Контроль герметичности конструкций применяют в разнообразных отраслях науки и техники. Широкое использование этого вида контроля обусловило быстрое развитие разнообразных методов и средств контроля, обладающих различной чувствительностью и областью наиболее рационального применения.
Можно считать, что одна из наиболее актуальных до настоящего времени проблем — повышение чувствительности контроля — в ряде случаев принципиально решена. Создана течеискательная аппаратура, позволяющая выявлять неплотности, сравнимые с межмолекулярным расстоянием, и регистрировать течи, граничащие с проницаемостью материалов.
Сейчас возникла проблема повышения производительности и надежности течеискательной аппаратуры, ее упрощения и расширения эксплуатационных возможностей. При этом надо учитывать, что надежность аппаратуры еще не определяет однозначно надежность испытаний. Существенными оказываются качество подготовки испытываемых объектов, правильный выбор аппаратуры, режимов испытаний и состояние окружающего пространства. Это, в свою очередь, выдвигает необходимость решения задач методического и технологического характера. В частности, возникают проблемы разработки рациональных методик контроля объектов с использованием нескольких способов
течеискания, создания промышленного вспомогательного оборудования, позволяющего экономически выгодно использовать в производственных условиях хорошо известные методы контроля герметичности.
Большое значение приобретают вопросы механизации и автоматизации при течеискании. В лучших образцах течеискательной аппаратуры процесс контроля почти полностью автоматизирован. Однако еще мало создано специальных устройств, поточных линий и конвейерных установок, в которых механизированы и автоматизированы процессы подготовки, заполнения (опрессовки) или нанесения индикаторных веществ; контроля и объективной регистрации состояния герметичности контролируемого объекта.
В решении этих проблем залог более успешного применения массспектрометрической, галоидоэлектрической и газоаналитической течеискательной аппаратуры.
Перспективой развития химического метода контроля герметичности является применение химических каталитических реакций. Некоторое увеличение чувствительности химических методов возможно за счет выбора особых химических реакций, дающих более интенсивное изменение цвета индикатора. В настоящее время это достижимо лишь путем использования крайне редких и дорогих веществ, что не всегда оправдывается достигаемым эффектом.
Химические реакции, которые уже применяются для контроля герметичности и приведены в табл. 11, являются одними из самых чувствительных реакций, протекающих с изменением цвета, известных в химии. Каждая молекула индикаторного газа, участвующая в индикаторной реакции, вызывает максимальное изменение цвета индикаторного вещества. Число же таких молекул, проникающих в единицу времени через одну и ту же неплотность, для разных газов мало отличается. Напрашивается вывод о том, что если бы молекула индикаторного газа могла участвовать во многих актах элементарных реакций в индикаторном составе, то даже совсем малое число проникших через неплотность молекул, вызывало бы изменение цвета индикатора, доступное для наблюдения. Число таких элементарных актов, в которых участвует каждая молекула индикаторного вещества, приблизительно определяет возможности такого способа выявления неплотностей в отличие от обычного химического. Такие реакции называются каталитическими. При использовании их в целях течеискания на поверхность контролируемого объекта наносят состав, содержащий набор реакционноспособных компонентов каталитической реакции, а опрессовку ведут в присутствии катализатора этой реакции, по протеканию которой судят о наличии неплотностей..
Применение химического каталиметрического способа контроля герметичности открывает широкие перспективы, позволяет совместить высокую чувствительность (индикация течей с величиной натекания 1,33 • 10 ь и
с / надежность с простотой и высокой скоростью обнаружения течей.
Успехи в развитии техники получения радиоактивных элементов открывают новые возможности радиационного течеискания. Перспективно использование твердого радиоактивного вещества в качестве источника радиоактивного индикаторного газа. Так, например, радий выделяет радон222, кюрий выделяет радон220. Постоянное наличие в контролируемых системах радиоактивного газа расширяет возможности течеискания в условиях длительного хранения и эксплуатации объектов, а также создает предпосылки разработки дистанционных методов контроля герметичности.
Перспективными являются работы по созданию течеискателей с использованием в качестве чувствительных элементов инфракрасных абсорбционных газоанализаторов на микроконцентрации закиси азота. Это направление имеет ряд очевидных преимуществ. Так, содержание закиси азота в воздухе в 10 раз меньше, чем гелия, способы получения
закиси азота более простые и дешевые, чем способы получения гелия. Инфракрасные газоанализаторы более просты по конструкции и надежны в эксплуатации, чем гелиевые течеискатели.
Описанные методы и средства контроля герметичности конструкций постоянно совершенствуются по мере развития физики, химии и технической электроники. Правильное использование новых достижений техники течеискания — залог повышения надежности ответственных конструкций.