Оформите заявку на сайте, мы свяжемся с вами в ближайшее
время и ответим на все интересующие вопросы.
Вакуумная сушка и предосторожности
Финальным этапом сушки перед вакуумным испытанием является удаление влаги из микродефектов с помощью форвакуумного насоса. Применение гелиевых течеискателей на этом этапе запрещено, так как это может привести к их поломке.
Процедура вакуумирования допустима только для объектов, прошедших предварительную сушку, и предназначена исключительно для удаления оставшейся влаги из мельчайших трещин и пор. Запрещено подвергать вакуумированию изделия с высокой остаточной влажностью, так как вода может проникнуть в масло вакуумного насоса и образовать эмульсию. Для эффективного удаления влаги из внутренних дефектов применяются различные способы сушки:
Конвекционная сушка – осуществляется путем обдува изделия горячим воздухом с точкой росы не выше -15 °C. Используется нагретый до 40 °C воздух, а при необходимости длительность процесса увеличивается на 20%. Сушку рекомендуется проводить в изолированном помещении с эффективной вентиляцией. Для объектов объемом более 1 м³ рекомендуется установка воздушных распределителей внутри конструкции.
Термическая сушка – выполняется в сушильных камерах, термошкафах или просто в цехе при температуре не ниже 15 °C и влажности воздуха до 60%. Возможно применение режима с температурой выше 40 °C и влажностью до 80%, при этом сушка удлиняется на 20%. Если температура превышает 80 °C, каждые 5 минут требуется продувка горячим воздухом.
Температурно-вакуумная сушка – осуществляется в термобарокамерах при контролируемых температуре и давлении. Сначала объект нагревается, а затем создается вакуум для удаления влаги.
Одностороннее вакуумирование – метод удаления влаги путем создания разрежения с одной стороны объекта. Подходит для термобарокамер и локального подогрева отдельных участков объекта без его полной изоляции. Особенно эффективно для сварных швов и других критических зон.
Оптимальные параметры вакуумирования
Максимальная эффективность удаления влаги достигается при поддержании вакуума в диапазоне 50–200 мбар. Однако точные параметры зависят от конструкции изделия и определяются опытным путем.
Если используется вакуумирование с избыточным давлением, процесс происходит за счет разрежения вокруг объекта при поддержании давления внутри него.
Для обеспечения качественной подготовки перед испытанием рекомендуется длительное вакуумирование объекта форвакуумным насосом после удаления основной влаги. Это не только избавляет от следов влаги в микродефектах, но и способствует выявлению скрытых дефектов перед финальной проверкой герметичности.
Перед подключением течеискателя вакуумирование должно продолжаться не менее 30 минут для полного удаления влаги, которая может маскировать дефекты во время испытаний.
Методика подготовки поверхностей объектов перед испытаниями на герметичность
Методика подготовки поверхностей объектов перед испытаниями на герметичность может быть организована следующим образом:
Для объектов, которые не контактировали с водой и водными растворами, сначала необходимо обезжирить поверхности с помощью органических растворителей, после чего провести общую сушку. Затем выполняются газовые испытания на прочность в соответствии с требованиями технической документации (НТД). Качество обезжиривания проверяется, и при обнаружении загрязнений проводится повторное обезжиривание этих участков. Далее выполняется дополнительная сушка или вакуумирование, а затем контроль герметичности в соответствии с требованиями НТД.
Если монтаж изделия для газовых испытаний на прочность совпадает с монтажом для испытаний на герметичность, подготовку поверхностей рекомендуется проводить следующим образом: сначала обезжирить поверхности органическими растворителями, затем проверить качество обезжиривания. После этого провести сушку или вакуумирование, затем выполнить газовые испытания на прочность в соответствии с требованиями НТД и, наконец, провести контроль герметичности.
Для объектов, подвергаемых гидравлическим испытаниям на прочность, подготовка поверхностей перед проверкой герметичности осуществляется следующим образом. Сначала проводятся гидравлические испытания в соответствии с требованиями нормативной документации. Затем остатки ингибиторов коррозии удаляются промывкой поверхностей дистиллированной водой или конденсатами, которые соответствуют нормам качества воды и пара, установленным в нормативной документации. После этого выполняется общая сушка.
Затем поверхности обезжириваются в соответствии с требованиями нормативной документации. Качество обезжиривания проверяется, и в случае обнаружения загрязнений производится повторное обезжиривание этих участков. Далее выполняется сушка или вакуумирование в соответствии с требованиями нормативной документации. Контроль герметичности осуществляется согласно внутренней технологии предприятия и требованиям нормативной документации. Продолжительность сушки после протирки поверхностей ацетоном или спиртом перед вакуумными испытаниями не регламентируется.
Критерии годности объекта для контроля герметичности
Перед проведением контроля необходимо тщательно очистить поверхность объектов от всех видов загрязнений и обеспечить доступ к предполагаемым каналам течей. Поверхность должна быть свободна от ржавчины, шлака, сварных наплывов и углублений между валиками. Чтобы контрольные вещества могли проникать через сквозные дефекты, необходимо удалить из них воду и другие жидкости. Очистка должна охватывать не только поверхность самих объектов, но и сборочные узлы, а также сварные соединения, освобождая их от ржавчины, масел, эмульсий, механических частиц, жировых отложений, а также лакокрасочных и иных покрытий.
Для удаления органических загрязнений с доступных участков применяют промывку органическими растворителями. В случае очистки внутренних, труднодоступных полостей могут использоваться методы заполнения растворителем, струйной обработки или такие технологии, как кантование и барботирование. При этом объем заливаемого растворителя должен составлять не менее 10% от общего свободного объема изделия.
В качестве очищающих жидкостей применяют этиловый спирт, ацетон, бензин, хладон-113 и другие низкокипящие органические растворители, эффективно удаляющие загрязнения. После обработки остатки растворителя удаляют с помощью сушки или протирания безворсовыми хлопчатобумажными салфетками, а внутренние полости продувают сухим, чистым воздухом до полного исчезновения запаха растворителя.
Остатки растворителя могут негативно повлиять на работу масс-спектрометрического течеискателя. Летучие вещества, попадая в масс-спектрометр, способны вызывать ложные сигналы, а также приводить к нестабильной работе катодов и анализирующего узла. Поэтому важно тщательно удалять следы растворителей перед началом контроля масс-спектрометрическим методом.
Степень очистки проверяют, протирая поверхность чистой белой безворсовой тканью и визуально оценивая ее состояние. Если на ткани не остается загрязнений, поверхность считается качественно очищенной.
Окончательная подготовка включает в себя удаление влаги и остаточных жидкостей из полостей возможных сквозных дефектов, и выполняется непосредственно перед проверкой герметичности. Режимы осушки зависят от установленного класса чувствительности и регламентируются соответствующими таблицами. После осушки необходимо использовать чистую спецодежду и хлопчатобумажные перчатки.
Для нагрева применяют оборудование, обеспечивающее требуемый температурный режим. Разрешается использование метода электросопротивления с применением постоянного или переменного тока, при условии соблюдения требований нормативных документов.
Начало и окончание выдержки при заданной температуре фиксируется по достижению требуемой температуры металлом в зоне контроля на всей его толщине. Если осушка проводится без вакуумирования, продолжительность выдержки при нужной температуре должна быть не менее пяти минут.
При транспортировке объектов контроля необходимо исключить возможность их повторного загрязнения и образования конденсата на внутренних и внешних поверхностях.
Допускается проведение контроля герметичности сварных швов по заданному классу герметичности без осушки нагревом, если после сварки был исключен контакт с водой и органическими жидкостями (не проводились гидравлические испытания, капиллярный, ультразвуковой, магнитопорошковый контроль и т. д.) и объект контроля хранился в соответствии с правилами хранения.
Допускается проводить подготовку изделия путем местного нагрева контролируемых участков до температур, соответствующих назначенному классу герметичности, при этом: если объект подвергался гидравлическим испытаниям, местный нагрев производится с одновременным вакуумированием внутренней полости. Целевое давление, достижение которого будет свидетельствовать о достаточном осушении – единицы Па; если объект не подвергался гидравлическим испытаниям, но имел контакт с жидкостями в результате проведения капиллярного, ультразвукового, магнитопорошкового контроля и т. п., местный нагрев производится без вакуумирования.
Допускается проводить контроль при повышенной температуре. Температуру изделия при контроле назначает проектная организация.
Пределы допускаемой относительной погрешности измерения давления контрольной среды не должны превышать ±5 %, но это не относится к точности измерения давления в вакууме.
Точность измерения давления в вакууме для современных вакуумметров Пирани может достигать 30% в необходимом диапазоне давления. Использование высокоточных мембранно-емкостных вакуумметров с малой погрешностью не всегда оправдано, потому что точность в данном случае не требуется. Давление в вакууме в случае контроля герметичности гелием является вспомогательным параметром. Поэтому, согласно разъяснениям организаций, выпускающих нормативно-техническую документацию, параметр точности ±5 % не относится к измерению давления в вакууме, а к измерению повышенного давления в системе.
Оптимально, если давление контрольной среды в объекте равно рабочему. Давление контрольной среды в объекте контроля не должно превышать рабочее. Если давление контрольной среды превышает рабочее, согласно таблице классов герметичности, следует применить другой способ контроля, соответствующий классу.
Контроль герметичности является важным этапом в процессе производства и обеспечивает соответствие объектов контроля заданным стандартам. Нормативная документация определяет класс герметичности и объем контроля, который назначает разработчик (проектант) в зависимости от их сферы применения и условий эксплуатации.
Выявление течей в соответствии с заданным классом герметичности выполняется при соблюдении следующих условий:
давление контрольной среды должно соответствовать указанным в таблице классов герметичности значениям;
давление контрольной среды не должно превышать максимального рабочего давления, установленного в документации;
направление перепада давления на стенках контролируемого изделия должно соответствовать эксплуатационному градиенту давления.
Если выполнение указанных условий невозможно, требуется корректировка характеристик и параметров контроля.
Порог чувствительности устанавливается на контрольных течах, настроенных таким образом, чтобы имитировать наихудшие условия выявления течей. Контрольные течи должны иметь поток пробного вещества в пределах диапазона норм герметичности, соответствующего заданному классу изделия.
По этой причине в лаборатории контроля герметичности должен быть набор эталонных ключей для каждого из классов герметичности, по которым работает лаборатория. То есть набор из пяти поверенных или калиброванных эталонных мер потока, каждая из которых соответствует своему диапазону в пределах классов герметичности.
Проверка порога чувствительности методов контроля герметичности проводится до и после контроля или в начале и в конце рабочей смены. Если значение порога чувствительности после контроля превышает заданный уровень, необходимо провести прочистку прибора от гелия и повторный контроль объектов контроля.
