RU2770228C1 - Способ испытаний изделий на герметичность - Google Patents
Способ испытаний изделий на герметичность Download PDFInfo
- Publication number
- RU2770228C1 RU2770228C1 RU2021122189A RU2021122189A RU2770228C1 RU 2770228 C1 RU2770228 C1 RU 2770228C1 RU 2021122189 A RU2021122189 A RU 2021122189A RU 2021122189 A RU2021122189 A RU 2021122189A RU 2770228 C1 RU2770228 C1 RU 2770228C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- test
- product
- gas
- air
- working room
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области испытательной техники, в частности, к испытаниям изделий космической техники на герметичность, и может найти применение в таких областях техники, как газовая промышленность, атомное машиностроение, авиастроение. Способ испытаний изделий на герметичность включает размещение изделия в объеме накопления, заполненном воздухом при атмосферном давлении, герметизацию объема накопления, непрерывное перемешивание воздуха в объеме накопления, подачу контрольного газа и заполнение изделия контрольным газом до избыточного испытательного давления, измерение концентрации контрольного газа в объеме накопления, выдержку изделия под избыточным испытательным давлением контрольного газа, измерение концентрации контрольного газа, определение значения скорости роста концентрации контрольного газа в воздухе объема накопления и определение значения суммарной герметичности изделия по значениям скорости роста концентрации контрольного газа в воздухе объема накопления и величины свободного пространства объема накопления, при этом в качестве объема накопления используют рабочее помещение, которое оснащают шлюзовым помещением, внутри рабочего помещения размещают средства измерения концентрации контрольного газа в воздухе рабочего помещения, средства поиска мест течей в изделии, вентиляторы, испытательный персонал с изолирующими дыхательными аппаратами, в процессе заполнения изделия контрольным газом до избыточного испытательного давления при помощи средств поиска мест течей производят поиск мест течей в заправочных трубопроводах, в процессе выдержки изделия под избыточным испытательным давлением контрольного газа в случае определения значения суммарной герметичности изделия, превышающего допускаемое значение, при помощи средств поиска мест течей производят поиск мест течей в изделии и заправочных трубопроводах, а при определении значения суммарной герметичности изделия делают поправку, учитывающую газовыделение от изолирующих дыхательных аппаратов и воздухообмен рабочего помещения с окружающей рабочее помещение атмосферой. Техническим результатом изобретения является повышение производительности испытаний изделий на герметичность и, как следствие, качества испытаний, что увеличивает надежность изделий и долговечность их эксплуатации.
Description
Изобретение относится к области испытательной техники, в частности, к испытаниям изделий космической техники на герметичность, и может найти применение в таких областях техники, как газовая промышленность, атомное машиностроение, авиастроение, где предъявляются повышенные требования к герметичности, долговечности и надежности изделий - агрегатов и трубопроводов пневмогидравлических систем, герметичных отсеков летательных аппаратов.
Известен способ испытаний изделий на герметичность, заключающийся в том, что заполняют изделие контрольным газом, после чего последовательно перемещают щуп, соединенный с течеискателем, по поверхности изделия, а о негерметичности изделия судят по изменению показаний течеискателя (1, «Экспериментальная отработка космических летательных аппаратов». В.А. Афанасьев, B.C. Барсуков, М.Я. Гофин, Ю.В. Захаров, А.Н. Стрельченко, Н.П. Шалунов; Под редакцией Н.В. Холодкова. - М.: Изд-воМАИ, 1994, стр. 282).
Недостаток способа заключается в том, что при помощи его трудно, а иногда невозможно определить негерметичность изделия, поверхность которого имеет сложную конфигурацию и зоны, к которым затруднен доступ щупа течеискателя.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ испытаний изделий на герметичность, заключающийся в том, что размещают изделие в объеме накопления, заполненном воздухом при атмосферном давлении, герметизируют объем накопления, непрерывно перемешивают воздух в объеме накопления, измеряют концентрацию контрольного газа в объеме накопления, подают контрольный газ и заполняют изделие контрольным газом до избыточного испытательного давления, выдерживают изделие под избыточным испытательным давлением контрольного газа, измеряют концентрацию контрольного газа, скорость роста концентрации контрольного газа в воздухе объема накопления и определяют значение суммарной герметичности изделия по значениям скорости роста концентрации контрольного газа в воздухе объема накопления и величины свободного пространства объема накопления (2, «Технология сборки и испытаний космических аппаратов». Под общей редакцией проф. И.Т. Белякова и проф. И.А. Зернова, Москва, «Машиностроение», 1990, стр. 179).
Данный способ испытаний изделий на герметичность принят авторами за прототип.
Недостатком прототипа является то, что в процессе испытаний изделия на суммарную герметичность согласно прототипу отсутствует возможность оперативно обнаружить местонахождение течи в изделии или наземном испытательном оборудовании, не прерывая испытаний изделия на суммарную герметичность. Например, если при сборке испытательной системы допущена ошибка, - не обеспечена герметичность разъемного соединения заправочного трубопровода (трубопровода для заполнения изделия контрольным газом), - то при заполнении изделия контрольным газом до избыточного испытательного давления через данный заправочный трубопровод рассматриваемое негерметичное разъемное соединение даст течь. В результате в ходе испытаний будет обнаружено повышение концентрации контрольного газа в объеме накопления с недопустимой скоростью. Для устранения этого несоответствия будет необходимо прервать испытания, разгерметизировать объем накопления, направить к изделию испытательный персонал со средствами поиска течи и произвести поиск течи в изделии и заправочном трубопроводе. При этом будет потеряно время с момента начала заполнения изделия контрольным газом до момента обнаружения повышения концентрации контрольного газа в объеме накопления с недопустимой скоростью, указывающей на то, что в изделии или заправочном трубопроводе имеется недопустимая течь.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение производительности испытаний изделий на суммарную герметичность по накоплению при атмосферном давлении за счет оперативного обнаружения недопустимых течей в изделии или наземном испытательном оборудовании в процессе измерения суммарной герметичности изделия.
Техническим результатом изобретения является повышение производительности испытаний изделий на герметичность и, как следствие, качества испытаний, что увеличивает надежность изделий и долговечность их эксплуатации.
Технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе испытаний изделий на герметичность, в котором размещают изделие в объеме накопления, заполненном воздухом при атмосферном давлении, герметизируют объем накопления, непрерывно перемешивают воздух в объеме накопления, измеряют концентрацию контрольного газа в объеме накопления, подают контрольный газ и заполняют изделие контрольным газом до избыточного испытательного давления, выдерживают изделие под избыточным испытательным давлением контрольного газа, измеряют концентрацию контрольного газа, скорость роста концентрации контрольного газа в воздухе объема накопления и определяют значение суммарной герметичности изделия по значениям скорости роста концентрации контрольного газа в воздухе объема накопления и величины свободного пространства объема накопления, дополнительно в качестве объема накопления используют рабочее помещение, которое оснащают шлюзовым помещением, внутри рабочего помещения размещают средства измерения концентрации контрольного газа в воздухе рабочего помещения, а также средства поиска мест течей в изделии, вентиляторы, испытательный персонал и изолирующие дыхательные аппараты, обеспечивающие подачу воздуха испытательному персоналу, вход и выход испытательного персонала в рабочее помещение в процессе испытаний осуществляют через шлюзовое помещение, в процессе заполнения изделия контрольным газом до избыточного испытательного давления испытательный персонал при помощи средств поиска мест течей производит поиск мест течей в заправочных трубопроводах, а в процессе выдержки изделия под избыточным испытательным давлением контрольного газа в случае определения значения суммарной герметичности изделия, превышающего допускаемое значение, испытательный персонал при помощи средств поиска мест течей производит поиск мест течей в изделии и заправочных трубопроводах, и при определении значения суммарной герметичности изделия делают поправку, учитывающую газовыделение от изолирующих дыхательных аппаратов испытательного персонала и воздухообмен рабочего помещения с окружающей рабочее помещение атмосферой при входе и выходе испытательного персонала в рабочее помещение через шлюзовое помещение.
Предлагаемый способ испытаний изделий на герметичность осуществляют следующим образом:
- размещают изделие в рабочем помещении, заполненном воздухом при атмосферном давлении и оснащенном шлюзовым помещением. Рабочее помещение используют в качестве объема накопления;
- внутри рабочего помещения размещают средства измерения концентрации контрольного газа в воздухе рабочего помещения, например, первый гелиевый масс-спектрометрический течеискатель, оснащенный щупом и предназначенный для измерения концентрации гелия в воздухе;
- внутри рабочего помещения размещают средства поиска мест течей в изделии, например, второй гелиевый масс-спектрометрический течеискатель, оснащенный щупом, но предназначенный для поиска течей гелия в изделии и в заправочных трубопроводах;
- внутри рабочего помещения размещают вентиляторы, предназначенные для непрерывного перемешивания воздуха в объеме накопления;
- внутри рабочего помещения размещают испытательный персонал и изолирующие дыхательные аппараты, обеспечивающие подачу воздуха испытательному персоналу. Это позволяет исключить вредное воздействие на испытательный персонал как повышения концентрации углекислого газа, так и снижения концентрации кислорода в воздухе рабочего помещения;
- вход и выход испытательного персонала в рабочее помещение в процессе испытаний осуществляют через шлюзовое помещение;
- герметизируют рабочее помещение, для чего, например, герметично закрывают ворота, двери и окна помещения, а также двери шлюзового помещения;
- включают размещенные в рабочем помещении вентиляторы и непрерывно перемешивают воздух в рабочем помещении;
- испытательный персонал измеряет концентрацию контрольного газа в воздухе рабочего помещения с использованием находящихся в помещении средств измерения концентрации контрольного газа, например, первого гелиевого масс-спектрометрического течеискателя, оснащенного щупом;
- подают контрольный газ в изделие по заправочным трубопроводам и заполняют изделие контрольным газом до избыточного испытательного давления;
- в процессе заполнения изделия контрольным газом до избыточного испытательного давления испытательный персонал производит поиск мест течей в заправочных трубопроводах с использованием находящихся в помещении средств поиска мест течей, например, второго гелиевого масс-спектрометрического течеискателя, оснащенного щупом. Если при этом в заправочных трубопроводах будет выявлена течь, то заполнение изделия контрольным газом останавливают, контрольный газ дренажируют из изделия до достижения в изделии атмосферного давления, негерметичность в заправочных трубопроводах устраняют, после чего возобновляют испытания, вновь заполняя изделие контрольным газом до избыточного испытательного давления;
- по достижении в изделии требуемого избыточного испытательного давления выдерживают изделие под данным давлением;
- в процессе выдержки испытательный персонал измеряет концентрацию контрольного газа в воздухе рабочего помещения, например, при помощи первого гелиевого масс-спектрометрического течеискателя, оснащенного щупом;
- определяют значение скорости роста концентрации контрольного газа в рабочем помещении на основании измеренных значений концентрации контрольного газа в зависимости от времени измерения;
- определяют значение суммарной герметичности изделия на основании значений скорости роста концентрации контрольного газа в воздухе рабочего помещения и величины свободного объема рабочего помещения;
- если в процессе выдержки изделия под избыточным испытательным давлением контрольного газа будет определено значение суммарной герметичности изделия, превышающее допускаемое значение, испытательный персонал при помощи средств поиска мест течей производит поиск мест течей в изделии и заправочных трубопроводах. При этом не теряется время на разгерметизацию объема накопления и доступ в объем накопления испытательного персонала;
- при определении значения суммарной герметичности изделия делают поправку, учитывающую газовыделение от изолирующих дыхательных аппаратов испытательного персонала. Если в процессе испытаний испытательный персонал входил и выходил в рабочее помещение через шлюзовое помещение, то делают также поправку на воздухообмен рабочего помещения с окружающей рабочее помещение атмосферой при входе и выходе испытательного персонала в рабочее помещение через шлюзовое помещение.
При выборе рабочего помещения руководствуются следующими соображениями: с одной стороны, размеры рабочего помещения должны позволить разместить в нем изделие и обеспечить ко всей внешней поверхности изделия доступ испытательного персонала с испытательным оборудованием, например, со щупом гелиевого масс-спектрометрического течеискателя. С другой стороны, размеры рабочего помещения должны быть достаточно малы, чтобы вытекающий из негерметичного изделия в свободный объем рабочего помещения контрольный газ можно было быстро обнаружить.
При проверке предлагаемого способа в качестве объема накопления было выбрано рабочее помещение объемом около 100 м3, оснащенное шлюзовым помещением (тамбуром) объемом (1,02±0,02) м3. В рабочем помещении были размещены:
- имитатор изделия;
- средство измерения концентрации контрольного газа в воздухе рабочего помещения и средство поиска мест течей в изделии - два течеискателя PhoeniX L300i Dry производства Oerlikon Leybold Vacuum GmbH, каждый из которых был оснащен щупом SL 300 из комплекта названного течеискателя;
- два бытовых электрических вентилятора общей мощностью 250 Вт, осуществлявшие перемешивание воздуха в объеме накопления для создания равномерной концентрации гелия в воздухе;
- два оператора-испытателя, контролировавшие работу течеискателей и вентиляторов и выполнявшие необходимые операции;
- два аппарата шланговых с приводом «Противогаз ПШ-2» (два изолирующих дыхательных аппарата).
Доступ операторов в шлюзовое помещение производился через шлюзовое помещение. После размещения операторов и перечисленного оборудования в рабочем помещении его свободный объем составил (99,6±2,0) м3.
Рабочее помещение было герметизировано: приточно-вытяжная вентиляция в помещении была отключена, двери и окна рабочего и шлюзового помещений были закрыты. Были включены изолирующие дыхательные аппараты, также были включены и постоянно работали вентиляторы и оба течеискателя. Показания течеискателей постоянно регистрировались и использовались для измерения концентрации гелия в воздухе рабочего помещения.
После герметизации в помещение был через шлюзовое помещение доставлен набор контрольных течей, в состав которого входила капиллярная контрольная течь типа КТ-1, заправленная гелием в концентрации 100% и создававшая поток 3,27-10"2 л-мкм рт.ст./с, а также несколько контрольных течей типа КТ-1, не заправленных гелием и предназначенных для имитации поиска места негерметичности на имитаторе изделия по методу щупа.
Был смоделирован поиск мест течей в заправочных трубопроводах при подаче контрольного газа в изделие по заправочным трубопроводам и заполнении изделия контрольным газом до избыточного испытательного давления. Для этого все находившиеся в рабочем помещении контрольные течи были проверены по методу щупа с применением одного из течеискателей, и была выявлена течь, ранее заправленная гелием и создававшая поток гелия в атмосферу рабочего помещения.
Вслед за этим были смоделирована выдержка изделия под испытательным давлением контрольного газа. Поток гелия от заправленной гелием контрольной течи создавал в герметизированном рабочем помещении постоянный рост концентрации гелия в воздухе. Персонал в течение 4 ч производил измерения концентрации контрольного газа в воздухе рабочего помещения при помощи второго из течеискателей. Был установлен факт роста концентрации гелия в воздухе рабочего помещения. Было получено значение скорости роста концентрации гелия в воздухе рабочего помещения, На основании данного значения, а также значения свободного объема рабочего помещения было вычислено значение потока гелия в атмосферу от контрольной течи, которое в пределах ошибки совпадало с результатом ранее проведенного измерения потока гелия от контрольной течи пузырьковым методом.
Было смоделировано использование операторами изолирующих дыхательных аппаратов в течение 1 ч. Воздух подавался операторам при помощи воздуходувки, создававшей суммарный поток (120±5) л/мин. При вычислении значения потока гелия в атмосферу от контрольной течи была сделана поправка, учитывавшая дополнительное поступление воздуха в рабочее помещение от воздуходувки, а также воздухообмен рабочего помещения со шлюзовым помещением.
Использование предлагаемого способа позволяет за счет совмещения операций испытаний на суммарную и локальную герметичность во времени и устранения непроизводительных потерь времени позволяет повысить производительность испытаний изделий на герметичность и, как следствие, качество испытаний, что увеличивает надежность изделий и долговечность их эксплуатации.
Способ достаточно прост в реализации и не требует дополнительных средств на доработку существующего испытательного оборудования.
Claims (1)
- Способ испытаний изделий на герметичность, включающий размещение изделия в объеме накопления, заполненном воздухом при атмосферном давлении, герметизацию объема накопления, непрерывное перемешивание воздуха в объеме накопления, измерение концентрации контрольного газа в объеме накопления, подачу контрольного газа и заполнение изделия контрольным газом до избыточного испытательного давления, выдержку изделия под избыточным испытательным давлением контрольного газа, измерение концентрации контрольного газа, определение значения скорости роста концентрации контрольного газа в воздухе объема накопления и определение значения суммарной герметичности изделия по значениям скорости роста концентрации контрольного газа в воздухе объема накопления и величины свободного пространства объема накопления, отличающийся тем, что в качестве объема накопления используют рабочее помещение, которое оснащают шлюзовым помещением, внутри рабочего помещения размещают средства измерения концентрации контрольного газа в воздухе рабочего помещения, средства поиска мест течей в изделии, вентиляторы, испытательный персонал и изолирующие дыхательные аппараты, обеспечивающие подачу воздуха испытательному персоналу, вход и выход испытательного персонала в рабочее помещение в процессе испытаний осуществляют через шлюзовое помещение, в процессе заполнения изделия контрольным газом до избыточного испытательного давления испытательный персонал при помощи средств поиска мест течей производит поиск мест течей в заправочных трубопроводах, в процессе выдержки изделия под избыточным испытательным давлением контрольного газа в случае определения значения суммарной герметичности изделия, превышающего допускаемое значение, испытательный персонал при помощи средств поиска мест течей производит поиск мест течей в изделии и заправочных трубопроводах, при этом при определении значения суммарной герметичности изделия делают поправку, учитывающую газовыделение от изолирующих дыхательных аппаратов испытательного персонала и воздухообмен рабочего помещения с окружающей рабочее помещение атмосферой при входе и выходе испытательного персонала в рабочее помещение через шлюзовое помещение.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021122189A RU2770228C1 (ru) | 2021-07-26 | 2021-07-26 | Способ испытаний изделий на герметичность |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021122189A RU2770228C1 (ru) | 2021-07-26 | 2021-07-26 | Способ испытаний изделий на герметичность |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2770228C1 true RU2770228C1 (ru) | 2022-04-14 |
Family
ID=81212642
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021122189A RU2770228C1 (ru) | 2021-07-26 | 2021-07-26 | Способ испытаний изделий на герметичность |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2770228C1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1772639A1 (ru) * | 1978-06-30 | 1992-10-30 | Gol K B N Proizv Obedineniya E | Способ контроля герметичности изделий, работающих под давлением |
RU2029268C1 (ru) * | 1991-07-19 | 1995-02-20 | Головное конструкторское бюро научно-производственного объединения "Энергия" им.акад.С.П.Королева | Способ контроля герметичности изделий |
RU2194260C2 (ru) * | 2001-01-17 | 2002-12-10 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П.Королева" | Способ испытаний изделий на герметичность |
-
2021
- 2021-07-26 RU RU2021122189A patent/RU2770228C1/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1772639A1 (ru) * | 1978-06-30 | 1992-10-30 | Gol K B N Proizv Obedineniya E | Способ контроля герметичности изделий, работающих под давлением |
RU2029268C1 (ru) * | 1991-07-19 | 1995-02-20 | Головное конструкторское бюро научно-производственного объединения "Энергия" им.акад.С.П.Королева | Способ контроля герметичности изделий |
RU2194260C2 (ru) * | 2001-01-17 | 2002-12-10 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П.Королева" | Способ испытаний изделий на герметичность |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6286362B1 (en) | Dual mode leak detector | |
US20090100909A1 (en) | Leak testing method and leak testing device | |
CN1720432B (zh) | 用于密封物品中大泄漏检测的方法和装置 | |
US10578513B2 (en) | Method for controlling the leaktightness of sealed products and installation for the detection of leaks | |
US10935453B2 (en) | Leak detection with oxygen | |
CN113375870A (zh) | 半导体制程设备的示踪气体检测方法 | |
RU2770228C1 (ru) | Способ испытаний изделий на герметичность | |
CN108758325A (zh) | 一种抽真空除气工艺 | |
KR101717943B1 (ko) | 원자력 시설 기밀도 시험장치 | |
Kotrappa et al. | Elevation correction factors for E-PERM radon monitors | |
CN111351517B (zh) | 一种用于模拟空间大气环境的装置及模拟方法 | |
Barchenko et al. | Apparatus and method for determining the gas permeability and flux of helium through the materials and coatings | |
JPS6291830A (ja) | 気密保持室内における気密性能の評価方法 | |
RU2797657C1 (ru) | Способ испытаний изделий на суммарную негерметичность | |
JP2625342B2 (ja) | 質量分析型ガス漏れ検知器に適用されるガス濃度校正法及び校正器具 | |
CN112304558B (zh) | 用于天然气流场测试的测试系统 | |
GB1337379A (en) | Method and apparatus for testing for overall tightness | |
RU2194260C2 (ru) | Способ испытаний изделий на герметичность | |
RU2085887C1 (ru) | Способ определения негерметичности технологической магистрали в составе гермоотсека | |
JPH05172686A (ja) | リークテスト装置と方法 | |
RU2063013C1 (ru) | Способ контроля герметичности в вакуумной камере | |
Antonelli et al. | Study of the outgassing rate of the NA62 Large-Angle Photon Veto system | |
Carpenter et al. | Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory beam tube component and module leak testing | |
CN117872454A (zh) | 一种具有校准腔室的氚监测仪校准装置及方法 | |
RU2077040C1 (ru) | Способ контроля герметичности пневмогидросистем |