Герметичность конструкции - основные понятия и термины

Неплотность — сквозной дефект в стенке конструкции или в местах соединений ее элементов, через который может пройти газ или жидкость. Для неплотности характерно наличие канала неправильной геометрической формы, соединяющего внешнюю и внутреннюю поверхности стенки конструкции. При контроле герметичности геометрические размеры канала неплотности не определяют, оценивают лишь диаметр эквивалентного цилиндрического канала, через который пройдет равное количество газа или жидкости, принимая длину канала равной толщине стенки в зоне расположения неплотности. Такую оценку диаметра эквивалентного канала можно произвести после измерения потока, проходящего через неплотность.

Поток через неплотность — количество газа или жидкости в объемных единицах, проходящее через неплотность в единицу времени при действующем перепаде давления. Это основной термин, используемый при рассмотрении вопросов контроля герметичности, от которого получены несколько производных терминов (течь, натекание, утечка). Поток через неплотность в большинстве случаев определяют по формуле где V — контролируемый объем с одной неплотностью;

ДР — изменение величины давления; t — время контроля.

чения нормальной работы конструкции в течение заданного периода времени. Для конструкций, работающих под избыточным давлением, допускаемые утечки рабочей среды не должны отражаться на функционировании окружающих систем и агрегатов, создавать пожароопасные, взрывоопасные и токсичные концентрации в примыкающих объемах и создавать агрессивные среды по отношению к окружающим конструкционным материалам.

Потоки, течи, утечки, натекания рабочих сред, получаемые в результате пересчета с индикаторных сред, называются эквивалентными.

Герметичность — способность конструкции не пропускать через стенки и соединения газообразную или жидкую среду. Единица измерения—дШа* Герметичность конструкций с замкнутым объемом — величина, пропорциональная объему и обратно пропорциональная утечке (натеканию). При одной и той же утечке (натекании) герметичность конструкции возрастает с увеличением объема.

Для конструкций, работающих под давлением, герметичность

fl

Контроль герметичности — вид неразрушающего испытания конструкций, состоящий в измерении или оценке суммарного потока (утечки, натекания) рабочей среды, проникающей через неплотности, для сравнения с допускаемой величиной по техническим условиям на конструкцию.

Течеискание— вид неразрушающего контроля конструкций, основанный на регистрации индикаторных сред, проникающих в сквозные неплотности, и предназначенный для определения расположения неплотностей. С помощью некоторых способов течеискания можно также измерить или оценить величину потока через неплотность.Течеискание может быть одним из этапов при контроле герметичности конструкций.

Рабочая среда (рабочее вещество) — жидкость или газ, которыми заполняют конструкцию в процессе эксплуатации. Для вакуумных конструкций под рабочей средой следует понимать среду, окружающую конструкцию в процессе эксплуатации.

Индикаторная среда (индикаторное вещество) — жидкость или газ, предназначенные для проникновения через неплотности конструкции во время испытания с последующей регистрацией визуальными, химическими или инструментальными методами. Индикаторной средой может быть одно вещество или смесь нескольких веществ. В последнем случае для контроля герметичности и течеискания должна быть известна концентрация индикаторной среды, причем она должна быть равномерной во всем внутреннем объеме конструкции.

В табл. 2 приведены некоторые физические характеристики наиболее распространенных индикаторных газов.

Контрольная течь — устройство, с помощью которого получают постоянный во времени и известный по величине поток индикаторной среды. Контрольные течи предназначены для проверки чувствительности и тарировки

Таблица 2

Физические характеристики индикаторных газов

760

Примечание. Запись ^{означает}< ^чт0 средняя длина свободного пробега молекул подсчитана для давления 760 мм рт. ст. и температуры 25° С. Среднюю длину свободного пробега молекул подсчитывали по формуле [4] Для получения окончательного результата в международной системе СИ в формулу введен коэффициент 11,5 • 10^э.

(градуировки) средств контроля герметичности ‘и тече-искания.

Индикаторная среда контрольных течей должна соответствовать индикаторной среде, применяемой при контроле герметичности или течеискании для данной конструкции.

Течеискатель — устройство переносного или стационарного типа, с помощью которого определяют место расположения неплотности на поверхности конструкции.

Чувствительность течеискателя — наименьший поток или концентрация индикаторного газа, которые могут быть обнаружены или измерены.

Чувствительность течеискания — наименьший поток рабочей среды через неплотность, который может быть обнаружен или измерен при течеискании с помощью индикаторной среды. Она зависит от чувствительности течеискателя, скорости перемещения рабочего органа течеискателя и расстояния его от поверхности конструкции, физических свойств индикаторной и рабочей сред, концентрации индикаторной среды, рабочих давлений и давлений при испытании конструкции.

Чувствительность контроля герметичности — наименьшая утечка (натекание) рабочей среды, которая может быть измерена в процессе испытания конструкции с помощью индикаторной среды. Она зависит от чувствительности средств контроля герметичности к индикаторной среде, продолжительности процесса контроля, от физических свойств индикаторной и рабочей сред, от рабочих давлений и давлений при контроле герметичности. При испытании индикаторными газами чувствительность контроля зависит от внутреннего объема конструкции.

Термины и понятия, встречающиеся более редко, объяснены ниже в процессе дальнейшего изложения материала.