RU2683811C1 - Plant for recuperation and reuse of control gases during a leak test of products - Google Patents

Plant for recuperation and reuse of control gases during a leak test of products Download PDF

Info

Publication number
RU2683811C1
RU2683811C1 RU2017139692A RU2017139692A RU2683811C1 RU 2683811 C1 RU2683811 C1 RU 2683811C1 RU 2017139692 A RU2017139692 A RU 2017139692A RU 2017139692 A RU2017139692 A RU 2017139692A RU 2683811 C1 RU2683811 C1 RU 2683811C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
volume
line
storage tank
gas
valves
Prior art date
Application number
RU2017139692A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Сергеевич Морозов
Кирилл Викторович Лавров
Владимир Альбертович Скудра
Александр Викторович Казаков
Евгений Михайлович Кожевников
Original Assignee
Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт "Гермес"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт "Гермес" filed Critical Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт "Гермес"
Priority to RU2017139692A priority Critical patent/RU2683811C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2683811C1 publication Critical patent/RU2683811C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum

Abstract

FIELD: test equipment.SUBSTANCE: proposed invention relates to plants for recuperation and reuse of control gases during leak tests of products. Plant includes line (1) for draining gas from the volume of a product at the end of a test and line (2) for feeding recuperated control gas into the volume of the product during repeated test. Drain line (1) consists of two parallel lines: line (3) with series-installed compressor (4) and first storage tank (5) and line (8) with series-installed vacuum transfer pump (9) and second storage tank (10) connected by valves. Volume of first storage tank (5) communicates via valves, pressure regulator (24), filter (26) and adsorber (25) with compressed gas supply line (2) into the volume of the product. Inside second storage tank (10) sealed elastic "bag" (15) is mounted, to the volume of which valves there are connected line (8) from an exhaust pipe of transfer vacuum pump (9) and line (3) communicating hermetic sealed "bag" (15) with inlet nozzle of compressor (4) of line (1). Volume of first storage tank (5) is communicated with line (38) of gas inlet into compressor (4) by pipeline with bypass valve (36). Volume between the shell of second storage tank (10) and the shell of sealed elastic “bag” (15) is connected through valves to the compressed air supply line to this volume. Sensitive contact sensors (32) are installed on inner walls of second storage tank (10).EFFECT: possibility of use in leak tests of products having large internal volumes, with relatively high pressures of control gas.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к испытательной технике.The invention relates to the field of mechanical engineering, namely to testing equipment.

Развитие ракетно-космической техники сопровождается непрерывным повышением требований к герметичности систем и агрегатов. Поэтому при технологическом контроле герметичности используются самые высокочувствительные методы контроля: масс-спектрометрическими, плазменными и другими течеискателями. В качестве контрольной среды для испытаний герметичности применяются дефицитные и дорогостоящие газы: гелий, аргон, элегаз, ксенон и др.The development of rocket and space technology is accompanied by a continuous increase in the requirements for the tightness of systems and assemblies. Therefore, the most highly sensitive control methods are used for technological control of tightness: mass spectrometric, plasma and other leak detectors. Deficient and expensive gases are used as a control medium for leak tests: helium, argon, gas, xenon, etc.

В связи с тем, что объемы топливных емкостей жидкостных ракет достигают значения до ~400,0…500,0 м3 для испытаний расходуются большие количества контрольных газов - до ~2000,0…3000,0 нм3. На большинстве ракетно-космических предприятий использованные для испытаний контрольные газы в настоящее время удаляются из объемов изделий в окружающую атмосферу. Поэтому цена выполненных испытаний исключительно высока - до десятков млн. рублей.Due to the fact that the volumes of fuel capacities of liquid rockets reach values up to ~ 400.0 ... 500.0 m 3, large quantities of control gases are consumed for testing - up to ~ 2000.0 ... 3000.0 nm 3 . At most rocket and space enterprises, control gases used for testing are currently removed from the volumes of products into the surrounding atmosphere. Therefore, the price of tests performed is extremely high - up to tens of millions of rubles.

Оптимальным решением проблемы представляется создание и применения технологического оборудования рекуперации использованного при испытании контрольного газа и повторного его использования.The optimal solution to the problem is the creation and use of technological equipment for the recovery of control gas used in the test and its reuse.

Наиболее близкими к предлагаемому изобретению по технической сущности являются системы рекуперации гелия, разрабатываемые и выпускаемые компанией Pfeiffer Vacuum Austria Gmbfl (Австрия), представительство в РФ - ООО «BLM Synergie», 107076, Moscow, Electrozavodkaya str. 24, www.blms.ru.The closest to the proposed invention in technical essence are helium recovery systems developed and manufactured by Pfeiffer Vacuum Austria Gmbfl (Austria), representative office in the Russian Federation - BLM Synergie LLC, 107076, Moscow, Electrozavodkaya str. 24, www.blms.ru.

Система включает 2 порта: линия выхлопа гелия, предназначенная для дренажа контрольного газа из объема изделия после окончания операции его испытания, и линия подачи давления сжатого контрольного газа в объемы изделия при повторных испытаниях. Система содержит в своем составе:The system includes 2 ports: a helium exhaust line designed to drain the control gas from the product volume after the end of its test operation, and a pressure control gas supply line to the product volumes during repeated tests. The system includes:

- гелиевый шар-баллон для сбора выхлопного контрольного газа при абсолютном давлении, равном атмосферному;- helium balloon balloon for collecting exhaust control gas at an absolute pressure equal to atmospheric;

- вакуумный насос для откачки оставшегося в объеме изделия после выхлопа при атмосферном давлении контрольного газа и перекачки его в объем шара-баллона;- a vacuum pump for pumping out the control gas remaining in the volume of the product after exhaust at atmospheric pressure and pumping it into the volume of the balloon;

- баллон хранения сжатого контрольного газа;- cylinder for storage of compressed control gas;

- гелиевый компрессор для перекачки контрольного газа из объема шара-баллона и сжатия в баллоне хранения.- a helium compressor for pumping control gas from the volume of the balloon balloon and compression in the storage balloon.

Следует отметить, что система рекуперации, функционирующая по такой схеме, мало приемлема для использования при испытании изделий большого объема (более 100 м3) при относительно высоких давлениях испытания (5,0…10,0 кгс/см2).It should be noted that the recovery system operating according to such a scheme is not very suitable for use when testing large volume products (more than 100 m 3 ) at relatively high test pressures (5.0 ... 10.0 kgf / cm 2 ).

Например, если внутренний объем изделия составляет Vи=100,0 м3, а давление контрольного газа при испытании - Ри=5,0 кгс/см2, общий объем дренажируемого и перека-чиваемого в объем шара-баллона газа составляет (5+1)⋅100=600,0 нм3. Понятно, что даже при шестикратном повторении операции перевода контрольного газа из объема изделия и сжатия баллоне хранения, требуется шар-баллон вместительности не менее 100,0 м3.For example, if the internal volume of the product is V and = 100.0 m 3 , and the test gas pressure during the test is P and = 5.0 kgf / cm 2 , the total volume of gas drained and pumped into the volume of the ball-balloon is (5 +1) ⋅100 = 600.0 nm 3 . It is clear that even with a sixfold repetition of the control gas transfer operation from the product volume and compression of the storage cylinder, a balloon balloon of at least 100.0 m 3 capacity is required.

Кроме того, недостатком является необходимость гелиевого компрессора, функционирующего при атмосферном давлении газа на входе. Большинство выпускаемых в нашей стране и за рубежом компрессоров функционируют при повышенном избыточном (не менее 0,5…3,0 кгс/см2) давлении газа на входе.In addition, the disadvantage is the need for a helium compressor operating at atmospheric inlet gas pressure. Most of the compressors produced in our country and abroad operate at increased excess (at least 0.5 ... 3.0 kgf / cm 2 ) inlet gas pressure.

Техническая проблема, на решение которой направлено настоящее изобретение - создание системы рекуперации гелия, в большей степени пригодных для применения в технологиях испытания на герметичность изделий с большими внутренними объемами и при относительно высоких давлениях контрольного газа при испытании.The technical problem to which the present invention is directed is the creation of a helium recovery system that is more suitable for use in leakproofness testing technologies for products with large internal volumes and at relatively high control gas pressures during testing.

Поставленная цель достигается тем, что согласно предлагаемому решению для рекуперации и повторного использования контрольных газов применяется установка, включающая линию дренажа газа из объема изделия по окончании испытания и линию подачи рекуперированного контрольного газа в объем изделия при повторном испытании, при этом линия дренажа состоит из двух параллельных линий: линии с установленными на ней последовательно компрессором и первой накопительной емкостью, причем, объем первой накопительной емкости сообщается через клапаны, газовый редуктор, фильтр и адсорбер с линией подачи сжатого газа в объем изделия, а также линии с установленными на ней последовательно вакуумным перекачивающим насосом и второй накопительной емкостью, соединенными клапанами, кроме того, внутри второй накопительной емкости смонтирован герметичный эластичный «мешок», к объему которого через клапаны подключены линия от выхлопного патрубка перекачивающего вакуумного насоса и линия, сообщающая герметичный эластичный «мешок» с входным патрубком компрессора первой линии, кроме того, объем первой накопительной емкости сообщен с линией входа газа в компрессор специальным трубопроводом с перепускным клапаном, а объем между оболочкой второй накопительной емкости и оболочкой герметичного эластичного «мешка» соединен через клапаны с линией подачи сжатого воздуха в этот объем, а на внутренних стенках второй накопительной емкости установлены чувствительные контактные датчики.This goal is achieved by the fact that according to the proposed solution for the recovery and reuse of control gases, a plant is used that includes a gas drainage line from the product’s volume at the end of the test and a recovered control gas supply line to the product’s volume when the test is repeated, while the drainage line consists of two parallel lines: lines with a compressor and a first storage tank installed in series with it, moreover, the volume of the first storage tank is communicated through valves, a gas reducer, a filter and an adsorber with a line for supplying compressed gas to the product volume, as well as lines with a vacuum transfer pump and a second storage tank connected in series with valves, in addition, a sealed elastic “bag” is mounted inside the second storage tank, to the volume which through the valves are connected to the line from the exhaust pipe of the transferring vacuum pump and the line that communicates the tight elastic "bag" with the inlet pipe of the compressor of the first line, in addition, the volume the first storage tank is connected to the gas inlet line to the compressor with a special pipeline with a bypass valve, and the volume between the shell of the second storage tank and the shell of the sealed elastic "bag" is connected through valves to the compressed air supply line to this volume, and are installed on the inner walls of the second storage tank sensitive contact sensors.

Предложенная схема рекуперации контрольного газа предполагает перевод его основной части из объема изделия в первую емкость накопления с помощью компрессора (до уровня минимального остаточного давления на входе компрессора), а остаточное количество переводится в объем герметичного эластичного «мешка» выхлопом и после достижения в объеме изделия атмосферного давления - с помощью вакуумного насоса, и затем после сжатия с помощью компрессора газ переводится в первую емкость накопления. Расчет показывает, что при полезном объеме «мешка» 25 м3, возможен полный перевод контрольного газа в количестве 600 нм3 из объема изделия при 4-х…5-ти кратном повторении операции перевода.The proposed control gas recovery scheme involves the transfer of its main part from the product’s volume to the first storage capacity with the help of a compressor (to the level of the minimum residual pressure at the compressor inlet), and the residual amount is transferred to the volume of the sealed elastic “bag” by exhaust and after reaching atmospheric pressure - using a vacuum pump, and then after compression with a compressor, the gas is transferred to the first storage tank. The calculation shows that with a useful volume of the “bag” of 25 m 3 , a complete transfer of the control gas in the amount of 600 nm 3 from the product volume is possible with 4 ... 5-fold repetition of the transfer operation.

Такая схема рекуперации применяется в том случае, когда значение максимально возможного избыточного давления газа на выходе перекачивающего вакуумного (Рвых.в)max меньше значения минимально допустимого избыточного давления газа на входном патрубке компрессора (Рвх.к)min:Such a recovery scheme is used in the case when the value of the maximum possible excess gas pressure at the outlet of the pumping vacuum (P out.v ) max is less than the value of the minimum allowable overpressure gas at the compressor inlet (R in.c ) min :

Figure 00000001
Figure 00000001

Если же, например, (Рвых.в)max≥(Рвх.к)min применяется схема рекуперации без использования второй накопительной емкости с эластичным «мешком».If, for example, (P out.v ) max ≥ (P out.c ) min , a recovery scheme is applied without using a second storage tank with an elastic “bag”.

Отличительными признаками предлагаемого технического решения являются:Distinctive features of the proposed technical solution are:

- наличие в системе двух линий дренажа контрольного газа из объема изделия после испытания: первой - через перекачивающий компрессор и второй - через перекачивающий вакуумный насос с накопительными емкостями на каждой из линий, что обеспечивает возможность полного удаления из объема изделия контрольного газа по окончании его испытания;- the presence in the system of two lines of drainage of control gas from the product volume after the test: the first through the pumping compressor and the second through the pumping vacuum pump with storage tanks on each of the lines, which makes it possible to completely remove the control gas from the product at the end of its test;

- наличие в объеме второй накопительной емкости герметичного эластичного «мешка», к объему которого через клапан подключены линия перекачки контрольного газа из объема изделия вакуумным насосом и линия подачи накопленного контрольного на вход компрессора первой линии дренажа, что обеспечивает возможность перекачки контрольного газа из объема изделия от момента, когда прекращается возможность использования для этой цели компрессора, функционирующего при условии повышенного давления на входе, до полной откачки объема изделия;- the presence in the volume of the second storage tank of a tight elastic "bag", to the volume of which through the valve there is connected a line for pumping control gas from the product volume with a vacuum pump and a supply line for the accumulated control gas at the compressor inlet of the first drainage line, which makes it possible to pump control gas from the product volume from the moment when the possibility of using a compressor for this purpose, functioning under the condition of increased inlet pressure, until the product is completely evacuated, ceases;

- наличие линии, сообщающей объем первой накопительной емкости с магистралью на входе в перекачивающий компрессор, что позволяет поддерживать на входном патрубке компрессора необходимый для его нормального функционирования уровень давления газа;- the presence of a line that reports the volume of the first storage tank with a line at the inlet to the pumping compressor, which allows you to maintain the gas pressure level necessary for its normal operation at the compressor inlet;

- наличие линии подачи сжатого воздуха в объем между оболочкой второй накопительной камеры и оболочкой герметичного эластичного «мешка, что позволяет повышать давление газа в объеме «мешка» до уровня 0,3…3,0 кгс/см2 и поддерживать на этом уровне при перекачке газа компрессором в первую накопительную, обеспечивая необходимые условия функционирования компрессора;- the presence of a line for supplying compressed air to the volume between the shell of the second storage chamber and the shell of the sealed elastic "bag, which allows you to increase the gas pressure in the volume of the" bag "to a level of 0.3 ... 3.0 kgf / cm 2 and maintain at this level during pumping gas compressor to the first storage, providing the necessary conditions for the operation of the compressor;

- наличие на внутренних стенках второй накопительной емкости чувствительных контактных датчиков, что обеспечивает защиту эластичного «мешка» от излишней деформации при наполнении перекачанным контрольным газом.- the presence on the inner walls of the second storage tank of sensitive contact sensors, which protects the elastic "bag" from excessive deformation when filled with pumped control gas.

Благодаря указанным отличиям достигается повышенная эффективность рекуперации контрольного газа из объемов изделий более 50,0…100,0 м3 при использовании компрессоров, функционирующих при повышенном давлении газа на входе. Использование вакуумной перекачки контрольного газа из объемов изделий обеспечивает его минимальные потери при рекуперации.Due to these differences, an increased efficiency of the recovery of the control gas from the product volumes of more than 50.0 ... 100.0 m 3 is achieved when using compressors operating at an increased gas pressure at the inlet. The use of vacuum pumping of control gas from the volumes of products ensures its minimal losses during recovery.

Предлагаемые технические решения могут быть практически реализованы в технологиях контроля герметичности изделий ракетно-космической техники, в авиационной и судостроительной и ядерно-энергетической промышленности. Заявляемое решение промышленно применимо, т.к. предлагаемые технические средства могут быть изготовлены промышленным способом, решение осуществимо и воспроизводимо, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности - «промышленная применимость».The proposed technical solutions can be practically implemented in the technology of tightness control of rocket and space technology products, in the aviation and shipbuilding and nuclear energy industries. The claimed solution is industrially applicable, because the proposed technical means can be manufactured industrially, the solution is feasible and reproducible, therefore, it meets the condition of patentability - “industrial applicability”.

Сравнение заявляемого технического решения с уровнем техники по научно-технической литературе и патентным источникам показывает, что совокупность существенных признаков заявляемого решения не известна. Следовательно, оно соответствует условию патентоспособности - «новизна». Анализ известных технических решений в данной области техники показывает, что предлагаемое устройство имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических решениях, а использование их в заявленной совокупности признаков дает возможность получить новый технический эффект, следовательно, предлагаемое техническое решение имеет изобретательский уровень по сравнению с существующим уровнем техники.Comparison of the claimed technical solution with the prior art in the scientific and technical literature and patent sources shows that the set of essential features of the proposed solution is not known. Therefore, it meets the condition of patentability - “novelty”. Analysis of the known technical solutions in the art shows that the proposed device has features that are not available in the known technical solutions, and their use in the claimed combination of features makes it possible to obtain a new technical effect, therefore, the proposed technical solution has an inventive step compared to the existing level technicians.

Изобретение иллюстрируется чертежом, где показана схема установки рекуперации контрольного газа.The invention is illustrated in the drawing, which shows a diagram of the installation of the recovery of the control gas.

Установка включает линию дренажа использованного контрольного газа из объема изделия для рекуперации 1 и линию подачи рекуперированного контрольного газа для повторного технологического применения 2.The installation includes a drainage line of used control gas from the volume of the product for recovery 1 and a supply line of recovered control gas for re-technological use 2.

Линия дренажа 1 состоит из двух параллельных линий: линии 3 с установленными на ней компрессором 4 и первой накопительной емкостью 5, сообщающихся через клапаны 6 и 7, и линии 8 с установленными на ней перекачивающим вакуумным насосом 9 и второй накопительной емкостью 10, сообщающихся через клапаны 11 и 12. Контроль давления контрольного газа в первой накопительной емкости 5 выполняется манометром 13, контроль давления контрольного газа во второй накопительной емкости 10 выполняется манометром 14.. Внутри второй накопительной емкости 10 смонтирован герметичный эластичный «мешок» 15, к объему которого подключена линия дренажа газа 8. К объему между оболочкой накопительной емкости 10 и оболочкой герметичного эластичного «мешка» 15 подключена линия подачи давления сжатого воздуха через клапаны 16 и 17, газовый редуктор 18 и последующего дренажа воздуха через клапан 20. Давление за газовым редуктором 18 контролируется манометром 19. Линия подачи рекуперированного контрольного газа для повторного технологического применения 2 через клапаны 21, 22, 23 и газовый редуктор 24 включает адсорбционную ловушку паров влаги и масла 25 из подаваемого воздуха и фильтр для удаления механических загрязнений 26. Контроль давления на входе и выходе газового редуктора 24 осуществляется с помощью манометров 27 и 28. Линии контроля 29 подаваемого газа через клапан 30 на содержание паров влаги и масла, а также контроля газа на содержание механических загрязнений через клапан 31 предназначены для проверки степени чистоты газа на соответствие установленным требованиям перед повторным технологическим применением.Drainage line 1 consists of two parallel lines: line 3 with a compressor 4 installed on it and a first storage tank 5 communicating via valves 6 and 7, and line 8 with a pump-mounted vacuum pump 9 and a second storage tank 10 installed on it, communicating through valves 11 and 12. The control gas pressure in the first storage tank 5 is controlled by a pressure gauge 13, the control gas pressure in the second storage tank 10 is carried out by a manometer 14 .. Mounted inside the second storage tank 10 a tight elastic “bag” 15, to the volume of which a gas drainage line is connected 8. A line between the pressure supply of compressed air through valves 16 and 17, a gas reducer 18 and subsequent air drainage is connected to the volume between the shell of the storage tank 10 and the shell of the tight elastic “bag” 15 through the valve 20. The pressure behind the gas pressure regulator 18 is controlled by a pressure gauge 19. The supply line of the recovered control gas for repeated technological use 2 through the valves 21, 22, 23 and the gas pressure reducer 24 includes adsorption fishing an ear of moisture and oil vapor 25 from the supplied air and a filter to remove mechanical impurities 26. Pressure control at the inlet and outlet of the gas reducer 24 is carried out using pressure gauges 27 and 28. The control lines 29 of the supplied gas through valve 30 to the moisture and oil vapor content, and gas monitoring for the content of mechanical impurities through the valve 31 are designed to check the degree of gas purity for compliance with the established requirements before re-technological use.

На внутренних стенках второй накопительной емкости 10 на поверхностях установлены чувствительные контактные датчики 32, срабатывание каждого из которых при контакте с внешней оболочкой раздувающегося при наполнении перекачиваемым контрольным газом герметичного эластичного «мешка» 15 сигнализирует о необходимости прекращения процесса перепуска газа из объема изделия в «мешок» или прекращения его перекачки вакуумным насосом 9.Sensitive contact sensors 32 are installed on the inner walls of the second storage tank 10, the operation of each of which upon contact with the outer shell of an airtight elastic “bag” 15 which swells when filling with pumped control gas signals the need to stop the process of transferring gas from the product to the “bag” or stop pumping it with a vacuum pump 9.

Контроль давления на входном патрубке компрессора 4 выполняется манометром 37.Pressure control at the inlet pipe of the compressor 4 is performed by a manometer 37.

Объем первой накопительной емкости соединен с впускным патрубком компрессора 4 линией 38 с установленным на ней перепускным клапаном 36.The volume of the first storage tank is connected to the compressor inlet 4 by line 38 with a bypass valve 36 mounted on it.

Рекуперация контрольного газа для повторного технологического применения с помощью предлагаемого технического устройства реализуется двумя возможными способами.The recovery of the control gas for re-technological use using the proposed technical device is implemented in two possible ways.

Первый способ реализации процесса рекуперации применяется в том случае, когда согласуются давления на выходе вакуумного перекачивающего насоса 9 - Рвых.в и на входном патрубке компрессора 4 - Рвх.к, т.е. когда значение максимально допустимого избыточного давления откачиваемого газа на выходе перекачивающего вакуумного насоса не меньше значения минимально допустимого избыточного давления газа на входном патрубке компрессора (Рвых.в)max≥(Рвх.к)min.The first method for the implementation of the recovery process is applied when the pressures at the outlet of the vacuum transfer pump 9 - P out.v and at the inlet pipe of the compressor 4 - R in.k , i.e. when the value of the maximum allowable excess pressure of the evacuated gas at the outlet of the pumping vacuum pump is not less than the value of the minimum allowable excess pressure of the gas at the compressor inlet (P out.v ) max ≥ (P out.k ) min .

Первоначально выполняется операция перекачки газа из объема изделия по линиям 1 и 3 с помощью компрессора 4.Initially, the operation of pumping gas from the volume of the product along lines 1 and 3 using compressor 4 is performed.

После окончания испытаний изделия на герметичность, при котором его внутренние объемы нагружались давлением контрольного газа (3,0…15,0 кгс/см2), сброс давления из объема изделия первоначально выполняется по линиям 1 и 3 через работающий компрессор 4 и клапаны 35, 6 и 7 до остаточного избыточного давления в объемах изделия, соответствующего возможности нормального его функционирования (давление избыточное ~(Pвх.к)min=0,5…1,0 кгс/см2). Для этого включается компрессор 4, открываются клапаны 35, 3 и 7 и производится перекачка газа из объема изделия в накопительную емкость 5. Перекачка прекращается при понижении давления на входе в компрессор до уровня максимально допустимого значения давления газа на выходе перекачивающего вакуумного насоса (Рвых.в)max. При использовании вакуумных насосов винтового или когтевого типа (Pвых.в)max=0,5…0,7 кгс/см2. Включается вакуумный перекачивающий насос 9, открываются клапаны 11 12 и 33, включается компрессор 4, открываются клапаны 3 и 4, и производится откачка газа из объема изделия до минимального остаточного давления. При перекачке необходимое давление на входе в компрессор 4 поддерживается на уровне 0,5…0,7 кгс/см2 дросселированием газа из емкости 5 открытием перепускного клапана 36. При этом возможно удаление газа из объемов изделия до остаточного давления 10-1…5⋅10-2 мм рт.ст.After completion of the product leak testing, in which its internal volumes were loaded with the pressure of the control gas (3.0 ... 15.0 kgf / cm 2 ), pressure relief from the product volume is initially performed along lines 1 and 3 through an operating compressor 4 and valves 35, 6 and 7 to the residual overpressure in the product volumes corresponding to the possibility of its normal functioning (excess pressure ~ (P in.k ) min = 0.5 ... 1.0 kgf / cm 2 ). For this, compressor 4 is turned on, valves 35, 3 and 7 are opened and gas is pumped from the product volume to storage tank 5. The pumping stops when the pressure at the compressor inlet decreases to the level of the maximum allowable gas pressure at the outlet of the pumping vacuum pump (P out. c ) max . When using vacuum pumps screw or claw type (P o.v ) max = 0.5 ... 0.7 kgf / cm 2 . The vacuum transfer pump 9 is turned on, valves 11 12 and 33 are opened, compressor 4 is turned on, valves 3 and 4 are opened, and gas is pumped out from the product volume to the minimum residual pressure. When pumping, the necessary pressure at the inlet to the compressor 4 is maintained at a level of 0.5 ... 0.7 kgf / cm 2 by throttling the gas from the tank 5 by opening the bypass valve 36. In this case, gas can be removed from the product volumes to a residual pressure of 10 -1 ... 5⋅ 10 -2 mmHg

Второй способ реализации процесса рекуперации применяется в том случае, когда значение максимально допустимого избыточного давления откачиваемого газа на выходе перекачивающего вакуумного насоса меньше значения минимально допустимого избыточного давления газа на входном патрубке компрессора

Figure 00000002
т.е. когда
Figure 00000003
.The second method of implementing the recovery process is used in the case when the value of the maximum allowable excess pressure of the pumped gas at the outlet of the transfer vacuum pump is less than the value of the minimum allowable excess pressure of the gas at the compressor inlet
Figure 00000002
those. when
Figure 00000003
.

Первоначально выполняется операция перекачки газа из объема изделия по линиям 1 и 3 с помощью компрессора 4.Initially, the operation of pumping gas from the volume of the product along lines 1 and 3 using compressor 4 is performed.

Перед началом работы открывается клапан 16 и газовый редуктор 18 настраивается на давление, обеспечивающее возможность нормального функционирования компрессора 4 на его входной магистрали (давление избыточное ~1,0…3,0 кгс/см2). Контроль давления - по манометру 34.Before starting work, the valve 16 opens and the gas pressure regulator 18 is adjusted to a pressure that ensures the normal functioning of the compressor 4 on its inlet line (overpressure ~ 1.0 ... 3.0 kgf / cm 2 ). Pressure monitoring - by pressure gauge 34.

После окончания испытаний изделия на герметичность, при котором его внутренние объемы нагружались давлением контрольного газа, сброс давления из объема изделия первоначально выполняется по линии 3 через работающий компрессор 4 и клапаны 6 и 7 до остаточного избыточного давления в объемах изделия, соответствующего возможности нормального его функционирования (давление избыточное ~1,0…3,0 кгс/см2). После закрытия клапанов 6 и 7 и останова компрессора 4 перевод газа из объема изделия первоначально производится при использовании перепада давления 1,0…3,0 кгс/см2: при этом открываются клапаны 35, 6, 33 и 39, и объем герметичного эластичного «мешка» 15 увеличивается до момента соприкосновения внешней его поверхности с каким-либо из контактных датчиков 32, по сигналу датчика 32 клапаны 6, 35, 33 и 39 закрываются, открываются клапаны 16, 17, ив объем между внутренней поверхностью второй накопительной емкости 10 и наружной поверхностью герметичного эластичного «мешка» 15 подается давление воздуха до достижения настроечного давления газового редуктора 18 (давление избыточное ~1,0…3,0 кгс/см2), после чего включается компрессор 4, открывается клапаны 39, 33, 7, и производится перекачка контрольного газа из объема герметичного эластичного «мешка» 15 в объем первой накопительной емкости 5. Клапаны 39, 33 и 7 закрываются по истечении времени, требуемого для перекачки всего объема газа, первоначально заполняющего герметичный эластичный «мешок» 15, и компрессор 4 выключается. Дренажный клапан 20 открывается и давление в объеме между внутренней поверхностью второй накопительной емкости 10 и наружной поверхностью герметичного эластичного «мешка» 15 понижается до атмосферного значения, дренажный клапан 20 закрывается. Операция заполнения «мешка» 15 и перекачки его в объем первой накопительной емкости 5 повторяется, пока давление в объеме изделия не понизится до атмосферного значения. Дальнейшая перекачка контрольного газа из объема изделия выполняется с помощью вакуумного перекачивающего насоса 9, после включения которого открываются клапаны 35, 11, 12 и 39, и происходит наполнение объема герметичного эластичного «мешка» 15 до момента соприкосновения внешней его поверхности с каким-либо из контактных датчиков 32, после чего закрываются клапаны 11 и 12 и выключается вакуумный перекачивающий насос 9. Операция перекачки газа насосом 9 продолжается до полного удаления контрольного газа из объема изделия.After the product is tested for tightness, in which its internal volumes were loaded with control gas pressure, the pressure is initially released from the product volume via line 3 through an operating compressor 4 and valves 6 and 7 to a residual overpressure in the product volumes corresponding to the possibility of its normal functioning ( excess pressure ~ 1.0 ... 3.0 kgf / cm 2 ). After closing the valves 6 and 7 and stopping the compressor 4, the gas is transferred from the product volume initially using a pressure drop of 1.0 ... 3.0 kgf / cm 2 : this opens the valves 35, 6, 33 and 39, and the volume of the tight elastic bag "15 increases until the contact of its outer surface with any of the contact sensors 32, at the signal of the sensor 32, the valves 6, 35, 33 and 39 are closed, the valves 16, 17 open, and the volume between the inner surface of the second storage tank 10 and the outer sealed elastic surface of the “bag” 15, air pressure is supplied until the adjusting pressure of the gas reducer 18 is reached (pressure is excess ~ 1.0 ... 3.0 kgf / cm 2 ), after which compressor 4 is turned on, valves 39, 33, 7 are opened, and the control is pumped gas from the volume of the sealed elastic "bag" 15 to the volume of the first storage tank 5. Valves 39, 33 and 7 are closed after the time required for pumping the entire volume of gas initially filling the sealed elastic "bag" 15, and the compressor 4 is turned off. The drain valve 20 opens and the pressure in the volume between the inner surface of the second storage tank 10 and the outer surface of the sealed elastic “bag” 15 decreases to atmospheric value, the drain valve 20 closes. The operation of filling the "bag" 15 and pumping it into the volume of the first storage tank 5 is repeated until the pressure in the volume of the product drops to atmospheric value. Further pumping of the control gas from the product volume is carried out using a vacuum transfer pump 9, after which the valves 35, 11, 12 and 39 are opened, and the volume of the sealed elastic "bag" 15 is filled until its external surface comes into contact with any of the contact sensors 32, after which valves 11 and 12 are closed and the vacuum transfer pump 9 is turned off. The operation of pumping gas by pump 9 continues until the control gas is completely removed from the product volume.

Перед повторным использованием накопленный в емкости 5 газ пропускается через адсорбер 25, очищаясь от паров влаги и органических загрязнений, а также через фильтр 26 для удаления механических загрязнений. Газовым редуктором 24 устанавливается требуемое давление газа, а контроль чистоты производится на содержание влаги, органических и механических загрязнений осуществляется через клапаны 30 и 31.Before reuse, the gas accumulated in the container 5 is passed through the adsorber 25, being cleaned of moisture vapor and organic impurities, and also through the filter 26 to remove mechanical impurities. The gas pressure reducer 24 sets the required gas pressure, and purity is controlled by the moisture content, organic and mechanical contaminants through the valves 30 and 31.

Claims (1)

Установка рекуперации и повторного использования контрольных газов при испытаниях на герметичность, включающая линию дренажа газа из объема изделия по окончании испытания и линию подачи рекуперированного контрольного газа в объем изделия при повторном испытании, при этом линия дренажа состоит из двух параллельных линий: линии с установленными на ней последовательно компрессором и первой накопительной емкостью, причем объем первой накопительной емкости сообщается через клапаны, газовый редуктор, фильтр и адсорбер с линией подачи сжатого газа в объем изделия, а также линии с установленными на ней последовательно вакуумным перекачивающим насосом и второй накопительной емкостью, соединенными клапанами, кроме того, внутри второй накопительной емкости смонтирован герметичный эластичный ”мешок”, к объему которого через клапаны подключены линия от выхлопного патрубка перекачивающего вакуумного насоса и линия, сообщающая герметичный эластичный “мешок” с входным патрубком компрессора первой линии, кроме того, объем первой накопительной емкости сообщен с линией входа газа в компрессор трубопроводом с перепускным клапаном, а объем между оболочкой второй накопительной емкости и оболочкой герметичного эластичного “мешка” соединен через клапаны с линией подачи сжатого воздуха в этот объем, а на внутренних стенках второй накопительной емкости установлены чувствительные контактные датчики.Installation of recovery and reuse of control gases during leak testing, including a gas drainage line from the product volume at the end of the test and a recovered control gas supply line to the product volume during repeated testing, while the drainage line consists of two parallel lines: a line with installed ones sequentially with a compressor and a first storage tank, the volume of the first storage tank being communicated through valves, a gas reducer, a filter and an adsorber with a supply line gas into the product volume, as well as lines with a vacuum transfer pump installed in series with a second storage tank connected by valves; in addition, a tight elastic “bag” is mounted inside the second storage tank, to the volume of which a line from the pump exhaust pipe is connected through the valves a vacuum pump and a line communicating a sealed elastic “bag” with the inlet pipe of the compressor of the first line, in addition, the volume of the first storage tank is communicated with the input line gas to the compressor by a pipeline with a bypass valve, and the volume between the shell of the second storage tank and the shell of the sealed elastic “bag” is connected via valves to the compressed air supply line to this volume, and sensitive contact sensors are installed on the inner walls of the second storage tank.
RU2017139692A 2017-11-14 2017-11-14 Plant for recuperation and reuse of control gases during a leak test of products RU2683811C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017139692A RU2683811C1 (en) 2017-11-14 2017-11-14 Plant for recuperation and reuse of control gases during a leak test of products

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017139692A RU2683811C1 (en) 2017-11-14 2017-11-14 Plant for recuperation and reuse of control gases during a leak test of products

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2683811C1 true RU2683811C1 (en) 2019-04-02

Family

ID=66089774

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017139692A RU2683811C1 (en) 2017-11-14 2017-11-14 Plant for recuperation and reuse of control gases during a leak test of products

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2683811C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202793693U (en) * 2012-08-09 2013-03-13 陕西国德电气制造有限公司 Housing detection gas recovery device
CN203534780U (en) * 2013-10-18 2014-04-09 无锡四方友信股份有限公司 Tank online inflation detection and gas recovery system
RU148803U1 (en) * 2014-04-08 2014-12-20 Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт "Гермес" BARCOMPLEX FOR TESTING FUEL TANKS OF LIQUID ROCKETS
CN105738035A (en) * 2014-12-08 2016-07-06 浙江三花汽车零部件有限公司 Device with gas recovery unit and method of application thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202793693U (en) * 2012-08-09 2013-03-13 陕西国德电气制造有限公司 Housing detection gas recovery device
CN203534780U (en) * 2013-10-18 2014-04-09 无锡四方友信股份有限公司 Tank online inflation detection and gas recovery system
RU148803U1 (en) * 2014-04-08 2014-12-20 Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт "Гермес" BARCOMPLEX FOR TESTING FUEL TANKS OF LIQUID ROCKETS
CN105738035A (en) * 2014-12-08 2016-07-06 浙江三花汽车零部件有限公司 Device with gas recovery unit and method of application thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101598624B (en) High-efficiency high pressure gas leak detection method
CN101598623B (en) Leak detection tool applied to high pressure gas leak detection method
CN104697861A (en) Low-energy-consumption multi-stage self-pressurization high-pressure container gas circulating test system
CN107024324B (en) Helium dry detection system and method for complete machine tightness of diaphragm gas meter
KR101703840B1 (en) Performance and reliability test apparatus for pyrotechnic mechanical device under high gas pressure
CN106813987B (en) Gas cylinder low temperature test system
CN104832779B (en) A kind of pressure gas source system
CN102359859A (en) Clean vacuum system used for engine plume test research and vacuumizing and repressing method thereof
CN106153275A (en) A kind of gas pressure vessel air-leakage test and helium leak test method
CN111141458A (en) Helium recovery device and recovery method for leak detection of high-pressure gas cylinder
RU2683811C1 (en) Plant for recuperation and reuse of control gases during a leak test of products
CN104727979A (en) High pressure self-pressurization system for hybrid rocket engine test
CN104006930A (en) Leak detection test bed
WO2020133778A1 (en) Fatigue testing system for liquefied petroleum gas cylinder and testing method for fatigue testing system
CN102052996B (en) Simple leakage detection instrument for liquid container and using method thereof
CN209624684U (en) A kind of 400MPa extra-high simple loading unit
CN201532288U (en) Leak detection seal tool used for heavy pressure gas leak detection method
CN101598625B (en) Tracer gas accumulator applied in high pressure gas leak detection method
CN114354086A (en) Container type hydrogen storage cylinder air tightness test system
USH928H (en) Liquid compressing gas system
CN104075923A (en) High-temperature and high-pressure hollow microsphere inflation system
CN201532287U (en) Supercharging device for tracer gas in high-pressure gas leak detection method
CN113125086A (en) Breather valve test bed for improving test efficiency and test method
CN107355681B (en) A kind of feeder and air supply method for the calibration of multiple working medium gas micro
US20150153003A1 (en) Nitric oxide cylinder filling apparatus and method