Контроль герметичности

Техника течеискания основана на использовании различных методов контроля герметичности для обнаружения сквозных дефектов - течей в стенках герметизируемых конструкций, таких как трубопроводы, резервуары, сосуды, работающие под давлением и пр.

Надёжной герметизации подлежат узлы самолётов и ракетной техники, космические корабли, подводные лодки, морские и речные суда, ядерные реакторы, оборудование для хранения и переработки нефтепродуктов и природного газа. В то же время, испытаниям на герметичность также подвергаются малогабаритные изделия (электронная, пищевая, автомобильная и другие промышленные отрасли).

Контроль герметичности герметизируемой продукции (течеискание) в соответствии с ГОСТ Р 56542-2015 прочно входит в систему неразрушающего контроля качества.

Контроль герметичности (испытания на герметичность) является заключительным этапом производственного процесса для изделия. Испытания на герметичность сложных герметизированных объектов целесообразно проводить в три этапа:

1. определение степени герметичности объекта в целях проверки его соответствия техническим требованиям;
2. выявление негерметичных элементов объекта для локализации течей;
3. поиск мест течей и их устранение.

Если на первом этапе натекание или утечка не зафиксированы, то можно утверждать, что испытуемый объект герметичен в пределах пороговой чувствительности проведённых испытаний. При установлении факта негерметичности изделия приступают ко второму этапу испытаний, который позволяет значительно сократить наиболее трудоёмкую часть работы - поиск течей. Обнаружение негерметичного элемента является более сложной задачей и её должны выполнять высококвалифицированные специалисты, а поиск течей в конкретном элементе (заключительный этап) может вести оператор более низкой квалификации.

Существующие методы контроля герметичности имеют под собой единую основу, которая при общем рассмотрении представляет собой связанную систему: контролируемое изделие - среда для контроля (пробное вещество) - средство индикации (визуализации) - испытательные приборы (дефектоскопическое оборудование).

Типовая структурная схема технологического процесса испытаний на герметичность

В рамках этой системы контроль на герметичность осуществляется за несколько этапов:

• предварительная подготовка контролируемого объекта;
• заполнение его контрольной средой или вакуумирование;
• транспорт пробного вещества от дефекта до индикатора;
• регистрация параметров контроля и наблюдение результатов.

Качество контроля герметичности и чувствительность его методов в значительной степени зависит от предварительной подготовки исследуемого объекта - очистки его поверхности от механических и органических загрязнений. Очень часто течи представляют собой микродефекты, полости которых загрязнены. Как правило, закупоривание микродефектов происходит в процессе производства изделия, на стадиях штамповки, ковки, шлифовки и других операций. Некоторые герметизируемые изделия перед испытаниями на герметичность подвергаются гидроиспытаниям на прочность. Такому контролю подлежат замкнутые системы работающие под давлением - ёмкости, трубопроводы, гидравлические системы. В процессе гидроиспытаний полости микродефектов также могут закупориваться.

По этой причине контроль герметичности рекомендуется проводить до нанесения лакокрасочных и декоративных покрытий, кроме случаев, специально оговоренных в технической документации. Поверхность и соединения элементов и узлов изделия, подлежащие контролю на герметичность, должны пройти предварительную подготовку: очистку, обезжиривание, сушку, при которых удаляются различные виды загрязнений, следы моющей жидкости и влаги с внутренних и наружных поверхностей и из возможных микронеплотностей.

Отметим также, что испытания на герметичность крупногабаритных объектов - ответственная и опасная операция, где от правильной организации и соблюдения мер предосторожности зависят не только качество изделия, но и безопасность персонала, проводящего испытания.

Методы контроля герметичности - приборы и оборудование

Большое разнообразие производимых герметизируемых изделий различного назначения, отличающихся применяемыми материалами и технологиями, конструкцией, массовостью выпуска и другими параметрами, требует постоянного развития методов и оборудования для контроля герметичности. Методы контроля и аппаратура, в свою очередь, различаются назначением, быстродействием, физическими основами, чувствительностью и другими параметрами. В связи с этим, специалистами был разработан комплекс методов и способов испытаний, удовлетворяющих требованиям разработчиков и заказчиков к степени герметичности различных деталей, сборочных единиц и изделий в целом.

Классификация методов течеискания

Аппаратура течеискания и её основные характеристики (по ГОСТ 26790-85)

При контроле герметичности изделий и объектов применяют различные приборы и оборудование. Основным прибором для аппаратурных методов течеискания является течеискатель - прибор или устройство для обнаружения течей. В настоящее время используют различные течеискатели, отличающиеся областью применения, принципом действия, габаритными размерами, чувствительностью.

• Масс-спектрометрический течеискатель - течеискатель, действие которого основано на обнаружении пробного вещества путём разделения ионов вещества по отношению их массы к заряду.
• Галогенный течеискатель - течеискатель, действие которого основано на обнаружении галогеносодержащего пробного вещества по увеличению эмиссии положительных ионов нагретой металлической поверхностью.
• Катарометрический течеискатель - течеискатель, действие которого основано на регистрации изменения теплопроводности газовой среды в результате поступления в неё пробного вещества.
• Электронно-захватный течеискатель - течеискатель, действие которого основано на обнаружении пробных веществ, склонных к образованию отрицательных ионов.
• Манометрический течеискатель - течеискатель, действие которого основано на регистрации давления.
• Электроразрядный течеискатель - течеискатель, действие которого основано на обнаружении течи по возбуждению разряда или изменению его характеристик.
• Радиоактивный течеискатель - течеискатель, действие которого основано на регистрации интенсивности излучения радиоактивного вещества.
• Акустический течеискатель - течеискатель, действие которого основано на регистрации упругих колебаний, возбуждаемых при перетекании веществ через течи в герметизированном изделии.