CS210730B1 - Zařízení ke zkoušení těsnosti součástí - Google Patents

Abstract

Vynález řeší vysokou spotřebu zkušebních médií při přetlakových zkouškách těsnosti objemových součástí. Stručný výklad podstaty vynálezu, jak je obsažen v popisu, definici, jakož i v materiálech, které vynález zobrazují: ve zkoušené součásti část objemu vymezí pomocnou nádobou, která se naplní libovolným médiem o stejném tlaku, jako je tlak zkušebního média.

Description

Vynález se týká zařízení ke zkoušení těsnosti součástí větších objemů, zjišťováním úniků stlačeného zkušebního média.

Až dosud se součásti, které měly být zkoušeny na těsnost přetlakovými způsoby, tlakovaly zkušebním médiem v celém svém vnitřním objemu, přičemž se toto zkušební médium po vykonané zkoušce, jež se provádí jímáním a prokazováním úniků případnými netěsnostmi detekčním zařízením, vypouštělo do volné atmosféry nebo složitým zařízením dopravovalo zpět do zásobníků.

Nevýhodou dosavadního zařízení byla velká spotřeba drahých zkušebních médií a zvýšená rizika, vyvolaná energii, jež byla akumulována ve velkých objemech silně stlačených plynů, které nejčastěji jako zkušební média slouží. Tyto nevýhody se násobily tím, že se zkoušky těsnosti obvykle několikrát opakují, než je dosaženo požadovaných výsledků, přičemž vždy byla podstatná část zkušebních médií nenávratně ztracena.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení ke zkoušení těsnosti součástí zjišťováním průniků stlačeného zkušebního média zevnitř zkoušených součástí.ven případnými netěsnostmi pomoci detekčního zařízení zkušebního média podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že uvnitř zkoušené součásti je vytvořena uzavřená pomocná nádoba, spojená jednak se zdrojem pomocného média, jednak s tlakoměrem pomocného média, přičemž zkoušená součást je spojena jednak se zdrojem zkušebního média, jednak s tlakoměrem zkušebního média. Zařízení může mít část stěn pomocné nádoby tvořenu stěnami zkoušené součásti. Dále může být spojena pomocná nádoba s jedním vstupním hrdlem diferenciálního tlakoměru a zkoušené součást s druhým vstupním hrdlem diferenciálního tlakoměru. Konečně může být mezi pomocnou nádobu a zdroj pomocného média a mezi zkoušenou součást a zdroj zkušebního média zapojen regulátor tlaku.

Výhodou tohoto zařízení je, že je zkušebním médiem plněna pouze malá část vnitřního objemu, zatímco větší část zaujme pomocná nádoba. Tím lze podstatně snížit spotřebu zkušebních médií. Jestliže se jako pomocné médium zvolí voda, dojde rovněž k podstatnému poklesu akumulované vnitřní energie a k tomu úměrnému snížení možného rizika. Rovněž v případech, kdy je jako zkušebního média použito kontrastních barviv, snižuji se potíže s jejich likvidací po zkoušce.

Příklady provedení zařízení podle vynálezu jsou znázorněny na výkresech, kde na obr. 1 je schematicky obecné řešení, na obr. 2 a 3 schematicky příklady konkrétního použití.

Jak patrno z obr. 1, uvnitř dvoudílné zkoušené součásti J. je upravena menší tenkostěnná uzavřená pomocná nádoba 2, spojená potrubím se zdrojem 10 pomocného média, jímž je kompresor vzduchu, přičemž je mezi pomocnou nádobou 2 a uzavíracím ventilem zdroje 10 pomocného média připojen tlakoměr 11 pomocného média. Zkoušené součást X je spojena potrubím se zdrojem J zkušebního média, jímž je tlaková láhev se zkušebním plynem. Mezi zkoušenou součást 1 a uzavírací ventil zdroje 2 zkušebního média je připojen tlakoměr 8 zkušebního média. K místu očekávaných průniků zkušebního média je přiloženo detekční zařízení 12 zkušebního média.

Podle obr. 2 je uvnitř dvoudílné zkoušené součásti 1, jíž je ocelová tlaková nádoba s hrdly, vytvořena pomocná nádoba 2, sestávající z dolní části zkoušené součásti 1 a přepážky optimálního tvaru, hermeticky sevřené v přírubovém spoji obou částí zkoušené součásti

1. Pomocná nádoba 2 je spojena potrubím s tlakoměrem 11 pomocného média. Dále je spojena s jedním hrdlem membránového diferenciálního tlakoměru las výstupním Sroubením regulátoru tlaku 6. Vstupní Sroubení regulátoru tlaku 6 je dále napojeno na zdroj pomocného média 10. jímž je kombinované vodní čerpadlo s uzavíracím ventilem. Zbylý volný vnitřní objem zkoušené součásti 1 je spojen jednak s tlakoměrem 8 zkušebního média, jednak s druhým hrdlem diferenciálního tlakoměru 2 a jednak s výstupním Sroubením regulované cesty regulátoru tlaku 6, jenž je vstupním Sroubením spojen se zdrojem zkušebního média 2t který sestává z tlakové láhve s héliem. Detekční zařízeni 12 zkušebního média, jímž je heliový hledač s atmosféric210730 kou nasávací sondou, je přiloženo k očekávaným místům netěsností, což jsou Svary hrdel horního dílu zkoušená součásti χ. Nejvyšší místo pomocné nédoby 2 je spojeno s atmosférou odvzdušněním 13.

Podle obr. 3 je uvnitř dvoudílné zkoušené součásti X,jíž je ocelová tlaková nádoba s hrdlovými nástavky, vytvořena pomocná nádoba 2, opatřená radiálním prstencem, sevřeným v přírubovém spoji zkoušené součásti χ. Pomocná nádoba 2 je ze skelného laminátu, radiální prstenec ocelový. Vnitřní objem pomocné nádoby 2 je spojen jednak s tlakoměrem 11 pomocného média, jednak s jedním hrdlem diferenciálního tlakoměru 2 a jednak přes řídicí cestu regulátoru 6 tlaku se zdrojem 1Q pomocného média. Pomocným médiem je technická voda a zdrojem 10 pomocného média vysokotlaké vodní čerpadlo. Zbylý prostor zkoušené součásti χ je spojen jednak s tlakoměrem 8 zkušebního média, jednak s druhým hrdlem diferenciálního tlakoměru 2a jednak přes řízenou cestu regulátoru 6 tlaku se zdrojem 2 zkušebního média.

Zkušebním médiem je vodný roztok fluorescenčního barviva a zdrojem £ zkušebního média je vysokotlaké čerpadlo. Detekční zařízení 12 zkušebního média, jímž je zdroj ultrafialového světla, je v pracovní vzdálenosti od míst možných netěsností, což jsou sváry hrdlových nástavků. Ve stěně pomocné nádoby 2 je umístěna pojistná membrána J. Zkoušená součást X a pomocná nádoba 2 jsou propojeny pomocí vypouštěcího pojistného ventilu X a vpouštěcího pojistného ventilu 5.. Oba ventily X a 5. jsou upraveny ve stěnách pomocné nédoby 2. Nejvyšší místo pomocné nádoby 2 je spojeno s atmosférou odvzdušněním XX, nejvyšší místo zkoušené součásti X je rovněž spojeno s atmosférou odvzdušněním 13.

Zařízení ke zkoušení těsnosti součástí podle obr. 1 pracuje tak, že do pomocné nádoby 2 vpouští pomocné médium, jímž je vzduch ze zdroje 10 pomocného média, a do zkoušené součásti X zkušební médium, jímž je zkušební plyn ze zdroje 2 zkušebního média, střídavě po přítržích tak, aby rozdíl tlaků mezi zkoušenou součástí X a pomocnou nádobou 2 nepřesáhl hodnotu danou tuhostí pomocné nádoby 2. Tímto postupem se nakonec dosáhne požadovaného zkušebního tlaku zkušebního média ve zkoušené součásti χ. Zkušební tlak zkušebního média vyvolá úniky případnými netěsnostmi zkoušené součásti X, jež zachytí a prokáže detekční zařízení 12 zkušebního média. Zkušební tlak zkušebního média se mšří tlakoměrem 11 zkušebního média. Tlak pomocného média, který je stejný jako zkušební tlak, se měří tlakoměrem 11 pomocného média. Po ukončené zkoušce se opět postupně snižuje tlak ve zkoušené součásti X i v pomocné nádobě 2 až k dosažení atmosférického tlaku. Zkušebním tlakem je tedy namáhána pouze zkoušená součást X, zatímco pomocná nádoba 2 je zatížena pouze rozdílem tlaků, jež vznikají krátkodobě při postupném tlakování. Při vlastní zkoušce je tento rozdíl tlaků a tudíž, zatížení téměř nulové. Pomocné nádoba 2 může být tudíž velmi slabá. Jejím účelem je zaujmout co nejvíce vnitřního objemu zkoušené součásti χ. Je tedy možné použít na pomocnou nádobu 2 kromě kovu i pryže a plastických hmot.

Zařízení podle obr. 2 pracuje tak, že zkoušená součást X je pomoci vhodně tvarované tenkostěnné přepážky rozdělena na dvě časti, z nich větší pod přepážkou tvoří pomocnou nádobu 2 a menší nad přepážkou je zkoušená součást X, obsahující místa, jejichž těsnost je třeba prokázat, což jsou v tomto příkladě svary hrdel horního dílu zkoušené součásti χ. Přepážka je tvarována tak, aby vůle mezi ní a vnitřním povrchem horní části zkoušené součásti X byla jen několik mm. Nyní se při otevřeném odvzdušnění 13 začne zdrojem Γθ pomocného média plnit pomocná nádoba 2 až do úplného naplnění. Po naplnění, což se prokáže výtokem vody, jenž je pomocným médiem, z odvzdušnění 13 se toto uzavře. Nyní počne tlak pomocného média v pomocné nádobě 2 stoupat. Na rozdíl tlaků mezi pomocnou nádobou 2 a zkoušenou součástí X zareaguje regulátor, který počne vpouštět do zkoušené součásti X zkušební médium ze zdroje 2 zkušebního média. Tím začne společně stoupat tlak pomocného média, který se měří tlakoměrem 11 pomocného média, s tlakem zkušebního média, který se měří tlakoměrem 8 zkušebního média, přičemž diferenciální tlakoměr 2 měří odchylky tlaku zkušebního média od tlaku pomocného média, jež jsou způsobeny nedokonalostí regulátoru 6.

Po dosažení zkušebního tlaku zkušebního média ve zkoušené součásti X se ukončí čerpání pomocného média i média zkušebního. Po obvyklé výdrži na zkušebním tlaku se přikročí ke zkoušce těsnosti detekčním zařízením 12. jehož nasávací atmosférickou sondou se kontrolují místa možných úniků. Existuje-li únik zkušebního média netěsností, je toto nasáto do detekčního zařízení 12. jež zareaguje úměrným el. signálem. Po ukončené zkoušce těsnosti se současně snižuje tlak pomocného, zkušebního média až do vyrovnání s tlakem okolní atmosféry. Překážka musí být tuhé jen do té míry, aby snesla tlakové diference způsobené nedokonalosti regulátoru 6.

/

Zařízeni podle obr. 3 pracuje tak, že se nejprve otevře odvzdušnění 13 pomocné nádoby 2 i zkoušené součásti J.. Pak se současně plni zkoušená součást X zkušebním médiem ze zdroje 2 zkušebního média i pomocná nádrž 2 pomocným médiem ze zdroje 10 pomocného média. Po jejich naplnění se uzavře zavzdušnění 13 jak zkoušené součásti X, tak pomocné nádoby 2. Pak se začne zvyšovat tlak pomocného média v pomocné nádobě 2. Na takto vzniklou tlakovou diferenci zareaguje regulátor 6 tlaku á počne vpouštět zkušební médium do zkoušené součásti χ.

Tím nastane současné zvyšování tlaku jak pomocného média v pomocné nádobě 2, tak zkušebního média ve zkoušené součásti 1. Po dosažení zkušebního tlaku zkušebního média ve zkoušené součásti _!_ se tlakování ukončí a během nastalé tlakové prodlevy se provede zkouška těsnosti. Existují-li průniky zkušebního média netěsnostmi zkoušené součásti χ, projeví se při ozáření netěsného místa ultrafialovým světlem detekčního zařízení 12 jako barevně kontrastní body.

Po ukončené zkoušce se opět současně a shodně snižuje jak tlak zkušebního média, tak tlak pomocného média. Tlak ve zkoušené součásti χ se měří tlakoměrem 8 zkušebního média.

Tlak v pomocné nádobě 2 se měří tlakoměrem 11 pomocného média. Rozdíl tlaků mezi zkoušenou součástí i a pomocnou nádobou 2 ^se můří diferenciálním tlakoměrem 2· Pomocná nádoba 2 je chráněna proti přetížení, které by mohlo způsobit její tvarovou destrukci. Proti havarijnímu přetlaku uvnitř pomocné nádoby 2 je chráněna vypouštěcím pojistným ventilem χ. Proti havarijnímu přetlaku vně pomocné nádoby 2 je chráněna vpouštěcím pojistným ventilem 2· Tím je zajištěna pro případ chyby obsluhy nebo poruchy regulátoru 6 tlaku.

Pro případ, kdy by mohlo dojít k náhlému poklesu zkušebního tlaku nebo pomocného tlaku z havarijních příčin, jako je třeba prasknutí trubky nebo porucha těsněni, a tudíž by nastalo náhlé zatížení pomocné nádoby 2 vnitřním nebo vnějším přetlakem, je tato chráněna pojistnou membránou J z mosazné fólie, která se v takovém případě protrhne a propojí pomocnou nádobu 2 i zkoušenou součást X otvorem o dostatečné ploše, aby mohlo dojít k okamžitému vyrovnání tlaků. Tím je vyloučeno porušení pomocné nádoby 2.

Zařízení podle vynálezu je určeno zejména pro zkoušky těsnosti objemových nádob bez vnitřní vestavby nebo před jejím zabudováním. Při použití plastikového vaku jako pomocné nádoby lze zkoušet i nádoby nedělené, ale opatřené dostatečně velkým průlezem nebo hrdlem. Zařízení je při použití kvalitního regulátoru zcela spolehlivé. Protože zkušební tlak při zkouškách těsnosti bývá zpravidla nižší než pracovní zkoušené součásti a v káždém případě nižší než její zkušební tlak při hydraulické pevnostní zkoušce, je zkouška zcela bezpečná.

I kdyby shodou náhod došlo k destrukci pomocné nádoby, vše se odehraje uvnitř zkoušené součásti a mohou nastat pouze dílčí hmotné škody a časové ztráty, nikoliv však ohrožení zkoušené součásti.

Claims (4)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Zařízení ke zkoušení těsnosti součástí větších objemů zjišťováním úniků stlačeného zkušebního média zevnitř zkoušených součástí ven případnými netěsnostmi pomocí detekčního zařízení zkušebního média, vyznačené tím, že uvnitř zkoušené součásti (1) j* vytvořena uzavřená pomocná nádoba (2), spojené jednak se zdrojem (10) pomocného média jednak s tlakoměrem (11) pomocného média, přičemž zkoušené součást (1) je spojená jednak se zdrojem (9) zkušebního média, jednak s tlakoměrem (8) zkušebního média.
2. 2. Zařízení podle bodu 1 , vyznačené tím, že část stěn pomocné nádoby (2) je vytvořena stěnami zkoušené součásti (1).
3. 3. Zařízení podle bodů 1 a 2, vyznačené tím, že pomocná nádoba (2) je spojena s jedním vstupním hrdlem diferenciálního tlakoměru (7) a zkoušená součást (1) je spojená s druhým vstupním hrdlem diferenciálního tlakoměru (7)·
4. 4. Zařízení podle bodů 1, 2 a 3, vyznačené tím, že mezi pomocnou nádobu (2) a zdroj (10) pomocného média a mezi zkoušenou součást (1) a zdroj (9) zkušebního mádla je zapojen regulátor tlaku (6).