8-812-740-66-02
8
-812-989-04-49
info@vactron.org

http-equiv="Content-Type" />

течеискание

Техническая диагностика. Течеискание. Примеры реализации применительно к строительным конструкциям зданий и сооружений при обследовании. 

«Пермский национальный исследовательский политехнический университет» Лашова Е.Н.

Реферат 19с., 7ч., 13рис., 16 источников.


Цель работы: Определить эффективность использования методов и средств технической диагностики и неразрушающего контроля. Ознакомиться с методом неразрушающего контроля течеисканием. Рассмотреть реализацию метода при обследовании конструкций зданий и сооружений.
В результате реферирования определены понятия технической диагностики, рассмотрены основные методы неразрушающего контроля течеисканием. Показано, как может реализовываться метод контроля течеисканием при обследовании конструкций зданий и сооружений.

 

1 ОПРЕДЕЛЕНИЯ
В настоящем реферате применяют следующие термины с соответствующими определениями:
Техническая диагностика - область знаний, охватывающая теорию, методы и средства определения технического состояния объектов [4].
Техническое диагностирование - определение технического состояния объекта[4].
Неразрушающий контроль - контроль, при котором не должна быть нарушена пригодность объекта к применению[5].
Техническое состояние объекта - состояние, которое характеризуется в определенный момент времени, при определенных условиях внешней среды, значениями параметров, установленных технической документацией на объект [4].
Система технического диагностирования - совокупность средств, объекта и исполнителей, необходимая для проведения диагностирования (контроля) по правилам, установленным в технической документации[4].
Алгоритм технического диагностирования - совокупность предписаний, определяющих последовательность действий при проведении диагностирования (контроля) [4].
Технический диагноз - результат диагностирования [4].
Герметичность - свойство изделия и его элементов, исключающее проникновение через них газообразных и (или) жидких веществ [3].
Течь - канал или пористый участок изделия или его элемента, нарушающий их герметичность [3].
Степень негерметичности изделия - характеристика герметизированного изделия, определяемая суммарным расходом вещества через его течи [3].
Норма герметичности изделия - наибольший суммарный расход вещества через течи герметизированного изделия, обеспечивающий его работоспособное состояние и установленный нормативно-технической документацией [3].
Течеискание - процесс обнаружения течей [3].
Испытания на герметичность - испытания с целью оценки характеристик герметичности изделия как результата воздействия на него при его функционировании или при моделировании воздействий на него [3].
Контроль герметичности - технический контроль с целью установления соответствия изделия норме герметичности [3].
Пробное вещество - вещество, проникновение которого через течь обнаруживается при течеискании [3].
Течеискатель - прибор или устройство для обнаружения течей [3].
Масс-спектрометрический течеискатель - течеискатель, действие которого основано на обнаружении пробного вещества путем разделения ионов вещества по отношению их массы к заряду [3].
Галогенный течеискатель - течеискатель, действие которого основано на обнаружении галогеносодержащего пробного вещества по увеличению эмиссии положительных ионов нагретой металлической поверхностью [3].
Манометрический течеискатель - течеискатель, действие которого основано на регистрации изменения давления [3].
Калиброванная течь - устройство, воспроизводящее определенный расход вещества через течь [3].
Щуп течеискателя - устройство для сканирования поверхности герметизированного изделия при течеискании [3].
Чувствительность течеискания - отношение изменения сигнала о наличии течи к вызывающему его изменению расхода пробного вещества через течи [3].


2 ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время ни один технологический процесс производства и эксплуатации сложных объектов, конструкций и сооружений не обходится без неразрушающего контроля и технической диагностики.
Под технической диагностикой понимают установление и изучение технического состояния объектов для предсказания режимов их работы и определения остаточного ресурса. Неразрушающий контроль - это разработка и применение технических методов исследования материалов или деталей, узлов, компонентов изделий с целью оценки их целостности, свойств, состава и измерения геометрических характеристик путем обнаружения дефектов, измерения их параметров способами, не ухудшающими последующую эксплуатационную пригодность и надежность.
Применительно к конкретным объектам неразрушающий контроль и техническая диагностика могут осуществляться одними и теми же средствами, однако задачи и цели технической диагностики подразумевают не только обнаружение дефектов, но и оценку их влияния на работоспособность изделия, его ресурс и другие параметры, в то время как целью неразрушающего контроля в основном является обнаружение дефектов и измерение их параметров.
В таких областях, как атомная промышленность, тепловая энергетика, нефтехимия, строительство и эксплуатация объектов и другие, одним из наиболее приоритетных направлений технической диагностики является проблема обнаружения, локализации и оценки уровня протечек и контроль герметичности методом течеискания.
Прогресс современной науки и техники неразрывно связан с многообразием герметизируемых объектов. Это корабли и средства наземного транспорта, уникальные крупногабаритные ускорительные и термоядерные установки, микроминиатюрные изделия электронной техники, холодильные промышленные установки и бытовые холодильники, установки химического производства, подземные кабели и трубопроводы, пищевая тара и множество других объектов, изделий и систем.
Ответственность герметизируемых объектов, их высокая стоимость, экономические потери при массовом выпуске, зависимость их работоспособности от качества герметизации, определяют значимость правильного организованного контроля герметичности - контроля течеисканием. Очень важно как можно раньше обнаруживать и устранять дефекты и повреждения, нарушающие герметичность и вызывающие протечки, и тем самым предотвращать возможный ущерб. Соответственно ГОСТ 18353-79 относит контроль течеисканием к числу основных видов неразрушающего контроля.


3 ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА
Техническая диагностика - установление и изучение признаков, характеризующих наличие дефектов в машинах, устройствах, их узлах, элементах и т. д., для предсказания возможных отклонений в режимах их работы (или состояниях), а также разработка методов и средств обнаружения и локализации дефектов.
Основной предмет технической диагностики — организация эффективной проверки исправности, работоспособности, правильности функционирования технических объектов, то есть организация процессов диагностирования технического состояния объектов при их изготовлении и эксплуатации, в том числе во время, до и после применения по назначению, при профилактике, ремонте и хранении. Целью технической диагностики является обеспечение и поддержание надёжности технических объектов.
Техническая диагностика решает три типа задач по определению состояний технических объектов:

  1. задачи по определению состояния, в котором находится объект в настоящий момент времени. Это задачи диагностики;
  2. задачи по предсказанию состояния, в котором окажется объект, в некотором роде это будет момент времени. Это задача прогноза прогнозирования. К задачам технического прогнозирования относятся задачи по назначению периодичности профилактики и ремонта;
  3. задачи определения состояния, в котором находился объект в некоторый момент времени в прошлом. Это задачи генеза. Отрасль, решающая задачи этого типа называется технической генетикой. К этим задачам относятся, например, причины аварии.

Диагностирование технических объектов включает в себя следующие функции:

    1. оценка технического состояния объекта;
    2. обнаружение и определение места локализации неисправностей;
    3. прогнозирование остаточного ресурса объекта;
    4. мониторинг технического состояния объекта.

Техническая диагностика осуществляется либо человеком непосредственно (например, внешним осмотром), либо при помощи диагностической аппаратуры или диагностической программы. Объект и средства его диагностирования в совокупности образуют систему диагностирования. Взаимодействуя между собой, объект и средства реализуют некоторый алгоритм диагностирования. Результатом является заключение о техническом состоянии объекта — технический диагноз.
Различают системы тестового и функционального диагностирования. Системы первого вида применяют при изготовлении объекта, во время его ремонта и профилактики и при хранении, а также перед применением и после него, когда необходимы проверка исправности объекта или его работоспособности и поиск дефектов. В этом случае на объект диагностирования подаются специально организуемые тестовые воздействия. Системы второго вида применяют при использовании объекта по назначению, когда необходимы проверка правильности функционирования и поиск дефектов, нарушающих последнее. При этом на объект поступают только предусмотренные его алгоритмом функционирования (рабочие) воздействия.
Разработка и создание систем диагностирования включают: изучение объекта, его возможных дефектов и их признаков; составление математических моделей (формализованного описания) исправного (работоспособного) объекта и того же объекта в неисправных состояниях; построение алгоритмов диагностирования; отладку и опробование системы.
В изучении объектов большое значение имеет их классификация по различным признакам, например по характеру изменения значений параметров, по виду потребляемой энергии и т. п. Изучение дефектов проводится с целью определения их природы, причин и вероятностей возникновения, физических условий их проявления, условий обнаружения и т. п.
Математическая модель объекта диагностирования (детерминированная или вероятностная) — описание объекта в исправном и в неисправном его состояниях в виде формальных зависимостей между возможными воздействиями на объект и его реакциями на эти воздействия. Модели (даже исправных объектов), используемые при диагностировании, могут отличаться от моделей, используемых при проектировании тех же объектов. Например, для диагностирования технического состояния шумящих объектов моделями могут служить кривые шума или вибрации (при так называемых акустических методах технической диагностики), а в микроэлектронной технологии или в сварочном производстве — изображения объектов в рентгеновских лучах (при неразрушающем контроле).
Алгоритм диагностирования предусматривает выполнение некоторой условной или безусловной последовательности определённых экспериментов с объектом. Эксперимент характеризуется тестовым или рабочим воздействием и составом контролируемых признаков, определяющих реакцию объекта на воздействие. Различают алгоритмы проверки и алгоритмы поиска. Алгоритмы проверки позволяют обнаружить наличие дефектов, нарушающих исправность объекта, его работоспособность или правильность функционирования. По результатам экспериментов, проведённых в соответствии с алгоритмом поиска, можно указать, какой дефект или группа дефектов (из числа рассматриваемых) имеются в объекте.
Средства диагностирования являются носителями алгоритмов диагностирования, хранят возможные реакции объекта на воздействия, вырабатывают и подают на объект тестовые воздействия, «читают» фактические реакции объекта и ставят диагноз, сравнивая фактические реакции с возможными. Их делят на аппаратурные, программные и программно-аппаратурные и встроенные. Первые применяются в основном в системах тестового, вторые — функционального диагностирования. Внешние аппаратурные средства могут быть автоматическими, автоматизированными или с ручным управлением, универсальными или специализированными.
При проведении технического диагностирования выделяют две основные проблемы:

      1. вероятность пропуска неисправности;
      2. вероятность «ложной тревоги», то есть вероятность ложного сигнала о наличии неисправности.

Чем выше вероятность «ложной тревоги», тем меньше вероятность пропуска неисправности, и наоборот.
Задача технической диагностики состоит в нахождении «золотой середины» между этими двумя проблемами.


4 ТЕЧЕИСКАНИЕ
4.1 классификация. испытание изделии на герметичность
Основным эксплуатационным требованием изделий замкнутого типа является непроницаемость, или герметичность, их стенок и сварных соединений. Герметичность — это свойство изделия ограничивать проникновение жидкости или газа сквозь элементы конструкций и их соединения. Степень герметичности измеряют величиной течи (утечки) газа или жидкости в единицу времени.
Испытание изделий на герметичность, или контроль течеисканием, выполняют с применением пробных веществ (жидкостей или газов), которые легко проникают в сквозные дефекты и хорошо различимы визуально или с помощью приборов — течеискателей и других средств регистрации.
Контроль течеисканием позволяет обнаруживать в сварных соединениях и основном металле изделий трещины, непровары, газовые поры, свищи, прожоги и другие сквозные дефекты. Величину сквозного дефекта ввиду невозможности измерения его линейных размеров условно оценивают потоком пробного вещества, протекающего через дефект за единицу времени.
Контроль течеисканием согласно ГОСТ 18353—73 классифицируют на капиллярные, компрессионные и вакуумные методы, которые, в свою очередь, в зависимости от вида и способов индикации пробного вещества, аппаратуры и технологических особенностей применения имеют разновидности, приведенные на рис. 1.



Рисунок 1 - Методы контроля течеисканием

4.2 капиллярные методы контроля на герметичность, течеискания. метод керосиновой пробы. цветной метод. люминесцентный метод
Капиллярные методы контроля основаны на явлении капиллярного проникновения жидкости, обладающей высокой смачивающей способностью, в сквозные дефекты. При контроле на одну поверхность изделия, предварительно очищенную от загрязнений, обильно наносят проникающую жидкость, например керосин, а на другую — адсорбирующее покрытие в виде меловой обмазки, содержащей 350—480 г молотого мела (или каолина) в 1 л воды.
После определенной выдержки (обычно несколько часов) контролируемое соединение осматривают, выявляя сквозные дефекты по серым пятнам керосина на меловой обмазке. Часто для лучшего выявления пятен в керосин добавляют красители ярко красного цвета (например, 2,5 г «судана-Ш» на 1 л керосина) или люминесцирующие вещества.
Метод керосиновой пробы позволяет выявить сквозные дефекты с эффективным диаметром более 0,1 мм. Иногда для повышения чувствительности и производительности контроля поверхность испытуемого изделия после смачивания ее керосином обдувают сжатым воздухом под давлением 0,3—0,4 МПа. Под этим избыточным давлением керосин легче и быстрее проникает в полости дефектов.
Метод керосиновой пробы применяют при контроле сварных соединений наливных емкостей, нефтяных резервуаров, цистерн и других изделий, в которых возможен доступ к сварным швам с обеих сторон.
Другие капиллярные методы течеискания основаны на использовании пенетрантов — красок (цветной метод) или люминофоров (люминесцентный метод).
4.3 компрессионные методы контроля
Компрессионные методы контроля основаны на создании в испытуемом изделии (замкнутой системе) избыточного давления жидкости или газа и регистрации на наружной поверхности изделия мест течи пробного вещества. В зависимости от типа пробного вещества различают жидкостные (гидравлические) и газовые методы течеискания.
4.3.1 гидравлический метод течеискания
Гидравлический метод течеискания применяют в качестве обязательного при контроле различных замкнутых систем (например, паровых котлов, нефтехимаппаратуры и др.), работающих под давлением. Контролируемое изделие заполняют рабочей «жидкостью или водой, герметизируют, а затем с помощью гидравлического насоса создают в нем избыточное давление и выдерживают под этим давлением некоторое время. Затем производят визуальный осмотр наружной поверхности изделия. Признаком дефекта является появление капель воды или отпотевание наружной поверхности. Такой метод контроля позволяет выявлять течи диаметром около 10 мм. Гидравлическим испытаниям должен предшествовать контроль радиационный и ультразвуковой, если они предусмотрены техническими условиями. Разновидностью компрессионного метода является люминесцентно-гидравлический, отличающийся тем, что в состав пробного вещества добавляют люминофор и осмотр наружной поверхности изделия проводят в ультрафиолетовом свете.
Для лучшей выявляемости дефектов при гидравлическом методе контроля на наружную поверхность изделия наносят индикаторное покрытие, в состав которого входит люминесцентное вещество, например динатриевая соль флуоресцеина, люминесцирующая при попадании на нее воды, и сорбент (декстрин), удерживающий воду в течение длительного времени. Место сквозного дефекта на таком покрытии проявляется в ультрафиолетовом свете в виде зеленого свечения.
Важным элементом при проведении гидравлических испытаний является правильный выбор давления, создаваемого в изделии. Обычно испытания на герметичность совмещают с гидравлическими испытаниями изделия на прочность и проводят их при давлении, в 1,1-1,5 раза превышающем рабочее. При контроле герметичности изделий в условиях серийного производства, например спирально-шовных и продольношовных труб для газонефтепроводов, применяют специальные испытательные стенды.
Гидравлический метод иногда применяют и для испытания открытых сосудов, например отстойников. В этих случаях контроль сосудов производят наливом в них жидкости, обстукиванием и осмотром наружной поверхности швов.
4.3.2 газовые методы течеискания
Газовые методы течеискания являются более чувствительными, чем жидкостные, поскольку пробные вещества - газы - значительно легче проходят через мелкие сквозные дефекты. Газовые методы контроля применяют исключительно для испытания замкнутых объемов. Самый простой из газовых методов - пузырьковый, заключающийся в погружении изделия, в котором с помощью, например, воздуха создано избыточное давление, в водяную ванну и регистрации мест течи по появляющимся пузырькам (рис. 2).



Рисунок 2 - Схема пузырькового метода контроля течеисканием: 1 - редукционный клапан, 2 - манометр, 3 - клапан, 4 - предохранительный клапан, 5 - бак, 6 - жидкость, 7 - контролируемое изделие, 8 - вентиль сброса давления.

Если размеры изделия велики и в ванну его не поместить, то наружную поверхность изделия покрывают пенообразующим веществом (мыльным раствором) и места течи фиксируют по мыльным пузырькам. Основой пенного индикатора служит моющее средство «Лотос» и влагоудерживающий компонент - глицерин (до 90%) с хромпиком (0,01%). Пузырьковый способ позволяет выявить довольно мелкие течи диаметром до 10-3 мм.
Химические компрессионные методы течеискания основаны на использовании для индикации течей химических реакций пробного вещества с индикаторным слоем, нанесенным на наружную поверхность испытуемого шва.
К компрессионным методам относится и метод контроля воздушно-аммиачной смесью, заключающийся в том, что наружную поверхность шва испытуемого изделия покрывают бумажной лентой, смоченной 5%-ным раствором азотнокислой ртути или раствором фенолфталеина. Затем в изделие подают смесь воздуха с 1-10% аммиака. Бумагу выдерживают 1 -15 мин. Аммиак, проникая через сквозные дефекты, оставляет на бумаге в местах течи черные или фиолетовые пятна.
При использовании в качестве пробного вещества СO2 на наружную поверхность шва взамен бумажной ленты наносят индикаторную массу, имеющую следующий состав в массовых частях: дистиллят - 40, агар-агар - 1, фенолфталеин - 0,15, безводная сода - 0,01. Места течи фиксируются в виде бесцветных пятен на малиновом фоне массы.
Наиболее простым из компрессионных методов контроля является манометрический. Метод заключается в регистрации изменения давления внутри сосуда, происходящего в случае его негерметичности, с помощью манометров за определенный период времени. Метод дает приближенную оценку герметичности, но зато может применяться для периодической проверки эксплуатирующегося оборудования, работающего под давлением, без каких-либо дополнительных операций.
Галоидный метод контроля герметичности изделий. В практике контроля герметичности изделий необходимо обнаруживать течи, значительно меньше тех, что могут выявлять указанные выше методы. Такие дефекты выявляют галоидным и гелиевым течеисканием.
При галоидном методе в качестве пробного газа используют фреон-12 (химическое соединение на основе галоидного элемента фтора), обладающий высокой проникающей способностью. Индикатором при галоидном течеискании служит электронный прибор, содержащий чувствительный элемент в виде платинового диода, анод и коллектор которого раскалены до 800-900 °С и разделены воздушным или вакуумным промежутком. При попадании в этот промежуток молекул фреона электрический ток через диод резко возрастает, что фиксируется стрелочным прибором. Промышленностью выпускаются переносные галоидные течеискатели ГТИ-3А, ГТИ-6 и БГТИ-5, отличающиеся друг от друга по конструктивному исполнению.
Течеискатель ГТИ-3А состоит из выносного щупа с датчиком, предназначенным для работы в атмосферных условиях, и измерительного блока со стрелочным прибором и звуковым индикатором-телефоном. В приборе ГТИ-6 помимо основного атмосферного датчика имеются вакуумный датчик, выносной обдуватель с регулируемым потоком и регистрирующий блок. Оба прибора имеют сетевое питание 220 В.
Течеискатель БГТИ-5 имеет автономное питание от батареи аккумуляторов и особенно удобен при испытании изделий большой протяженности в монтажных и полевых условиях.
В практике обычно при галоидном течеискании используют способ щупа (рис. 3). В закрытом сосуде создают небольшое избыточное давление атмосферы фреона-12. Щупом галоидного течеискателя производят «обнюхивание» наружной поверхности изделия вдоль всей длины шва. Скорость перемещения щупа вдоль шва - 10 - 25 мм/с.



Рисунок 3 - Схема галоидного метода контроля герметичности способом щупа с заполнением контролируемого изделия чистым фреоном: 1 - баллон с фреоном, 2-5 - вентили, 6 - контролируемое изделие, 7 - щуп с атмосферным датчиком галогенного течеискателя, 8 - механический вакуумный насос, 9 -
компрессор, 10 - конденсатор.

При гелиевом течеискании пробным веществом является газ гелий, обладающий малым молекулярным весом и, следовательно, способностью проникать через мельчайшие неплотности. Индикация газа производится масс-спектрометром. Гелий, прошедший через сквозные неплотности в испытуемом изделии, попадает в камеру масс-спектрометра, в которой создан высокий вакуум (до 5 10-6 мм рт. ст.). Камера, находящаяся в магнитном поле, состоит из катода, ионизатора, диафрагмы и коллектора, помещенных в латунный корпус. Молекулы газа, попадающие в масс-спектрометр, под действием потока электронов, имитируемого катодом, ионизируются и превращаются в положительные ионы с зарядом е. Ионы, ускоряющиеся электрическим полем напряжением 300-400 В, попадают в камеру масс-спектрометра и под действием магнитного поля приобретают круговую траекторию
движения. В зависимости от массы ионы движутся по разным радиусам. Диафрагмы, расположенные на пути движения ионов, выделяют только ионы гелия, которые попадают на коллектор. При этом происходит усиление ионного тока, что фиксируется миллиамперметром и звуковым индикатором (сиреной). Масс-спектрометр позволяет фиксировать ничтожное количество атомов гелия, прошедших через неплотности контролируемого изделия и попавших в прибор. Чувствительность контроля герметичности гелиевым щупом достигает 10-6мм3 МПа/с.
Промышленностью выпускается несколько типов масс-спектрометрических гелиевых течеискателей. Они состоят в основном из вакуумной откачной системы, масс- спектрометрического анализатора (масс-спектрометра) и электронного блока.
Наиболее широко применяют течеискатель передвижного типа ПТИ-7А, обладающий чувствительностью (минимально регистрируемый поток гелия) 6,65- 10-9 мм3 МПа/с. Вакуумная система течеискателя состоит из механического (ВН-461М) и паромасляного (НВ0-40М) насосов, ловушки, охлаждаемой жидким азотом, и вентилей. Ловушка препятствует прохождению паров масла из насоса в камеру масс-спектрометра.
Более широкое применение получил гелиевый течеискатель ПТИ-10 с чувствительностью на порядок выше. Течеискатель имеет выход на электронный автоматический потенциометр.
Стационарный гелиевый течеискатель с автоматическим управлением СГИ-1 позволяет выявлять течи до 6,65 10-12 мм3МПа/с. Приборы течеискателя снабжены калиброванными гелиевыми течами, служащими для его настройки.
4.4 вакуумные методы контроля течеисканием
Вакуумный метод течеискания основан на регистрации падения вакуума в замкнутом объеме контролируемого изделия или на фиксации молекул пробного газа, появившихся в этом объеме. На чувствительность вакуумного метода сильно влияет степень очистки полости изделия от грязи, масел и т. п. Поверхность изделия перед контролем многократно промывают растворителями и протирают, в отдельных случаях шлифуют до блеска.

В первом случае испытуемое изделие помещают в заполненную гелием камеру, вакуумируют до необходимого остаточного давления и фиксируют прибором появление ионов гелия внутри изделия при негерметичности последнего. Во втором случае на

В зависимости от конструкции и конфигурации изделия применяют несколько принципиальных схем контроля (рис. 4). Наибольшее распространение получил контроль гелиевой камерой и вакуумными присосками.



Рисунок 4 - Принципиальные схемы течеискания вакуумными методами: 1 - течеискатель, 2 - вспомогательная откачная система, 3 - щуп, 4 - контролируемое изделие, 5 - баллон с пробным веществом (газом), 6, 7, 8- вакуумные камеры, присоски и разъемная камера соответственно, 9 - гелиевая камера, 10 - пистолет-обдуватель.

 

наружную поверхность изделия, заполненного гелием под некоторым избыточным давлением, накладывают вакуумную камеру, в полости которой создают вакуум (рис. 5). Появление в камере ионов гелия свидетельствует о наличии течи. В обоих случаях появление гелия в вакуумированном объеме изделия фиксируется с помощью гелиевого течеискателя.




Рисунок 5 - Схема контроля герметичности с помощью вакуумной камеры: 1 - вакуумметр, 2 - трехходовой кран (в двух положениях), 3 - оргстекло, 4 - металлическая рамка, 5 - губчатая резина-уплотнитель, 6 - контролируемое сварное соединение, 7 - пленка пенообразующего вещества.

4.5 Cовременные высокочувствительные течеискатели

Течеискатели делятся по способу определения течи на:

  1. Гелиевые масс-спектрометрические (обеспечивают наилучшие показатели)
  2. Масс-спектрометрические с RGA (используется квадрупольный анализатор парциальных давлений)
  3. Галоидные
  4. Тепловые
  5. Акустические
  6. Манометрические и др.

Основной характеристикой течеискателя является порог чувствительности - минимальная величина течи, которую может почувствовать прибор. Стандартная единица измерения величины течи - м3Па/а Также важными характеристиками являются собственная эффективная быстрота откачки и максимальное давление на входе прибора.

4.5.1 зарубежные производители
Компания «Alcatel Vacuum Technology France» - производит большой спектр вакуумного оборудования. Имеет представительства во многих странах мира.
Течеискатели производит более 40 лет. Производит только гелиевые масс- спектрометрические течеискатели.

ASM 180T
Компактный традиционный высокопроизводительный течеискатель.
Самостоятельная откачка объемов до 50 л.

Порог чувствительности 5 10-13 м Па/c.

«BOC Edwards», Великобритания
Производит большой спектр вакуумного оборудования. Имеет представительства во многих странах мира. Производства в Англии, Бразилии, Японии, Корее. Течеискатели производит более 35 лет. В отличие от других производителей продолжает выпускать течеискатели с диффузионными насосами, которые дешевле, чем обычные - турбомолекулярные.
Spectron 300E
Дешевый вариант для обнаружения течей в широком диапазоне. Используются два специальных паромасляных насоса.

Порог чувствительности 400.. .4 10-11 м3Па/с.

 

«Varian Inc.» Гелиевый масс-спектрометрический течеискатель 990 CLD, 990 dCLD
Модульный для встраивания в существующую вакуумную систему. С цифровым дисплеем.
Порог чувствительности 1-10-10 м3-Па/с.

 

 

 

 

Отечественные производители течеискателей


Завод «Измеритель» - единственный серийный производитель гелиевых и галогенных течеискателей в России. В советское время производил до 800 шт. в год.
Основные марки ПТИ-7, ПТИ-7А, ПТИ-10, СГИ-1 - уже не выпускаются более 20 лет, но продолжают использоваться.

ТИ1-50 - универсальный легкоперемещаемый автоматизированный прибор с полным набором функций современного течеискателя.

Порог чувствительности по гелию по входу 5 10-13 м3-Па/с;

Порог чувствительности по гелию со щупом 1 10-9 м3-Па/с.

 

Область применения: 
-  проверка  любых  промышленных  объектов  (вакуумные 
камеры, баки, трубопроводы, запорная арматура и т.п.), в том 
числе с высоким и нестабильным уровнем фона; 
-  высокопроизводительная  поточная  проверка 
герметизированных  изделий  (уплотнения,  запорная  арматура,  корпуса  электронных 
приборов, изделия микроэлектроники); 
- встраивание в автоматические линии с централизованным управлением  
решение научно-исследовательских задач, требующих нестандартных алгоритмов при работе 
с вакуумом.

 

Высокочувствительное обнаружение течей в объектах методами обдува, щупа, вакуумной 
камеры в режимах противотока и прямого потока. Пробный газ - гелий. 
Порог чувствительности по гелию по входу  7·10-12 м3·Па/c; 
Порог чувствительности по гелию со щупом 1·10-8 м3·Па/c. 
 
Область применения: 
Атомная,  авиационная  и  космическая,  химическая 
промышленности,  машиностроение  и  металлургия, 
радиоэлектронная  промышленность,  научно-исследовательские 
работы. 
 
Контроль герметичности крупногабаритных объектов, таких 
как  турбины  электростанций,  хранилищ  нефтепродуктов, 
протяженных объектов и т.п. Также эти приборы подходят 
для малогабаритных объектов и локализации малых течей, в 
том числе и в полевых условиях. 
 
Приборы предназначены для работы способом щупа при 
использовании широко известного галогенного метода 
течеискания, как в помещениях, так и в полевых условиях. В 
качестве пробного газа - любой галогеносодержащий газ. 
Порог чувствительности  2,6·10-7 - 5,3·10-7 м3·Па/c. 


 

5 ПРИМЕРЫ РЕАЛИЗАЦИИ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К СТРОИТЕЛЬНЫМ КОНСТРУКЦИЯМ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ПРИ ОБСЛЕДОВАНИИ
Методы течеискания успешно применяются при обследовании кровель эксплуатируемых зданий и сооружений для обнаружения имеющихся повреждений.
Наиболее опасными (из-за возможности причинения значительного материального ущерба) являются дефекты и повреждения, нарушающие водонепроницаемость кровли и вызывающие в ней протечки, например, негерметичные швы между полотнищами рулонного материала, особенно в однослойных (мембранных) кровлях, и сквозные отверстия (например, разрывы и свищи) в водоизоляционном ковре. Если такие дефекты и повреждения малы по размеру, протечки, ими вызванные, как правило, носят скрытый локальный характер и долгое время остаются незаметными. При этом атмосферные осадки в виде дождевой и талой воды постепенно проникают внутрь покрытия, увлажняя и размягчая (или разупрочняя) материал теплоизоляции, вызывая коррозию элементов несущего настила, и к моменту проявления протечки на потолочной поверхности покрытия могут довести конструкцию до предельного состояния, при котором дальнейшая эксплуатация покрытия или отдельных его участков будет недопустима. Поэтому очень важно как можно раньше обнаруживать и устранять указанные дефекты и повреждения и тем самым предотвращать возможный ущерб. Для их своевременного выявления в отечественной и зарубежной строительной практике найдено и применяется немало весьма эффективных решений, которые позволяют достаточно быстро проверять работоспособность рулонной кровли, то есть ее готовность выполнять свою функцию по защите здания от атмосферных осадков, и выявлять причины имеющихся (или возможных) протечек.
Методы проверки непроницаемости кровли осуществляются с помощью невязких жидких или легко обнаруживаемых газообразных сред, которые находят сквозные отверстия и каналы в водоизоляционном ковре и беспрепятственно проникают сквозь кровлю сверху вниз или наоборот. К таким методам относятся дымовой, газовый, вакуумный, а также оросительный и гидростатический методы, каждый из которых имеет определенную область применения, свои преимущества и недостатки.
Дымовой метод. Предназначен для испытания рулонных кровель с механическим креплением к воздухонепроницаемому основанию.
Метод основан на закачивании под испытываемый участок водоизоляционного ковра дымовоздушной смеси от дымогенератора с помощью электрического компрессора или вентилятора через приклеенный к водоизоляционному ковру (над отверстием) патрубок. Смесь выходит в атмосферу через трещины и другие сквозные повреждения в кровле и визуально обнаруживается, указывая на места протечек. При повышении давления дымовоздушной смеси под кровлей кроме герметичности можно проверить качество ее крепления к основанию. Недостатком метода является необходимость устройства отверстий в водоизоляционном ковре для закачивания под него дыма, а преимуществом — большая площадь кровли, которая может быть испытана за один раз.
Вакуумный метод применяют при проверке непроницаемости рулонных кровель с помощью подключенной к вакуумному насосу прозрачной камеры разрежения, которая устанавливается на поверхности кровли. Недостатком метода является значительная трудоемкость, а преимуществом — возможность не только выявить точное месторасположение протечки в кровле, но и дать количественную оценку ее проницаемости. В первом случае месторасположение отверстия в кровле указывают пузырьки, появляющиеся над дефектным участком, покрытым формирующей пену специальной жидкостью, а во втором — проницаемость кровли определяют по расходу воздуха, удаляемого из камеры разрежения. Пример устройства, предназначенного для осуществления вакуумного метода выявления скрытых протечек в рулонных кровлях, приведен на рис. 6.

Рисунок 6 - устройство (с камерой разрежения и вакуумным насосом) для проверки герметичности швов между полотнищами рулонного кровельного материала

Газовый метод. Область применения метода такая же, как у дымового метода. Вместо дымовоздушной смеси в имеющуюся вентилируемую прослойку под кровлей подается легко обнаруживаемый с помощью специальных датчиков индикаторный газ (например, фреон). Данным методом можно установить факт нарушения непроницаемости кровли, но нельзя определить точное месторасположение возможной протечки. Метод отличается достаточно высокой производительностью.
Оросительный метод. Применим для любых видов кровель. Метод заключается в использовании переставляемой оросительной системы или переносного разбрызгивателя, соответственно, в течение 30 и 15 минут на каждом проверяемом участке. После испытания водой протечки проявляются на потолочной поверхности покрытия. Небольшие протечки можно выявить с помощью влагомера, проверяя влажность материалов покрытия. Недостатки метода: большой расход воды и опасность замачивания нижерасположенных строительных конструкций, а преимущества — универсальность и простота осуществления.


Гидростатический метод. Это традиционный метод проверки водонепроницаемости малоуклонных кровель с внутренним водостоком. Испытание осуществляют водой, заполняя ею кровлю с закупоренными водоотводящими устройствами. Если имеется протечка в кровле, то вода обязательно пройдет через нее. Если вода не будет обнаружена в конструкции под кровлей и уровень воды не падает, кровлю считают водонепроницаемой. Метод осуществим только при положительной температуре наружного воздуха. Преимущество метода заключается в отсутствии необходимости использования специального диагностического оборудования. К недостаткам метода можно отнести опасность замачивания нижерасположенных строительных конструкций и негарантированное совпадение мест протечек со скрытыми дефектами и повреждениями кровли.
 

6 ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Техническая диагностика позволяет объективно решать задачи своевременного обнаружения и распознавания имеющихся дефектов и потенциально опасных зон, узлов, деталей и т.п.
В результате появляется возможность сосредоточить превентивные меры по ремонту на проблемных участках, вместо непроизводительных затрат на устранение последствий аварий или неоправданно высоких объемов ремонтных работ.
Фактически потребность в высококачественной технической диагностике прослеживается на всех стадиях жизненного цикла объектов.
Методы течеискания сегодня не только необходимы для выработки и применения наиболее правильных способов и приемов контроля герметичности, но и становятся практически необходимым мероприятием в связи с рядом обстоятельств. К ним относятся:

  1. повышение требований к надёжности работы объектов, представляющих опасность для населения и окружающей среды в случае возникновения аварий,
  2. развитие приборной базы течеискания, как зарубежной, так и отечественной, дающей новые возможности при их использовании,
  3. относительная сложность выполнения испытаний на герметичность, требующая специальных знаний и навыков,
  4. ограниченное распространение опыта течеискания, который накапливался в основном в оборонных и закрытых отраслях промышленности,
  5. неэффективность слепого распространения опыта контроля одних объектов на другие, относящиеся к другому классу технических систем.

В настоящее время основная задача лабораторий течеискания состоит в разработке течеискателей для потенциально опасных технологических производств. Продолжаются работы по созданию высокопроизводительного технологического течеискательного оборудования.

7 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

    1. Интернет           источники
    2. ГОСТ 18353-79 Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов.
    3. ГОСТ 26790-85 Техника течеискания. Термины и определения.
    4. ГОСТ 20911-89 Техническая диагностика. Термины и определения.
    5. ГОСТ 16504-81 Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения.
    6. Запунный А. И., Фельдман Л. С., Рогаль В.Ф. Контроль герметичности конструкций. «Техника»,1976, 152 стр.
    7. Пархоменко П. П. М Основы технической диагностики. В 2-х книгах. Кн. I. Модели объектов, методы и алгоритмы диагноза, «Энергия», 1976.
    8. Щербинский В. Г., Алешин Н. П. Испытания на непроницаемость. Капиллярная и магнитная дефектоскопия: Учебное пособие для средн. проф.-техн. училищ.— М.: Высш. школа, 1979. — 39 с, ил.— (Профтехобразование. Сварка). 5 к.

Дополнительная профессиональная образовательная программа «Основы течеискания и вакуумной техники» 20 – 22 марта 2018

ООО «ВАКТРОН» и Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» имени В. И. Ульянова приглашают сотрудников предприятий принять участие в программе повышения квалификации «Основы течеискания и вакуумной техники» 20 – 22 марта 2018 года. Лекторы курса:

  1. Школа течеискания в ПетербургеПреподаватели университета СПбГЭТУ «ЛЭТИ» — расчетные и исследовательские задачи
  2. Сотрудники компании ВАКТРОН — разработка систем течеискания и вакуумирования
  3. Представители завода «Измеритель» — сервис и запчасти для течеискателей ТИ
  4. Специалисты метрологической организации — поверка и калибровка в течеискании
  5. Представители аттестационного центра — аттестация персонала и лаборатории NDT
  6. Инженеры по сервису ULVAC, NOLEK и PedroGil — модернизация и обслуживание вакуумных насосов и аналитических систем

Базовые темы обучения:

  • Вакуумная техника и контроль герметичности в авиационной и космической отрасли
  • Герметичность объектов военного назначения
  • Выбор вакуумных насосов и течеискателей для металлургии, научных исследований и коммерческих задач
  • Ремонт вакуумных печей и напылительных установок
  • Автоматические линии контроля герметичности».

После прохождения итогового тестирования специалист получает методические материалы, видеозапись занятий и удостоверение о повышении квалификации государственного образца по университетской программе дополнительного профессионального образования. Занятия будут проходить в Санкт-Петербурге в аудиториях университета СПбГЭТУ «ЛЭТИ» с посещением сервисного участка ВАКТРОН. Для направления на обучение необходима предварительная регистрация. Регистрация участников: 8 (812) 740-66-02, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Скачать приглашение и программу курса (DOC)


8-812-740-66-02
8-812-989-04-49
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.