Проверка различных изделий на герметичность и наличие утечек– одна из стандартных процедур в большом количестве производственных процессов. Объем испытываемых изделий может варьироваться от единиц миллилитров до десятков кубометров. Но в любом случае требуется понятная методика проведения тестирования, которая позволяет определить, есть ли значимые течи, которые делают изделие негодным для дальнейшего использования. А если критичных течей нет, то дать числовую оценку имеющихся незначительных течей, чтобы ее можно было сравнивать с пороговым значением, заданным в методике или отраслевом нормативе.
Одна из задач, поставленных в свое время перед инженерами компании Bronkhorst®, состояла в создании системы проверки герметичности воздухопроводных магистралей зданий (отопление, вентиляция, сброс для систем центрального отопления). Очевидно, что наличие утечек в таком применении оборачивается экономическими потерями, а в ряде случаев может приводить к аварийным ситуациям.
Была разработана простая и компактная система, имеющая, однако, ряд интересных особенностей в своей конструкции. Принцип тестирования основывается на заполнении газом проверяемой трубопроводной системы, выходы которой были предварительно заглушены. Внутри системы создается заданное избыточное давление, которое поддерживается во время теста с помощью электронного регулятора давления EL-PRESS (РД). Массовый измеритель расхода газа EL-FLOW (ИРГ) измеряет расход газа, который необходимо подавать в систему для компенсации падения давления за счет утечек. Схема системы тестирования представлена ниже.
Схема системы проверки герметичности изделий
К системе необходимо подвести газ под избыточным давлением. В случае тестирования воздуховодов применяется воздушный компрессор с системой фильтрации сжатого воздуха (от твердых частиц, воды и масла).
Один из нюансов схемы состоит в том, что регулирующий клапан РД и его измерительная части разнесены в пространстве. Причина состоит в том, что для исключения влияния на работу РД перепадов давления на трубопроводе и расходомере, измерительная часть РД должна располагаться как можно ближе к объекту испытаний. При этом расходомер предпочтительно располагать на участке трубопровода, где давление в процессе измерений остается постоянным. То есть в данном случае расходомер следует поставить после регулирующего клапана РД.
Игольчатый клапан, установленный сразу после регулирующего клапана РД, предназначен для создания небольшой контролируемой течи. В ситуации, когда давление в объекте испытаний возрастает выше заданного, эта течь позволяет сбросить давление в изделии и самой системе тестирования.
Другая особенность состоит в том, что заполнение объекта испытаний осуществляется не через измерительную линию, а через байпас с большой пропускной способностью. Это обеспечивает возможность с одной стороны измерять малые расходы газа при определении течи, а с другой – быстро заполнять объект испытаний. Особенно при его большом внутреннем объеме.
В системе предусмотрен отсечной клапан между подающей/измерительной частью и объектом испытания. Это позволяет при последовательной проверке целого ряда изделий сбрасывать давление только в изделии, отключать его и подключать следующее. Также предусмотрена сбросная линия для изделия.
Важно обратить внимание на вопрос стабилизации температуры газа и температуры в помещении перед проведением измерений. Изменение температуры газа, скажем на 2°C, приводит к изменению объема на 0,7% (температурное расширение газа) и соответствующему изменению давления в замкнутом объеме. В зависимости от направления изменения температуры можно либо не заметить имеющуюся течь, либо прийти к выводу о наличии течи, которой на самом деле нет. Поэтому следует избегать колебаний температуры в процессе испытаний.
|
|
|
Система проверки герметичности разработки компании Bronkhorst
Изначально система была разработана для проверки воздуховодов, выхлопных труб систем центрального отопления. Затем она была модернизирована для тестирования изделий, заполняемых жидкостью. Просто проверка герметичности проводится с использование газа. В частности, реализовано тестирование масляных насосов в автомобильной промышленности. Номиналы регулятора давления и расходомера подбираются в зависимости от требуемых условий тестирования (давление, внутренний объем изделия) и ожидаемых значений течей.
По материалам https://www.bronkhorst.com/markets/miscellaneous-applications/application-note-a053-gp06-leakage-test-for-air-ducts-en/
