Испытание на герметичность реферат

Обновлено: 15.05.2024

ИЗДЕЛИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ И ПРИБОРОСТРОЕНИЯ

Методы испытаний на герметичность. Общие требования

Engineering and instrument production items.
Leak detection methods. General requirements

Дата введения 1987-01-01*
_____________________
* В ИУС 05-1980 ГОСТ 24054-80
приводится с датой начала действия 01.01.1981. -
Примечание изготовителя базы данных.

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 28 марта 1980 г. N 1411 дата введения установлена 01.01.87

Ограничение срока действия снято по протоколу N 4-93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС N 4-94)

ИЗДАНИЕ с Изменением N 1, утвержденным в августе 1990 г. (ИУС 11-90).

Настоящий стандарт устанавливает общие требования к выбору методов испытаний на герметичность, к подготовке и проведению испытаний.

Применяемые в стандарте термины - по ГОСТ 26790-85.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Испытания на герметичность проводят с целью определения степени негерметичности изделий и (или) их элементов, а также выявления отдельных течей.

1.2. Требования к степени негерметичности должны быть определены при разработке конструкции. Степень герметичности должна характеризоваться потоком газа, расходом или наличием истечения жидкости, падением давления за единицу времени, размером пятна и тому подобными величинами, приведенными к рабочим условиям.

Примечание. Допускается характеризовать степень герметичности контролируемой величиной в условиях испытаний.

1.1, 1.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).

1.3. Выбор метода испытаний на герметичность, а также установление требований к подготовке изделий к испытаниям на герметичность должны осуществляться при разработке конструкции изделия и (или) технологии его изготовления.

Примечание. Метод испытаний, установленный в конструкторской документации, может быть заменен технологом по согласованию с разработчиком изделия.

1.4. Испытания на герметичность должны включаться в технологический процесс изготовления изделия таким образом, чтобы предшествующие технологические операции не приводили к случайному перекрытию течей. При невозможности исключить опасность случайного перекрытия течей, в технологическом процессе необходимо предусмотреть операции, обеспечивающие освобождение течей от закупорки.

1.5. Метод и (или) программа испытаний на герметичность должны быть указаны в технических условиях на изделие конкретного вида.

2. ТРЕБОВАНИЯ К ВЫБОРУ МЕТОДОВ ИСПЫТАНИЙ НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ

2.1. В зависимости от рода пробного вещества методы испытаний на герметичность подразделяются на две группы: газовые и жидкостные. Каждая из групп включает в себя подгруппы, различающиеся по принципу регистрации пробного вещества. Подгруппы делятся на способы, различающиеся по условиям реализации методов. Классификация наиболее распространенных методов испытаний на герметичность и их общая характеристика приведены в приложении 2.

2.2. Метод испытаний необходимо выбирать в зависимости от назначения изделий, их конструктивно-технологических особенностей, требований к степени негерметичности, а также технико-экономических характеристик испытаний.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.3. Метод должен обеспечивать проведение испытаний в условиях, отвечающих требованиям действующей нормативно-технической документации по технике безопасности и промышленной санитарии.

2.4. Метод должен характеризоваться наименьшим или наибольшим значением определяемой величины, которое может быть зафиксировано при заданном способе реализации метода.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3. ТРЕБОВАНИЯ К ПОДГОТОВКЕ И ПРОВЕДЕНИЮ ИСПЫТАНИЙ

3.1. Пробное вещество, используемое для испытаний на герметичность, не должно вредно воздействовать на испытуемое изделие и людей.

3.2. Подготовка изделий к испытаниям на герметичность должна предусматривать устранение последствий случайного перекрытия течей после хранения, транспортирования и операций, предшествующих испытаниям.

3.3. Для испытаний на герметичность следует использовать оборудование, укомплектованное специальными присоединительными и установочными деталями и калиброванными течами в соответствии с техническими условиями на изделия конкретного вида.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2*
Справочное

_______________
* ПРИЛОЖЕНИЕ 1. (Исключено, Изм. N 1).

КЛАССИФИКАЦИЯ НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫХ МЕТОДОВ ИСПЫТАНИЙ НА
ГЕРМЕТИЧНОСТЬ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА

Наиме-
нование группы методов

Наиме-
нование способа
реали-
зации
метода

Краткое описание способа

Порог чувстви-
тельности течеискателя, м·Па/с

Формула для оценки порога чувствительности при
индикации потока газа

Место контроля герметичности (течеискания) в системе неразрушающего контроля. Параметры герметичности, методы ее контроля. Сущность пузырькового, акустического и жидкостного методов, способы их проведения. Щуповые, водородные и гелиевые течеискатели.

Рубрика Производство и технологии
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 24.12.2012
Размер файла 162,2 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Перспективные методы проверки герметичности резервуаров

Сегодня уже ни у кого не вызывает сомнения, что развитие промышленности должно происходить не только за счет увеличения объемов выпускаемой продукции и расширения ее ассортимента. Залогом нормального функционирования промышленных предприятий в условиях рыночной экономики является обеспечение высокого качества продукции на уровне мировых стандартов. В свою очередь, условием обеспечения стабильно высокого качества является соответственно высокий уровень контроля. Контроль герметичности (течеискание) занимает важное место в системе НК. Параметр герметичности является одним из основных, когда речь идет о надежной и безопасной эксплуатации таких объектов, как хранилища и трубопроводы нефтепродуктов и газа, ядерные установки, резервуары с химическими реактивами, системы самолетов, ракет, кораблей. Кроме того, герметизируются и малогабаритные изделия массового производства, выпускаемые химической, электронной, автомобильной и другими отраслями промышленности. Большое разнообразие герметизируемых объектов требует развития различных методов и аппаратуры контроля герметичности. Для их правильного выбора разработчики и потребители герметизированных изделий должны иметь четкое представление о существующем наборе методов и возможностях каждого из них.

Течеискание относится к виду НК, основанному на обнаружении пробного вещества, проникающего через течь. Методы течеискания предназначены для оценки степени негерметичности объекта контроля, а также для локализации течей как в основном материале, так и в соединениях различного типа - сварных, паяных, разъемных и т.п.

В зависимости от направления движения потока различают понятия "натекание" и "утечка", которые соответственно означают проникновение вещества внутрь либо изнутри герметизированного изделия через течи под действием перепада полного или парциального давления либо под действием капиллярных сил при использовании жидкостных методов контроля герметичности.

В данной статье на примере продукции, выпускаемой компанией Helling GmbH (Германия), рассматриваются часто используемые на практике и хорошо зарекомендовавшие себя простые мобильные методы течеискания, не требующие использования дорогостоящего оборудования и применимые также в полевых условиях.

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 применяется для контроля герметичности емкостей, гидравлических и газовых систем, находящихся под избыточным давлением.

Для проведения контроля способом пенопленочного индикатора на контролируемую поверхность находящегося под избыточным давлением объекта наносится специальное пенообразующее вещество. Контрольный газ, проникая через микродефекты поверхности, оказывает механическое воздействие на пенопленочный индикатор и деформирует его, образуя пузырьки и пенные вздутия.

Градиент давления может создаваться также с помощью вакуумного насоса. Для этого на испытываемый объект, например сварной шов, наносится пенопленочный индикатор и устанавливается вакуумная рамка, которая затем вакуумируется с помощью механического насоса. Рамка представляет собой жесткий каркас с уплотнителем из мягкой резины и прозрачной верхней крышкой. После создания перепада давления на контролируемом участке воздух, проникающий через течи в камеру рамки, образует пузырьки в пенопленочном индикаторе.

Для этих целей компания Helling предлагает вакуумный насос EV 20 в комплекте с вакуумными рамками.

Аэрозольный пенопленочный индикатор Proof Check представляет собой эмульсию, содержащую поверхностно-активные вещества, пленкообразующие и влагоудерживающие компоненты и отличается низким поверхностным натяжением, высокой пенообразующей способностью и устойчивостью к сползанию (рис.2). Для обеспечения работы при низких температурах (до - 15°C) разработан пенопленочный индикатор Proof Check Plus.

Индикатор наносят на контролируемую поверхность тонким ровным слоем, образовавшиеся ложные пузырьки удаляют салфеткой и вновь наносят эмульсию.

Время выявления течей величиной больше 1-10-4м3Па/с составляет 2 - 3 с, для течей порядка 10-7м3Па/с необходимо в среднем 15 мин. Чувствительность способа составляет 1,3-10-7м3Па/с. Данный способ применяется для локального контроля герметичности как сплошного материала, так и сварных швов и соединений.

контроль герметичность течеискатель резервуар

Акустический метод

Благодаря своей простоте и надежности, а также возможности осуществлять диагностику бесконтактным способом акустические методы являются очень востребованными.

Принцип акустического течеискания основывается на эффекте формирования звуковых и ультразвуковых колебаний при выходе струи жидкости или газа из отверстия (трещины, щели). Другими словами, при утечке жидкостей или газов возникают акустические колебания от трения струи о кромку дефекта или соударения с внешней средой, которые могут быть зафиксированы с помощью ультразвуковых или виброакустических микрофонов, преобразующих акустические колебания в электрический сигнал.

Течеискатель Hellophone регистрирует колебания в ультразвуковом диапазоне. Преобразованный сигнал затем прослушивается с помощью наушников и выводится на дисплей прибора. Течеискатель предназначен для обнаружения утечек сжатого газа и жидкостей, в том числе вязких. При использовании ультразвукового генератора возможно осуществлять контроль герметичности уплотнений и сварных швов без создания избыточного давления в системе. Hellophone позволяет также обнаруживать незначительные электрические разряды в дефектных контактах электроустановок.

Течеискатель Hellophone поставляется в комплекте с водонепроницаемым зондом для твердых тел, зондом корпусного звука и воздушно-ультразвуковым зондом.

Чувствительность данного метода составляет около 7-10-3м3Па/с.

Акустические методы течеискания широко применяются при контроле герметичности трубопроводов, резервуаров, систем сжатого воздуха и вакуумных систем, запорной арматуры, сварных швов, разъемных соединений.

Жидкостные методы контроля герметичности

Жидкостные методы контроля заключаются в регистрации контраста следов контрольной жидкости, образуемых в местах течи, на фоне поверхности контролируемого объекта. Для этого объект испытаний заполняется контрольной жидкостью, либо она наносится с обратной стороны стенки (шва, соединения) проверяемого объекта.

Капиллярный способ является одним из способов яркостного (ахроматического) метода. Он основан на способности контрольной жидкости (пенетранта) проникать в мелкие сквозные дефекты за счет капиллярного эффекта. При испытаниях на герметичность пенетрант наносят с одной стороны проверяемого объекта, а затем с другой стороны обрабатывают поверхность с помощью специального проявителя. При наличии сквозных дефектов на контролируемой поверхности на фоне белого проявителя образуются контрастные красные либо флуоресцирующие следы пенетранта.

Компания Helling GmbH выпускает высококачественные цветные и флуоресцентные диагностирующие системы (пенетрант, проявитель, очиститель), применяемые для капиллярного способа контроля герметичности. Пенетранты обладают высокой чувствительностью.

Их высокая проникающая способность обусловлена низкой вязкостью и малым коэффициентом поверхностного натяжения. Проявители, представляющие собой мелкозернистый (около 2 мкм) белый порошок на спиртовой основе, образуют на контролируемой поверхности тонкий гомогенный слой и обеспечивают хорошую индикацию мельчайших течей. Для индикации следов утечек с использованием флуоресцентных пенетрантов используются ультрафиолетовые источники излучения.

Чувствительность данного способа зависит от времени выдержки и типа контрольной жидкости и при условии применения диагностирующих систем Helling может составлять 1,6-10-7м3Па/с.

Другим способом обнаружения течей в объектах контроля является способ опрессовки с использованием флуоресцентных водорастворимых или жирорастворимых концентратов. При данном способе испытываемый объект заполняют технологической жидкостью с добавлением в нее флуоресцентного концентрата, представляющего собой смесь люминофоров, поверхностно - активных веществ и ингибитора коррозии. Затем происходит опрессовка объекта, выдержка под давлением в течение определенного времени и контроль состояния поверхности объекта под ультрафиолетовым излучением.

Этот способ широко используется для контроля гидравлических систем, двигателей, а также при производстве котлов и резервуаров.

Чувствительность способа составляет примерно 10-5м3Па/с.

Щуповые течеискатели. Водородные течеискатели

В настоящее время для решения задач контроля герметичности водородные течеискатели приняты вкачестве промышленного стандарта. В качестве индикаторного газа используется смесь азота (95 %) и водорода (5 %). Эта смесь не является воспламеняющейся (ISO 10156), она не ядовита, не вызывает коррозии и существенно дешевле гелия.

В основу данного типа течеискателей положен принцип каталитически селективного определения водорода специальным полупроводниковым детектором. Водородные течеискатели могут использоваться как для определения течей в малых объектах, как, например затворы, уплотнения и вентили, так и для контроля герметичности больших объектов - топливных резервуаров, теплообменников и двигателей. Чувствительность способа составляет около 510-6м3Па/с. Приборы очень удобны и просты в обращении. С помощью щупа оператор может быстро и надежно определить место течи (рис.7).

Гелиевые течеискатели

Щуповые гелиевые течеискатели предназначены для локализации течей в объектах, находящихся под избыточным давлением и содержащих в наполнении гелий. Щуп представляет собой всасывающее устройство с определенной пропускающей способностью, обеспечивающее прохождение оптимального для испытаний потока газа.

В основу течеискателя PDH-4 (рис.8) положен так называемый детектор на основе ион-селективного насоса ("Selective Ion Pump Detector" - SIPD). Его принцип работы основан на проницаемости для гелия нагретой до определенной температуры специальной кварцевой мембраны, которая проницаема только для молекул гелия и не проницаема для остальных газов. Гелий, проходящий через мембрану, ионизируется в электронно-ионизационном преобразователе. Величина ионного тока, образованного

ионизацией гелия, пропорциональна содержанию гелия. Течеискатели этого типа обладают высокой чувствительностью (5 10-7м3Па/с) и селективностью, при этом они удобны и просты в обращении.

Итак, сегодня в распоряжении дефектоскопистов имеется широкий набор средств контроля герметичности. Задачей дефектоскописта в каждом конкретном случае является выбор оптимальных методов и средств контроля в соответствии с нормой герметичности с учетом чувствительности, надежности, производительности.

Список использованной литературы

2. Коршак А.А. Ресурсосберегающие методы и технологии при транспортировке и хранении нефти и нефтепродуктов. - Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2006. - 192 с.

3. Арсентьев А.А. Технологии перекрытия внутренней полости трубопроводов: Учебно-методическое пособие. - Альметьевск: Альметьевский государственный нефтяной институт, 2007. - 31 с.

Подобные документы

Понятие и характеристика методов неразрушающего контроля при проведении мониторинга технического состояния изделий, их разновидности и отличительные черты. Физические методы неразрушающего контроля сварных соединений, определение их эффективности.

курсовая работа [588,2 K], добавлен 14.04.2009

Понятие, классификация и сущность неразрушающего контроля, его использование, физические принципы и технические средства. Основные элементы автоматических устройств. Принципы и методы ультразвуковой дефектоскопии, безопасность и экологичность проекта.

дипломная работа [885,1 K], добавлен 25.07.2011

Методы неразрушающего контроля, их позитивные и негативные стороны, условия применения: эхо-метод, зеркально-теневой. Выбор преобразователей, схем контроля и расчет параметров развертки. Проектирование стандартных образцов для ультразвукового контроля.

курсовая работа [1,1 M], добавлен 03.11.2014

Методы и средства неразрушающего теплофизического контроля полимерных покрытий на металлических основаниях. Свойства материалов, применяемых для изготовления полимерно-металлических изделий. Имитационное исследование метода неразрушающего контроля.

дипломная работа [1,3 M], добавлен 25.06.2017

Воздействие влаги на материалы и электрорадиоэлементы. Способы влагозащиты блоков электростанций: пропитка, заливка, обволакивание и опрессовка. Понятие времени влагозащиты, расчет коэффициента влагопроницаемости. Методы определения герметичности блока.

* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.

1. Механические испытания

2. Пневматические испытания

1. Механические испытания

Разрушающие методы контроля сварных соединений. К разрушающим методам контроля относятся способы испытания контрольных образцов с целью получения необходимых характеристик сварного соединения.

Эти методы могут применяться как на контрольных образцах, так и на отрезках, вырезанных из самого соединения. В результате разрушающих методов контроля проверяют правильность подобранных материалов, выбранных режимов и технологий, осуществляют оценку квалификации сварщика.

Механические испытания являются одним из основных методов разрушающего контроля. По их данным можно судить о соответствии основного материала и сварного соединения техническим условиям и другим нормативам, предусмотренным в данной отрасли.

К механическим испытаниям относят: испытание сварного соединения в целом на различных его участках (наплавленного металла, основного металла, зоны термического влияния) на статическое (кратковременное) растяжение;

ударный изгиб (на надрезанных образцах);

на стойкость против механического старения;

измерение твердости металла на различных участках сварного соединения.

Контрольные образцы для механических испытаний варят из того же металла, тем же методом и тем же сварщиком, что и основное изделие.

В исключительных случаях контрольные образцы вырезают непосредственно из контролируемого изделия. Варианты образцов для определения механических свойств сварного соединения показаны на рис 1.

рис 1. Варианты образцов для определения механических свойств (размеры в мм): А-Б - на растяжение наплавленного металла (А) и сварного соединения (Б); В - на изгиб; Г - на ударную вязкость.

Статическим растяжением испытывают прочность сварных соединений, предел текучести, относительное удлинение и относительное сужение. Статический изгиб проводят для определения пластичности соединения по величине угла изгиба до образования первой трещины в растянутой зоне. Испытания на статический изгиб проводят на образцах с продольными и поперечными швами со снятым усилением шва заподлицо с основным металлом.

Ударный изгиб - испытание, определяющее ударную вязкость сварного соединения. По результатам определения твердости можно судить о прочностных характеристиках, структурных изменениях металла и об устойчивости сварных швов против хрупкого разрушения. В зависимости от технических условий изделие может подвергаться ударному разрыву. Для труб малого диаметра с продольными и поперечными швами проводят испытания на сплющивание. Мерой пластичности служит величина просвета между поджимаемыми поверхностями при появлении первой трещины. Металлографические исследования сварных соединений проводят для установления структуры металла, качества сварного соединения, выявляют наличие и характер дефектов. По виду излома устанавливают характер разрушения образцов, изучают макро- и микроструктуру сварного шва и зоны термического влияния, судят о строении металла и его пластичности.

Макроструктурный анализ определяет расположение видимых дефектов и их характер, а также макрошлифы и изломы металла. Его проводят невооруженным глазом или под лупой с 20-ти кратным увеличением.

Микроструктурный анализ проводится с увеличением в 50-2000 раз с помощью специальных микроскопов. При этом методе можно обнаружить окислы на границах зерен, пережог металла, частицы неметаллических включений, величину зерен металла и другие изменения в его структуре, вызванные термической обработкой. При необходимости делают химический и спектральный анализ сварных соединений.

Специальные испытания выполняют для ответственных конструкций. Они учитывают условия эксплуатации и проводятся по методикам, разработанным для данного вида изделий.

2. Пневматические испытания

Пневматические испытания в случаях, когда невозможно выполнить гидравлические испытания. Пневматические испытания предусматривают заполнение сосуда сжатым воздухом под давлением, превышающим на 10-20 кПа атмосферное или 10 - 20% выше рабочего. Швы смачивают мыльным раствором или погружают изделие в воду. Отсутствие пузырей свидетельствует о герметичности. Существует вариант пневматических испытаний с гелиевым течеискателем. Для этого внутри сосуда создают вакуум, а снаружи его обдувают смесью воздуха с гелием, который обладает исключительной проницаемостью. Попавший внутрь гелий отсасывается и попадает на специальный прибор - течеискатель, фиксирующий гелий. По количеству уловленного гелия судят о герметичности сосуда. Вакуумный контроль проводят тогда, когда невозможно выполнить другие виды испытаний.

Герметичность швов можно проверить керосином. Для этого одну сторону шва при помощи пульверизатора окрашивают мелом, а другую - смачивают керосином. Керосин имеет высокую проникающую способность, поэтому при неплотных швах обратная сторона окрашивается в темный тон или появляются пятна.

Испытание сжатым воздухом (пневматическое испытание). Это испытание применяется для проверки сосудов и труба ­ проводов на герметичность, как правило, только при рабочем давлении изделия. Плотность сварных соединений проверяют мыльным раствором или погружением сосуда в воду. В местах пропуска газа появляются пузыри.

Внешний осмотр - наиболее распространенный и доступный вид контроля, не требующий материальных затрат. Данному контролю подвергают все виды сварных соединений, несмотря на использования дальнейших методов. При внешнем осмотре выявляют практически все виды наружных дефектов. При этом виде контроля определяют не провары, наплывы, подрезы и другие дефекты, доступные обозрению. Внешний осмотр выполняют невооруженным глазом или используют лупу с 10-ти кратным увеличением. Внешний осмотр предусматривает не только визуальное наблюдение, но и обмер сварных соединений и швов, а также замер подготовленных кромок. В условиях массового производства существуют специальные шаблоны, позволяющие с достаточной степенью точности измерить параметры сварных швов.

В условиях единичного производства сварные соединения обмеряют универсальными мерительными инструментами или стандартными шаблонами, пример которых приведен на рис.2.

Рис. 2 Измерение разделки кромок, зазоров и размеров швов шаблоном ШС-2

Набор шаблонов ШС-2 представляет собой комплект стальных пластинок одинаковой толщины, расположенных на осях между двумя щеками. На каждой из осей закреплено по 11 пластин, которые с двух сторон поджимаются плоскими пружинами. Две пластины предназначены для проверки узлов разделки кромок, остальные - для проверки ширины и высоты шва. С помощью этого универсального шаблона можно проверять углы разделки кромок, зазоры и размеры швов стыковых, тавровых и угловых соединений.

Непроницаемость емкостей и сосудов, работающих под давлением, проверяют гидравлическими и пневматическими испытаниями. Гидравлические испытания бывают с давлением, наливом или поливом водой. Для испытания наливом сварные швы сушат или протирают насухо, а емкость заполняют водой так, чтобы влага не попала на швы. После наполнения емкости водой все швы осматривают, отсутствие влажных швов будет свидетельствовать об их герметичности.

Испытаниям поливом подвергают громоздкие изделия, у которых есть доступ к швам с двух сторон. Одну сторону изделия поливают водой из шланга под давлением и проверяют герметичность швов с другой стороны.

При гидравлическом испытании с давлением сосуд наполняют водой и создают избыточное давление, превышающее в 1,2-2 раза рабочее давление. В таком состоянии изделие выдерживают в течение 5 - 10 минут. Герметичность проверяют по наличию влаги наливах и величине снижения давления. Все виды гидравлических испытаний проводят при положительных температурах.

Читайте также: