Вакуумная камера Leaklab V125

Leaklab V125 — стационарная установка для количественных испытаний на герметичность способом вакуумной камеры при подаче гелия во внутренний объём изделия. Конструкция рассчитана на проведение высокочувствительных измерений в условиях промышленной эксплуатации, обеспечивая стабильные вакуумные параметры, низкий фоновый уровень гелия и воспроизводимую метрологию результата.

Установка предназначена для определения величины потоков утечек и локализации дефектов в сварных швах, резьбовых и фланцевых соединениях, корпусных деталях, трубопроводной арматуре, теплообменниках, вакуумных камерах и криогенном оборудовании. Метод основан на регистрации примесного газа гелия, выходящего из внутренних полостей испытываемого изделия в объём вакуумной камеры и детектируемого масс-спектрометрическим течеискателем.

Область применения

Атомная и энергетическая отрасли, криогенная техника, нефтегазовые установки, приборостроение, медицинская техника и фармацевтика, машиностроение и общепромышленное оборудование. Конструкция и методики испытаний согласуются с действующими нормативными документами, включая требования по квалификации персонала и прослеживаемости калибровок.

Изделие герметизируется и заполняется гелием до регламентного давления. Камера закрывается, выполняется форвакуумная откачка и запуск высоковакуумного контура. При достижении заданного остаточного давления течеискатель регистрирует рост концентрации гелия в объёме камеры, пропорциональный суммарному потоку утечки через дефекты. Для повышения достоверности используется нулевая коррекция фонового сигнала и калибровка по внешней эталонной течи.

Конструктивное исполнение

Основные технические характеристики

Вакуумно-насосная система

Форвакуумный насос обеспечивает эвакуацию камеры и линий до давления порядка сотен паскалей, после чего по сигналу блокировки запускается турбомолекулярный насос. Обратные клапаны исключают обратный переток масла и воздуха в момент остановки. Для минимизации фонового сигнала гелия применяется инертная продувка перед вскрытием камеры и выдержка после заполнения изделия гелием, обеспечивающая установление диффузионного равновесия.

Масс-спектрометрический течеискатель подключается к камере через высоковакуумную линию. Рабочий диапазон давлений для режима «вакуумная камера» согласуется с паспортом течеискателя; запуск измерений допускается после достижения требуемого остаточного давления. Для снижения влияния дрейфа нуля применяется автоматическая коррекция фона. Для контроля стабильности показаний используется периодическая калибровка по эталонной течи.

Методика испытаний на герметичность

На этапе подготовки изделие осматривается, удаляются загрязнения и остаточные жидкости. При необходимости выполняется предварительная откачка внутреннего объёма изделия или продувка инертным газом. Подача гелия во внутренний объём производится до регламентного давления с последующей выдержкой по времени, рассчитанной исходя из объёма, протяжённости потенциальных дефектов и температурного режима. Изделие устанавливается на опоры внутри камеры таким образом, чтобы исключить локальные напряжения и перекосы крышки.

После закрытия крышки запускается форвакуумный контур, затем включается турбомолекулярный насос. По достижении рабочего давления течеискатель переводится в режим измерений. Регистрируется максимальный сигнал в установившемся режиме. При необходимости выполняется пошаговая локализация зоны утечки с применением локальной мини-камеры или маскирования нейтральной пленкой.

Метрологическое обеспечение и калибровка

Калибровка проводится по внешней эталонной течи гелия, установленной в наиболее удалённой от входного патрубка зоне камеры. Порядок калибровки включает перевод течеискателя в соответствующий режим, ввод номинального значения эталонной течи, последовательное открытие и закрытие клапана течи до получения стабильного согласованного сигнала. Рекомендуется выполнять проверку чувствительности и корректность нулевой линии не реже одного раза в смену при интенсивной эксплуатации и после любых разгерметизаций или сервисных операций.

На результат испытаний влияют проницаемость уплотнений оснастки по гелию, дегазация стенок камеры, температурные градиенты, остаточная влажность, а также паразитные потоки через торцевые уплотнения. При длительных выдержках вклад диффузии гелия через эластомерные уплотнения становится значимым; при построении баланса масс следует отделять компоненту, обусловленную дефектом, от компоненты проницаемости. Рекомендуется учитывать коэффициенты температурной коррекции и выполнять контрольные прогонки без образца для оценки фонового уровня.

Требования к персоналу и документации

Эксплуатацию выполняет обучённый персонал с подтверждённой квалификацией в области неразрушающего контроля методом течеискания и вакуумной техники. В составе документации поставляется руководство по эксплуатации, паспорт изделия, формуляр контрольных карт калибровок, инструкции по охране труда и ведомость ЗИП. Все записи по калибровкам и проверкам ведутся с обеспечением прослеживаемости к эталонам.

Регламент обслуживания включает периодическую проверку герметичности соединений, визуальный контроль состояния уплотнений, очистку внутренней поверхности камеры от загрязнений, замену масла форвакуумного насоса по наработке и состоянию, проверку работоспособности клапанов и вакуумметров, а также контроль фонового гелия и повторную калибровку. При длительном хранении камера закрывается защитными фланцами, обеспечивается сухость и стабильная температура хранения.

К работе допускается персонал, ознакомленный с опасными факторами вакуумного оборудования, вращательными узлами турбомолекулярного насоса и особенностями обращения с сжатым газом. Запрещается включать насосы при открытой крышке. Не допускается эксплуатация при признаках масляного дымления и некорректной работе отсекающих клапанов. При выполнении сервисных операций требуется полное снятие напряжения, сброс давления в газовых линиях и контроль отсутствия остаточного разрежения в объёме камеры. Подача гелия осуществляется из исправных баллонов с редукторами и предохранительными устройствами, штатные шланги и соединения регулярно осматриваются.

Требования к размещению и подключению

Рекомендации по оснастке и материалам уплотнений

Для минимизации фоновой проницаемости по гелию рекомендуется применять уплотнения с низкой диффузионной способностью в отношении He. При комнатных температурах практичным компромиссом является фторкаучук соответствующей твердости с правильно подобранным профилем посадки. При испытаниях изделий с длительными выдержками или повышенным давлением заполнения следует по возможности использовать альтернативные решения в местах, критичных к диффузии, включая использование металлических уплотнений по ответственной кромке там, где это соответствует конструкции.

Порядок работы оператора

Эксплуатационные ограничения

Не допускается эксплуатация при повреждении уплотнительных поверхностей, при повышенной вибрации основания, при нестабильном электропитании и отсутствии штатного отвода отработанного воздуха форвакуумного насоса. Запрещается размещать в камере изделия с остатками растворителей, способных к интенсивной дегазации, без предварительной термовакуумной подготовки.

Комплектность поставки

Надёжность и ресурс

Ресурс определяется наработкой насосов, состоянием уплотнений, чистотой внутренних поверхностей и соблюдением регламента обслуживания. При соблюдении норм эксплуатации параметры вакуумной части и стабильность фонового уровня сохраняются в пределах установленных допусков в течение всего межсервисного интервала.

Перед отгрузкой проводится проверка герметичности сварных соединений, тест функциональности клапанов, контроль предельного давления и тестовая калибровка по эталонной течи. Результаты фиксируются в протоколе приёмо-сдаточных испытаний с регистрацией серийных номеров узлов и дат калибровки.

Хранение осуществляется в закрытых помещениях при температуре от +5 до +40 °C и относительной влажности не выше 80 процентов. Фланцевые поверхности закрываются заглушками. Транспортирование выполняется в штатной упаковке с фиксацией узлов, исключающей ударные и вибрационные нагрузки на насосно-вакуумный блок.