Контроль течеисканием - контроль герметичности в вакуумных системах

Метод контроля течеисканием относится к виду неразрушающего контроля качества изделий проникающими веществами наряду с капиллярным методом. Течеискание является одним из распространенных и важных методов обнаружения сквозных дефектов в сосудах, замкнутых объемах, а также сварных швов.

Так как для многих изделий понятие герметичности является основным эксплуатационным требованием, проверка оборудования на отсутствие течей – важный и ответственный процесс. Особо высокие требования предъявляются к изделиям, работающим в вакууме и под высоким давлением.

В общем случае под течью понимают канал и участок в изделии, нарушающий герметичность конструкции. Герметичность – это свойство конструкции не пропускать частицы различных веществ, таких как газ, вода, пар. Нарушение герметичности возникает в результате повреждения конструкции вследствие различных причин. Определение геометрии течей является процессом трудоёмким, а во многих случаях нецелесообразным. Поэтому, применяя данный метод, о наличии течей судят по количеству вещества, протекающего в единицу времени.

Проверка изделия на герметичность позволяет судить о его качестве. По результатам контроля определяется место течи, что в дальнейшем позволяет проводить ремонтные работы. Для осуществления данного метода контроля разработано достаточно большое количество приборов.

Методы течеискания используют для выявления только сквозных дефектов в перегородках. В полость дефекта пробное вещество проникает либо под действием разности давлений, либо под действием капиллярных сил однако в последнем случае нанесение и индикацию пробных веществ выполняют по разные стороны перегородки. Метод требует значительных временных затрат на пропитку и проявление индикаторной жидкости, что приводит к снижению производительности контроля и сложности его автоматизации.
 

Вакуумный контроль течеискания

Один из методов неразрушающего контроля, позволяющий обнаруживать дефекты, выходящие на поверхность: трещины, раковины, непровары, поры и другие несплошности поверхности и околошовной зоны. Переносные вакуумные рамки, обеспечивающие вакуумный контроль течеисканием - пузырьковым способом - сварных соединений и основного металла изделий из стали, чугуна, цветных легких и специальных сплавов металлических конструкций инженерных сооружений, технических, технологических систем, выполненных всеми видами сварки.

Методы контроля герметичности разделяют на три группы, в зависимости от вида применяемых пробных веществ:

1) гидравлические (или жидкостные), когда в качестве индикаторного вещества используется жидкость (например, масло, вода, керосин);

2) газо гидравлические, когда в качестве пробного вещества используется газ (например, воздух), а жидкость играет роль вспомогательной среды при определении места утечки газа.

3) газовые, когда в качестве индикаторного вещества используется газ (аргон, гелий, воздух и др.).

К гидравлическим методам относят:

• гидростатический;
• пузырьковый;
• капиллярный;

Гидростатический метод основан на регистрации параметров индикаторной жидкости, проникающей под давлением в сквозные дефекты изделия. При этом методе в изделие заливают жидкость и создают избыточное давление.

После определенной выдержки производится осмотр, герметичность определяется по наличию капель на контролируемой поверхности. Для лучшей индикации утечек на наружную поверхность контролируемого изделия предварительно наносят равномерный слой меловой обмазки и высушивают. На меловой обмазке пятна керосина или масла наиболее заметны. Этот метод относится к капиллярному. Оптимальное время выдержки – 10 – 15 мин.

При пузырьковом методе контролируемое изделие заполняют воз духом или азотом под избыточным давлением. На наружную поверхность наносят жидкое индикаторное вещество. При наличии течей газ, проникая наружу, образует в ней пузырьки. В качестве индикаторной жидкости применяют пенные эмульсии.

При газогидравлическом методе в проверяемом изделии создается избыточное давление и оно погружается в ванну с жидкостью. Определяя диметр пузырьков газа, время от их появления до отрыва, подсчитывают ориентировочно величину утечки газа. Для повышения точности метода время проверки доводят до 30 мин. Из газовых  методов широко применяются манометрический, ионизационный и масс спектрометрический методы.

Манометрический метод основан на изменении величины давления в контролируемой емкости вследствие утечки газа через дефекты. Ионизационный метод основан на определении концентрации пробного газа в газе носителе с помощью ионизационного детектора. В качестве пробного газа используют гелий, водород, метан. При поиске течей в вакууме применяют ионизационный вакууметр. Сканируя им по поверхности изделия, определяют место и величину течи пробного газа из емкости.

Масс-спектрометрический метод является одним из наиболее чувствительных и универсальных при контроле герметичности конструкций. Он основан на регистрации ионов индикаторного газа (гелия), по павшего в вакуумную камеру течеискателя через сквозные дефекты объекта.