Криогенные испытания на герметичность

Способ щупа применяется для проверки локальной герметичности изделий. При таком методе объект контроля (ОК) заполняют гелием либо гелиево‑воздушной смесью до установленного испытательного давления. Далее внешнюю поверхность ОК последовательно просматривают специальным щупом, соединенным гибким металлическим или вакуумным шлангом с течеискателем. В процессе сканирования гелий, проходя через имеющийся сквозной дефект в объекте контроля, попадает в масс‑спектрометрическую камеру течеискателя. Для реализации контроля способом щупа используют регулируемые щупы‑улавливатели, подключенные шлангом к течеискателю, либо капиллярные щупы‑зонды — гибкие капилляры с распределенным сопротивлением газовому потоку длиной до 10 м.

Перед проведением контроля способом щупа вся установка должна быть проверена на герметичность при закрытом положении щупа. Кроме того, участок установки, по которому подается гелий в объект контроля, необходимо испытать на герметичность при давлении гелия, равном испытательному. Длина капиллярного щупа‑зонда или шланга, соединяющего щуп с течеискателем, должна быть минимально возможной, чтобы уменьшить задержку отклика при регистрации течи.

Последовательность выполнения контроля способом щупа включает подготовку объекта контроля, установку и подключение оснастки, включение и настройку течеискателя, подачу гелия в объект контроля до испытательного давления. Затем выполняют контроль, перемещая щуп по поверхности объекта контроля с постоянной скоростью. При этом щуп должен постоянно находиться в непосредственном контакте с контролируемой поверхностью, так как отрыв щупа от поверхности снижает чувствительность выявления дефектов. Рекомендуется начинать контроль с нижних зон объекта контроля, постепенно переходя к верхним.

Информация о Средствах Измерений

1. Наименование и тип: Течеискатель масс-спектрометрический гелиевый ZQJ-Vactron
   • Модификация: ZQJ-Vactron-3200
     
   • Заводской номер: ВС09013074
   • Срок действия поверки: Поверен

Информация о Мерах Потока

1. Наименование и тип: Мера потока (гелиевая течь) Гелит 2
   • Серийный номер: 346
   • Поток течи: 3,72×10⁻¹⁰ Па·м³/с
   • Производитель: НИИТФА, Россия
   • Пределы допускаемой относительной погрешности измерений: ±20%
   • Дата и срок действия документа: 18.01.2023 - 17.01.2025

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

1.   Исполнитель выполняет настройку течеискателя. Проводятся подготовительные операции по контролю параметров электропитания, проверке индикации измерительных приборов, калибровке течеискателя. Осуществляется проверка чувствительности течеискателя путем регистрации сигнала от эталонной течи. После завершения проверки оборудование считается подготовленным к контролю герметичности.

2.   Испытание на герметичность относительно внешней среды

По окончании испытаний при рабочем давлении выполнить наработку пяти циклов «открыто — закрыто» на полный ход штока/шпинделя без давления в арматуре.

Испытуемая арматура должна быть частично открыта и проверена при давлении Рр, при этом испытательная температура должна быть восстановлена. Время выдержки под давлением — не менее 15 мин до момента извлечения арматуры из охлаждающего бака.

После стабилизации температуры и давления арматура должна быть закрыта, извлечена из охлаждающего бака и проверена на герметичность относительно внешней среды. Для регистрации возможной утечки применяется детектор утечки гелия.

При использовании детектора утечки гелия утечка через шток и уплотнение крышки арматуры не должна превышать 50 ppmv или 1,78·10⁻⁶ мбар·л·с⁻¹ на миллиметр диаметра штока — для штока и 1,78·10⁻⁷ мбар·л·с⁻¹ на миллиметр диаметра уплотнения — для крышки или корпуса/соединения корпуса в течение 10 с.

После завершения испытания на герметичность относительно внешней среды давление из испытуемой арматуры необходимо сбросить, открыв запорную арматуру.

3.   Исполнитель осуществляет монтаж линии подачи контрольного газа в объект контроля герметичности. Проверка проводится способом щупа масс-спектрометрическим методом течеискания. Испытательное давление контрольной среды составляет не менее 100 кг/см² для Ду50 PN100 и не менее 160 кг/см² для Ду100 PN160. Для достижения испытательного давления контрольной среды 160 кг/см² для Ду100 PN160 применяется смесь гелий/азот с объемным содержанием гелия 62,5% с соответствующей корректировкой порога браковки. Температура криогенных испытаний — не выше минус 120 °C.

4.   Суть метода заключается в том, что объект контроля заполняют гелием или гелиево‑воздушной смесью до испытательного давления, после чего наружную поверхность изделия сканируют специальным щупом, который с помощью гибкого металлического или вакуумного резинового шланга подключен к течеискателю. В результате перепада давления гелий, проходя через имеющийся сквозной дефект, по щупу и шлангу поступает в масс‑спектрометрическую камеру течеискателя. При контроле способом щупа используются регулируемые щупы‑улавливатели, соединенные шлангом с течеискателем, либо капиллярные щупы‑зонды — гибкие капилляры с распределенным сопротивлением газовому потоку длиной до 10 м.

- контроль выполняется путем перемещения щупа по поверхности ОК с постоянной скоростью 0,10—0,15 м/мин; - при перемещении щуп должен постоянно соприкасаться с контролируемой поверхностью. Отрыв щупа от поверхности на 5 мм уменьшает вероятность обнаружения дефектов в 10—15 раз; - контроль рекомендуется начинать с нижних участков ОК с поэтапным переходом к верхним зонам.

5.   По завершении проверки Исполнитель фиксирует максимальный поток течей из изделия, а также отмечает точки локализации утечек, превышающих установленные пороговые значения браковки.

6.   После окончания исследования Исполнитель стравливает избыточное давление контрольного газа и подключает к системе следующее изделие.

7.   Исполнитель направляет Заказчику заключение и акт выполненных работ.