Випробування на герметичність: Посібник

Випробування на герметичність це процедура, яку використовують інспектори, щоб визначити, чи функціонує об'єкт або система в межах певної межі витоку.

Витоки виникають, коли в об'єкті є дефект - отвір, тріщина або інший дефект, через який рідина чи газ, що в ньому міститься, витікає назовні. Випробування на герметичність використовує тиск для виявлення цих дефектів, щоб їх можна було усунути в рамках регулярних процедур технічного обслуговування.

Як правило, випробування на герметичність проводяться на об'єктах, які використовуються для зберігання або переміщення рідин або газів.

Випробування на герметичність - один з найпоширеніших методів інспекції. Він належить до категорії методів неруйнівного контролю (NDT), оскільки інспектори можуть виконувати його без постійних змін або пошкоджень об'єкта, який вони перевіряють.

Що таке тестування на герметичність?

У випробування на герметичність, Інспектори використовують тиск, щоб виявити наявність дефектів в об'єкті, які спричиняють витоки.

Коли речовини витікають з контейнера, вони перетікають з місця, де тиск вищий, до місця, де він нижчий. Випробування на герметичність використовує це явище, використовуючи тиск для створення потоку в напрямку нижчого тиску - тобто до місця витоку - і ретельно відстежуючи цей потік. 

Коли слід проводити тестування на герметичність? Насамперед, при перевірці на наявність дефектів у закритій системі.

Успіх випробування на герметичність залежить від об'єкта, який випробовується. Різні типи матеріалів і об'єктів можуть по-різному реагувати на високий тиск, який зазвичай використовується під час випробувань на герметичність для витіснення рідини або газу з дефекту, таким чином виявляючи його наявність і місцезнаходження.

У матеріалах для тестування на герметичність інспектори шукатимуть такі дефекти, як:

Тріщини

Дірки

Слабкі ущільнення

Інші дефекти або недосконалості, які можуть спричинити витік газу або рідини з об'єкта або системи

Ось галузі, які зазвичай використовують тестування на герметичність як частину процесів технічного обслуговування:

Автомобільна промисловість

Споживчі товари

Медичне обладнання

Пакування

Закрита електроніка

 

Досягнення у сфері випробувань на герметичність

За останні кілька років розвиток датчиків, мікросхем, клапанів та інших видів технологій допоміг зробити перевірку витоків більш чутливою та ефективною як метод неруйнівного контролю.

Всі ці досягнення зробили тестування на герметичність швидшим і точнішим, що, в свою чергу, допомогло компаніям підвищити якість виробничих процесів і загальну продуктивність.

Одним з найбільших досягнень у сфері тестування витоків стала поява Інтернету речей. Тепер, маючи підключення до Інтернету, інспектори можуть збирати, відстежувати та обмінюватися даними тестування витоків віддалено, що дозволяє їм своєчасно отримувати інформацію, необхідну для забезпечення ідеального технічного обслуговування.

Ці дані можуть оцінювати не лише інспектори, а й інженери-технологи, керівники виробництва, менеджери з технічного обслуговування та інші зацікавлені сторони виробничого процесу, що дає змогу покращити розуміння стану активів, які вони використовують, у режимі реального часу. 

 

Методи випробування на герметичність

Ось деякі з найпоширеніших методів перевірки герметичності:

Вибух!. Цей метод перевірки на герметичність використовує або руйнівний, або неруйнівний метод, який передбачає збільшення тиску, щоб знайти точку, в якій пристрій розірветься (тобто лопне).

Палата. Цей метод випробування на герметичність використовується для виявлення дефектів, які спричиняють витоки в герметичному середовищі, наприклад, в пристрої або упаковці, які не мають отвору, що дозволяє створити тиск для випробування на герметичність.

Тріщина під тиском. Цей метод випробування на герметичність використовується для виявлення “плачу” в клапанах з датчиком, що знаходиться нижче за течією.

Тиск / вакуум. Цей метод перевірки на герметичність використовує тиск в об'єкті тестування та еталонному об'ємі. Якщо витік присутній, різниця між ними зменшиться. (Цей процес повністю автоматичний).

Падіння тиску. Цей метод перевірки герметичності використовує зміну тиску в об'єкті або системі під надлишковим тиском для виявлення дефектів, які спричиняють витоки.

Розпад вакууму. Цей метод перевірки герметичності використовує зміну тиску в об'єкті або системі під від'ємним тиском для виявлення дефектів, які спричиняють витоки.

Оклюзія. Цей метод випробування на герметичність виявив перешкоди на шляху потоку газу, щоб виявити дефекти, які спричиняють витоки.

Для випробувань на герметичність зазвичай використовується низький тиск. Більшість стандартів щодо граничного тиску для випробувань на герметичність вимагають, щоб тиск становив щонайменше 15 фунтів на квадратний дюйм або 25% від розрахункового тиску (залежно від того, який тиск є меншим).

 

Міркування щодо тестування на герметичність

Оскільки інспекція витоків вимагає від інспекторів створення тиску в об'єкті для виявлення витоків, вона має деякі унікальні особливості як метод неруйнівного контролю. 

Ось огляд того, про що слід пам'ятати.

Допустимий рівень витоків

Інспекторам та обслуговуючому персоналу важливо знати допустимий рівень витоку для об'єкта або системи при проведенні випробувань на герметичність.

Не всі витоки потребують технічного обслуговування - деякі з них можуть потребувати подальшого моніторингу або взагалі не потребувати жодних дій. У різних галузях промисловості, як правило, існують інструкції, що детально описують допустимі рівні витоків для різних продуктів і речовин.

 

Виробничі міркування

Перед проведенням випробування на герметичність важливо враховувати функцію, для якої система, деталь або об'єкт були спочатку виготовлені.

Цільовий сценарій використання певного об'єкта може вимагати від виробників створити його таким чином, щоб він або утримував, або пропускав рідину.

Наприклад, деталь автомобіля може бути сконструйована таким чином, щоб з неї не могли виходити гази, або крапельниця може бути сконструйована так, щоб утримувати рідину всередині.

 

Матеріальні міркування

Речовина, з якої виготовлений об'єкт - його матеріал - впливає на результати випробування на герметичність, і її також слід враховувати.

Якщо матеріал надмірно крихкий або надмірно пластичний, ці якості будуть безпосередньо пов'язані з тим, як введення тиску змінить об'єкт, змусивши його розширитися або змінити форму якимось іншим чином, що слід враховувати при плануванні випробування на герметичність.

 

Середні міркування

При плануванні випробування на герметичність необхідно враховувати речовину, для якої призначений об'єкт.

Різні речовини мають різні розміри молекул. При виконанні випробування на герметичність важливо знати розмір дефекту, який може бути прийнятним, і розмір, який буде достатньо великим, щоб дозволити певній рідині або газу витікати.

Важливим фактором є тиск, оскільки різні речовини по-різному реагують на різні діапазони тиску. Занадто високий діапазон тиску може потенційно пошкодити об'єкт, що тестується, тоді як занадто низький діапазон тиску може призвести до непереконливих результатів.

 

Обладнання для перевірки герметичності

Ось кілька прикладів типів обладнання, яке зазвичай використовується для різних методів перевірки на герметичність.

 

Прилади для перевірки витоків повітря

Прилади для перевірки герметичності повітря мають дисплеї, які показують інспекторам дані з поточних випробувань на герметичність. Ці прилади можна використовувати для різноманітних типів випробувань на герметичність, включаючи вакуумний розпад, розпад під тиском, розрив, камерний та інші.

 

Компактний розпад тиску Тестер витоків

Цей компактний течешукач можна розмістити поруч з приладами, що використовуються для перевірки на герметичність, що дозволяє інспекторам зменшити об'єм з'єднань, необхідний для проведення тесту. Таке зменшення об'єму дозволяє скоротити час, необхідний для проведення техогляду, і підвищити чутливість тесту.

 

Течешукач з великим дисплеєм

Течешукачі з великим дисплеєм мають більші екрани, більшу внутрішню ємність, більший об'єм тесту і дозволяють проводити тестування швидше.

 

Стандарт витоку

Інспектори використовують стандарти витоків для визначення параметрів випробування на герметичність шляхом створення імітації витоку в деталі, що перевіряється, або для порівняння декількох систем витоків між собою.

 

Стандарти та кодекси випробувань на герметичність

Випробування на герметичність зазвичай використовується для перевірок на основі кодів, і в більшості країн, які використовують такі випробування для перевірок, існує стандарт (або стандарти) випробування на герметичність.

Ось деякі з найбільш поширених кодів тестування на витоки:

ASME (АМЕРИКАНСЬКЕ ТОВАРИСТВО ІНЖЕНЕРІВ-МЕХАНІКІВ)

ASTM (Американське товариство з випробувань і матеріалів)

ISO (Міжнародна організація зі стандартизації)

Обладнання для перевірки герметичності

Таким чином, ми маємо в своєму розпорядженні як досвід у виборі відповідних компонентів відповідно до застосування, так і всі програмні бібліотеки, які можуть оптимізувати якість вимірювань.

Без сумніву, і лише для прикладу, T8730 з електронним регулюванням, безумовно, є найефективнішим і найнадійнішим продуктом в індустрії тестування на герметичність на сьогоднішній день.

 

Як правильно вибрати обладнання для перевірки герметичності

Leak testing processes ensure the high-quality, consistent performance of products that need to provide a reliable seal at a set pressure level. However, there are many different types of leak tests, such as helium leak tests, mass extraction tests, and more.  

 

Types of Leak Testing Technology

There are eight major types of leak testing that your facility can use to ensure the integrity of products. They are:

Air Leak Testing With a Micro-Flow Sensor at Pressure Conditions

This leak test measures and replenishes lost air from products under test conditions. The test uses an integrated microsensor that can replace emitted or leaked air within a part or assembly so the test product stays under consistent pressure conditions. This helps measure the rate of air leakage.

Air Leak Testing With Mass Extraction (Vacuum Conditions)

Rather than holding the test product under standard environmental conditions, this test holds the product under vacuum conditions to identify and measure any leaks. The vacuum conditions make the test more sensitive and informative. It also uses a Micro-Flow sensor.

Helium Leak Detection

This test relies on a tracer gas that a field mass spectrometer can easily measure. A popular tracer gas is helium, as spectrometer units set to 4 amu can detect ionized helium to measure the severity of any leaks.

Ультразвукове тестування

Rather than measuring trace gases or direct air leaks, ultrasonic testing processes involve identifying any sound waves that indicate the presence of a leak. Leak sources generate ultrasonic signals that technology can use to uncover the location of the leak.

Thermal Imaging

Leaks cause temperature fluctuations when the body of the product, the internal fluid, and the surrounding environment have different temperatures. As a result, manufacturers can use thermal imaging via infrared cameras to detect the presence and location of any potential leaks in a test product.

Tracer Gas Detection

Tracer gas detection is a broader category of testing that includes helium leak detection. In these processes, helium, hydrogen, or another tracer gas, is used to find potential leaks. The gas moves throughout the test product and concentrates near the leak. Testers can then use technology to sense those concentrations and uncover leaks. This type of testing process is often used in plumbing, refrigeration, and HVAC systems.

Випробування на проникнення барвника

For welds or joints that may have a leak, testers can apply a dye-penetrant substance to the area. Any leaks will draw the dye into the gap or defect, allowing testers to inspect the area and see the displaced dye under specific lights.

Випробування акустичної емісії

Similar to ultrasonic testing, acoustic emission testing uses sound waves to uncover the presence of potential leaks. Leaks can output acoustic signals and stress waves, which technology can then pinpoint.

 

Understanding Your Application

Leak testing is a vital process in many different industries. As a result, each industry or specific product may be subject to different testing requirements. These industrial regulations may guide the type of testing required, the quality control standards which must be met, and the maximum allowable leakage. Some industry-specific considerations include:

Aerospace and Automotive: Some parts that often undergo leak testing include air conditioning systems, brakes, power train systems, heat exchangers, welded systems, and machined castings.

Медичний: Medical devices and implants, single-use disposal technologies like catheters, and laboratory equipment often undergo leak testing.

Фармацевтика: Packages like vials must also be tested for leaks, as any potential leak is just as likely to allow microbial contaminants in as it is to allow pharmaceutical goods to leak out. Packages undergo helium leak detection tests to measure them against maximum allowable leak levels (MALLs).

Consumer Electronics and Utilities: These products or systems are tested to ensure minimal risk of water contamination.

 

Factors to Consider

Because different products and applications require different types of tests, it’s important to select the right leak detection process for your company’s unique production or service needs. Consider the following:

Leak test conditions: Different products must have or cannot have different pressurized leak conditions, either outside or inside the product.

Environmental factors: The test environment will affect the viability of different tests.

Cost: More complex tests are often more expensive than simple tests that can be done under diverse environmental conditions. Consider both the cost of the materials and/or service and the cost of preparing for the test.

Throughput and cycle times: The speed of each test matters, especially if every part must be individually tested.

 

Якщо ви хочете отримати більше інформації про цей продукт, будь ласка, не соромтеся звертатися до нас.