор не более 5 мм.
- Объявление любого всплеска дефектом. Подозрительную зону следует проверить повторно.
- Игнорирование фона гелия. После воздействия нужно дождаться восстановления исходного уровня.
- Использование более широкого температурного диапазона без уточнения. В источнике есть строки +10…+35 °C и +5…+40 °C, поэтому рабочее ограничение требует согласования.
- Подмена локализации интегральной оценкой. Численный сигнал без карты зон не сообщает точное место натекания.
Протокол поиска и чек-лист участка
| Раздел протокола | Обязательная запись |
|---|---|
| Объект | Обозначение, объём или конфигурация, схема контролируемых зон. |
| Подготовка | Удаление среды и влаги, установленная оснастка, внешний форнасос при необходимости. |
| Средства | Течеискатель, щуп, применённая гелиевая течь, вакуумметр. |
| Условия | Температура, влажность, атмосферное давление, испытательное давление объекта. |
| Режим | «Нормальный», «Массивная течь» или щуповой метод. |
| Фон | Исходное значение и поведение между воздействиями. |
| Проверка | Начальный и конечный отклик на внешний контрольный сигнал. |
| Маршрут | Порядок зон, время подачи гелия или скорость и зазор щупа. |
| Результат | Максимумы сигнала, повторяемость отклика, подтверждённые и неподтверждённые зоны. |
| Архив | Файлы тренда потока и давления, время испытания и исполнитель. |
FAQ
С какого давления можно начинать испытание вакуумным методом?
В источнике для комплекса указано максимальное давление начала испытаний не менее 2500 Па.
Какой режим нужен для точного места дефекта?
Место уточняют последовательным обдувом размеченных зон при вакуумном методе либо щуповым сканированием опрессованного объекта. Выбор зависит от схемы создания перепада давления.
Зачем проверять внешний контрольный сигнал дважды?
Начальная проверка подтверждает готовность цепочки перед маршрутом, а конечная помогает убедиться, что способность регистрировать сигнал сохранилась до завершения работы.
Можно ли использовать течеискатель вместо внешнего насоса?
Для крупного объёма от атмосферного давления — нет. Исходные данные прямо рекомендуют внешний форвакуумный насос.
Какая скорость сканирования щупом указана?
0,10–0,15 м/мин при зазоре не более 5 мм.
Как фиксировать результат?
Сохраняют режим, давление, фон, карту зон, временные отметки, сигнал, повторную проверку подозрительного места и начальную с конечной проверкой измерительной цепочки.
Связанные решения и услуги
Для практического выполнения работ доступна услуга контроля герметичности и поиска утечек. Для сравнения подходов можно изучить стенд вакуумно-камерного контроля Ликлаб-Авто, стенд накопления гелия Ликлаб-АК и встраиваемый течеискатель Leaklab Lite. Все решения раздела собраны в каталоге гелиевых течеискателей Leaklab.