Правила и нормы атомной энергетики ПНАЭ Г-7-019-89 Унифицированная методика контроля основных материалов (полуфабрикатов), сварных соединений и наплавки оборудования и трубопроводов АЭУ. Контроль герметичности. Газовые и жидкостные методы.

Правила и нормы атомной энергетики ПНАЭ Г-7-019-89 Унифицированная методика контроля основных материалов (полуфабрикатов), сварных соединений и наплавки оборудования и трубопроводов АЭУ. Контроль герметичности. Газовые и жидкостные методы.

ПНАЭ Г-7-019-89

УНИФИЦИРОВАННАЯ МЕТОДИКА КОНТРОЛЯ ОСНОВНЫХ МАТЕРИАЛОВ (ПОЛУФАБРИКАТОВ), СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И НАПЛАВКИ ОБОРУДОВАНИЯ И ТРУБОПРОВОДОВ АЭУ

Контроль герметичности. Газовые и жидкостные методы.

Дата введения 1990-07-01

Обязательны для всех министерств, ведомств, организаций и предприятий, осуществляющих проектирование, конструирование, изготовление, монтаж и эксплуатацию оборудования и трубопроводов, на которые распространяются Правила устройства и безопасной эксплуатации оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок.

Настоящий документ устанавливает классификацию систем контроля герметичности, порядок выбора способов контроля, а также требования методик при проведении контроля оборудования и трубопроводов АЭУ.

Методика распространяется на сварные соединения и основной металл, контролируемые в соответствии с ПНАЭ Г-7-010-89 "Оборудование и трубопроводы атомных энергетических установок. Сварные соединения и наплавленные детали. Правила контроля".

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Контроль герметичности конструкций и их узлов проводится в целях выявления течей, обусловленных наличием сквозных трещин, непроваров, прожогов и т.п. в сварных соединениях и металлических материалах.

1.2. Контроль герметичности основан на применении пробных веществ и регистрации их проникновения через течи в конструкции при помощи различных приборов - течеискателей и других средств регистрации пробного вещества.

1.3. В зависимости от свойств пробного вещества и принципа его регистрации контроль проводится газовыми или жидкостными методами, каждый из которых включает в себя ряд способов, различающихся технологией реализации данного принципа регистрации пробного вещества. При этом в зависимости от применяемого способа при контроле герметичности определяется место расположения течи или суммарное натекание (степень негерметичности). Перечень применяемых методов и способов контроля приведен в табл.1.

Таблица 1

Методы контроля герметичности

Группы методов	Наиме- нование метода	Пробное вещество	Средство регист- рации	Признак обнару- жения дефекта	Способ контроля	Область применения	Назначение
Газовые	Массспектро- метрический	Гелий	Гелиевые течеис- катели	Показания стрелочного прибора, звуковой сигнал	Гелиевой или вакуумной камеры	Для изделий и сварных швов изделий, в которых можно создать вакуум (или избыточное давление гелия) и которые можно поместить в гелиевую (или вакуумную) камеру. Для сварных швов, доступных для установки на них локальных камер	Определение герметичности изделия или сварного шва
					Опрессовка замкнутых оболочек	Для замыкающего сварного шва изделий, которые могут быть помещены в камеру для опрессовки гелием	Определение герметичности сварного шва
					Термо- вакуумный	Для изделий, в которых можно создать вакуум не выше 0,1 Па (10 мм рт.ст.) и которые можно поместить в вакуумную камеру для нагрева до 380-400 ° С	Определение герметичности изделий
					Гелиевым щупом	Для сварных швов трубных систем и других типов изделий, в которых можно создать избыточное давление гелия	Определение места расположения дефекта
					Обдувом гелием	Для изделий, в которых можно создать требуемый вакуум	То же
	Галоидный	Хладон	Гало- идные течеис- катели	То же	Галоидным атмос- ферным щупом	Для сварных швов трубных систем и других типов изделий, в которых можно создать избыточное давление пробного вещества	"
	Пузырьковый	Воздух, азот, аргон и др.	Мыльная пена, поли- мерный состав	Образо- вание пузырей	Пневма- тический надувом воздуха	Для изделий, в которых можно создать избыточное давление газа и контролируемые места покрыть пенообразующим составом	Определение места расположения дефекта
		Воздух, азот, аргон и др.	Вода, спирт	Образо- вание пузырей	Пневма- гидравли- ческий аквариумный	Для изделий, которые можно заполнить газом под избыточным давлением и погрузить в ванну с водой	Определение места расположения дефекта
		Воздух	Мыльная пена, поли- мерный состав	"	Вакуумный	Для незамкнутых конструкций с односторонним доступом к контролируемой поверхности	"
Жидкостные	Компрес- сионный	Вода	Вода	Капли, потеки, струи	Гидрав- лический	Для изделий всех типов, в которых можно создать избыточное давление воды и контролируемые участки доступны для наблюдения	Определение места расположения дефекта Могут совмещаться испытания прочности и герметичности
Жидкостные	Компрес- сионный люминес- центный	Водный раствор аммо- ниевой или дина- триевой соли флуорес- цеина	Источник ультра- фиоле- тового света, ткань	Свечение пробного вещества в лучах ультра- фиолето- вого света	Люминес- центно- гидравли- ческий	Для изделий всех типов, в которых можно создать избыточное давление жидкости, отсутствуют застойные, непромываемые зоны и контролируемые участки доступны для осмотра в лучах ультрафиолетового света или наложения ткани	Совмещаются испытания на прочность и герметичность. Определение точного места расположения дефекта
Жидкостные	То же	Вода	Индика- торная масса или лента, источник ультра- фиоле- тового света	Свечение индика- торного покрытия в лучах ультра- фиоле- тового света	Гидравли- ческий с люминес- центным индика- торным покрытием	Для изделий всех типов, в которых можно создать избыточное давление воды и контролируемые участки доступны для наложения индикаторного покрытия и осмотра в лучах ультрафиолетового света	Совмещаются испытания на прочность и герметичность. Определение точного места расположения дефекта
	Гидростати- ческий	Вода	-	-	Наливом воды без напора	-	Определение места расположения дефекта
	Капиллярный	Органи- ческие растворы люми- нофоров	Адсор- бирую- щее ве- щество, источник ультра- фиоле- тового света	Свечение адсорби- рующего вещества в лучах ультра- фиоле- тового света	С исполь- зованием люминес- центных проникающих жидкостей	Для изделий, поверхность которых доступна с наружной и внутренней стороны	Определение точного места расположения дефекта
		Керосин	Меловое покрытие	Пятна керосина на меловом покрытии	Смачиванием керосином	Для изделий, поверхность которых доступна с наружной и внутренней стороны	То же
Газовые	Манометри-ческий	-	-	-	По падению давления	Для замкнутых конструкций, в которых можно создать давление выше атмосферного	Определение суммарной утечки

Примечания: 1. Газы, применяемые для пузырькового метода, должны быть очищены от масел и загрязнений, не должны вызывать коррозии и изменения механических свойств металла. 2. Для испытания герметичности кислородных систем галоидный метод неприменим.

1.4. Величина течи или суммарного натекания оценивается потоком воздуха через течь или все течи, имеющиеся в изделии, при нормальных условиях из атмосферы в вакуум. Соотношения единиц измерения потока приведены в справочном приложении 1.

1.5. Под системой контроля понимается сочетание определенных способа и режимов контроля и способа подготовки изделия к контролю.

1.6. Пороговая чувствительность системы контроля характеризуется величиной минимальных выявляемых течей или суммарного натекания.

2. КЛАССИФИКАЦИЯ И ВЫБОР СИСТЕМ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ

2.1. Все системы контроля по чувствительности разделены на пять классов герметичности, приведенных в табл.2.

2.2. Класс герметичности устанавливается проектной (конструкторской) организацией в соответствии с требованиями действующих Правил контроля в зависимости от назначения, условий работы изделия и выполнимости способов контроля и подготовки, отнесенных к данному классу, и указывается в конструкторской документации.

2.3. Выбор конкретной системы контроля определяется назначенным классом герметичности, конструкционными и технологическими особенностями изделия, а также технико-экономическими показателями контроля.

2.4. В соответствии с назначенным классом герметичности контроль проводится по технологии технологическим картам* контроля, в которых указаны конкретные способы контроля и подготовки изделия под контроль. В случае отступлений от требований настоящей методики документы должны быть согласованы с головной отраслевой материаловедческой организацией.

Таблица 2*

Классификация систем контроля герметичности

Класс герме- тич- ности	Пороговая чувствительность систем контроля герметичности,		Способ контроля	Требования, предъявляемые к изделию при подготовке и проведении контроля герметичности
	м · Па/с	л·мкм рт.ст./с		Осушка изделий нагревом, °С		Абсолютное давление пробного вещества ,
				на воздухе	при вакууми- ровании	Па	кгс/см
I	От 6,7 ·10 до 6,7 ·10	От 5 ·10 до 5 ·10	Термовакуумный	-	380-400	2 ·10
			Гелиевой или вакуумной камеры	250-300	-	1 ·10	1
			Гелиевым щупом			5 ·10	50
II	Более 6,7 ·10 до 6,7 ·10	Более 5 ·10 до 5 ·10	Гелиевой или вакуумной камеры	250-300	250-300	1 ·10 0,2 ·10 0,2 ·10	1 0,2
			Гелиевым щупом			5 ·10 6 ·10 6 ·10	50 6
			Обдувом гелием			-	-
			Люминесцентно- гидравлический	Не требуется		2 ·10	200
III	Более 6,7 ·10 до 6,7 ·10	Более 5 ·10 до 5 ·10	Гелиевой или вакуумной камеры	150-200	100-120 (длительность выдержки при вакууме 7-8 Па составляет не менее 1 ч)	0,2 ·10	0,2
			Гелиевым щупом			2 ·10	2
			Обдувом гелием			-	-
			Пневматическим надувом воздуха			2 ·10	20
			Опрессовка гелием замкнутых оболочек	Не требуется		1 ·10	10
III	Более 6,7 ·10 до 6,7 ·10	Более 5 ·10 до 5 ·10	Люминесцентно- гидравлический	Не требуется		2 ·10 2,5 ·10 2,5 ·10	200 25
			Гидравлический с люминесцентным индикаторным покрытием	"		3 ·10	30
			С использованием люминесцентных проникающих жидкостей	"		-	-
IV	Более 6,7 ·10 до 6,7 ·10	Более 5 ·10 до 5 ·10	Гелиевой или вакуумной камеры	80-100	10-30 (длительность выдержки при вакууме 7-8 Па составляет не менее 2 ч)	0,2 ·10	0,2
			Гелиевым щупом			1,5 ·10	1,5
			Обдувом гелием			-	-
			Галоидным щупом			5 ·10	5
			Пневматическим надувом воздуха			2 ·10 2 ·10 2 ·10	20 2
			Пневмогидрав- лический аквариумный			6 ·10	6
			Пузырьковый вакуумный			-	-
			Гидравлический	Не требуется		2 ·10	20
			Люминесцентно- гидравлический	"		2,5 ·10 6 ·10 6 ·10	25 6
			Гидравлический с люминесцентным индикаторным покрытием	"		3 ·10 6 ·10 6 ·10	30 6
			С использованием люминесцентных проникающих жидкостей	"		-	-
			Гелиевой или вакуумной камеры	"		0,2 ·10	0,2
			Гелиевым щупом	"		1,2 ·10	1,2
			Обдувом гелием	"		-	-
			Галоидным щупом	"		2 ·10	2
			Пневматическим надувом воздухом	"		1,2 ·10	1,2
			Пневмогидрав- лический аквариумный	"		1,5 ·10	1,5
			Гидравлический	"		2 ·10 2 ·10 2 ·10	20 2
V	Более 6,7 ·10 до 6,7 ·10	Более 5 ·10 до 5	Гидравлический с люминесцентным индикаторным покрытием	"		6 ·10 2 ·10 2 ·10	6 2
			Люминесцентно- гидравлический	"		6 ·10 2 ·10 2 ·10	6 2
			С использованием люминесцентных проникающих жидкостей	"		-	-
			Смачиванием керосином	"		-	-
			Наливом воды без напора	"		-	-

Примечания:

1. Допускается проведение контроля герметичности сварных швов по заданному классу герметичности без осушки нагревом, если после сварки был исключен контакт с водой и органическими жидкостями (не проводились гидравлические испытания, капиллярная, ультразвуковая, магнитопорошковая дефектоскопия и т.д.) и изделия хранились в соответствии с п.4.1.11.

2. Допускается подготовку изделий к контролю проводить путем местного нагрева контролируемых участков изделия до температур, соответствующих назначенному классу герметичности, при этом:

если изделие подвергалось гидравлическим испытаниям, местный нагрев проводится с одновременным вакуумированием внутренней полости изделия до давления 7-8 Па [(5-6)

·10

мм рт.ст.],

если изделие не подвергалось гидравлическим испытаниям, но имело контакт с жидкостями в результате проведения капиллярной, ультразвуковой, магнито-порошковой дефектоскопии и т.п., местный нагрев проводится без вакуумирования.

3. Допускается проводить контроль герметичности изделий при повышенной температуре. Температуру изделия при контроле назначает проектная организация.

4. Длительность контакта поверхности изделия с люминесцентной проникающей жидкостью при контроле герметичности способом люминесцентных проникающих жидкостей по III, IV и V классам указана в табл.3.

5. При проведении прочностных гидравлических испытаний и испытаний герметичности гидравлическим способом необходимо контроль герметичности осуществлять одновременно с прочностными испытаниями.

6. Контроль герметичности люминесцентно-гидравлическим и гидравлическим методом с люминесцентным индикаторным покрытием осуществляется одновременно с гидравлическими испытаниями при давлениях, указанных в табл.2, и выдержке, оговоренной в п.5.3.7 и п.5.4.9.

Давление пробной среды при контроле не должно превышать норм, устанавливаемых Правилами устройства и безопасной эксплуатации оборудования и трубопроводов АЭУ. Контроль должен проводиться при температуре изделия и пробной среды, превышающей не менее чем на 30°С критическую температуру хрупкости материала (с учетом сварных соединений), из которого изготовлено контролируемое изделие.

7. Пороговая чувствительность системы контроля манометрическим методом зависит от объема контролируемого изделия, применяемых средств измерения давления, времени опрессовки пробным газом и рассчитывается по п.4.5.4.

3. АППАРАТУРА И МАТЕРИАЛЫ

3.1. При испытании герметичности оборудование, приборы и материалы должны выбираться в соответствии со справочными приложениями 2 и 3. Допускается применение не указанных в приложениях отечественного и импортного оборудования, приборов и материалов, удовлетворяющих требованиям настоящего документа.

3.2. Параметры и технические характеристики оборудования, приборов и материалов, применяемых при контроле герметичности, должны соответствовать паспортным значениям, государственным стандартам и техническим условиям.

3.3. Метрологической поверке подвергаются приборы, в паспортах которых указаны объем и характер поверок. Поверки проводятся органами Госстандарта на соответствующих предприятиях.

Периодичность поверок проводится в соответствии с требованиями паспорта на прибор.

3.4. Течеискатели независимо от выбранного способа контроля должны быть настроены на оптимальную чувствительность в соответствии с указаниями технического описания и инструкции по их эксплуатации.

4. ГАЗОВЫЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ

4.1. Требования по подготовке поверхности конструкций, подлежащих контролю герметичности газовыми методами

4.1.1. Если на поверхность изделия, сборочной единицы наносится защитное покрытие, контроль герметичности следует проводить перед указанной операцией.

Примечание. В случае технической невозможности допускается проводить контроль герметичности после нанесения защитных покрытий, что должно оговариваться в производственно-технической документации (ПТД).

4.1.2. Поверхность изделий, сборочных единиц, сварных соединений изделий, подлежащих проверке на герметичность, не должна иметь следов ржавчины, масла, эмульсии и других загрязнений.

4.1.3. Органические загрязнения с доступных участков поверхности изделия следует удалять промывкой органическими растворителями с последующим кантованием изделия или .....ботированием* залитого растворителя. Объем заливаемого растворителя должен быть не менее 10% свободного объема изделия.

4.1.4. В качестве очищающих жидкостей следует использовать спирт, ацетон, уайт-спирит, бензин, хладон-113 или другие органические растворители, обеспечивающие качественное удаление органических загрязнений.

4.1.5. После очистки растворитель следует слить и полость изделия продуть сухим чистым воздухом до полного удаления запаха растворителя.

4.1.6. Качество очистки должно быть проконтролировано протиркой контролируемой поверхности чистой белой безворсовой тканью с последующим ее осмотром. Отсутствие загрязнений на ткани свидетельствует о качественной очистке поверхности.

4.1.7. При соответствующем указании в техническом процессе качество очистки должно быть проконтролировано осмотром участка поверхности изделия или сварного соединения в лучах ультрафиолетового света, а при недопустимости поверхности для осмотра в лучах ультрафиолетового света - куска бязи после протирки им поверхности.

Отсутствие светящихся пятен на контролируемой поверхности или куске бязи при освещении их ультрафиолетовым светом свидетельствует о качественной очистке поверхности.

4.1.8. Окончательную операцию подготовки - осушку поверхности изделий и полостей возможных сквозных дефектов от влаги и других жидких сред - следует проводить непосредственно перед контролем герметичности. После осушки в целях сохранения чистоты изделий работы следует проводить в чистой спецодежде (халате или спецовке) и в перчатках из бельевой ткани.

4.1.9. В качестве нагревательных средств следует использовать электропечи, индукторы, калориферы, установки, стенды для пропаривания и т.п. Для нагрева можно использовать метод электросопротивления с применением переменного или постоянного тока.

4.1.10. При осуществлении осушки без вакуумирования длительность выдержки при требуемой температуре должна быть не менее 5 мин. Температура определяется заданным классом герметичности.

4.1.11. В случае невозможности выполнения контроля герметичности изделий непосредственно после осушки хранить осушенное изделие допускается не более 5 сут при следующих условиях:

контролируемые участки должны быть защищены от попадания загрязнений и жидких сред защитными материалами;

на поверхности контролируемого изделия не должна конденсироваться влага атмосферного воздуха. Для предотвращения явления конденсации влаги (например, при внесении изделий в помещение, температура воздуха в котором выше температуры поверхности изделия, понижении температуры воздуха в помещении, при охлаждении изделия при подаче в него пробного газа из баллона) необходимо принимать меры, руководствуясь справочными таблицами соотношений температуры окружающего воздуха, относительной и абсолютной влажности. Например, при относительной влажности воздуха 80% и температуре 20°С температура поверхности изделия не должна быть менее 17°С;

влажность воздуха в помещении для хранения осушенных изделий не должна превышать 80%.

4.1.12. При необходимости транспортирования изделий следует исключить возможность загрязнения и конденсации влаги на поверхности изделия.

4.2. Контроль герметичности гелиевыми течеискателями

4.2.1. Пороговая чувствительность гелиевых течеискателей и способов контроля. Рабочая шкала.

4.2.1.1. Пороговая чувствительность течеискателей характеризуется минимальным потоком пробного вещества, который течеискатель может зарегистрировать. Пороговая чувствительность гелиевых течеискателей должна быть не менее 1,3

·10

Па/с (1

·10

л·мкм рт.ст./с). Пороговая чувствительность способа контроля характеризуется минимальным потоком или количеством пробного вещества, который фиксируется в схеме проведения контроля.

4.2.1.2. Пороговая чувствительность гелиевых течеискателей определяется в начале каждой смены по методике, приведенной в приложении 4.

4.2.1.3. Пороговая чувствительность способа контроля определяется после испытания изделия, партии однотипных изделий или имитатора, конструкция которого согласовывается с ГОМО по методике, приведенной в приложении 5.

4.2.1.4. Пороговая чувствительность способов вакуумной (гелиевой) камеры и термовакуумного должна быть не ниже 6,7

·10

Па/с (5

·10

л·мкм рт.ст./с), способов обдува гелием и гелиевого щупа - не ниже 6,7

·10

Па/с (5

·10

л·мкм рт.ст./с).

4.2.1.5. Если пороговая чувствительность способа контроля ниже значений, указанных в п.4.2.1.4, то изделие или партия изделий должны подвергаться повторному контролю.

4.2.1.6. Признаком наличия сквозного дефекта является увеличение показаний прибора над средними фоновыми показаниями на величину, равную разности максимального и минимального значений фона в схеме испытаний. Эта величина не должна превосходить 50 мВ для всех способов контроля (кроме способа щупа) и 100 мВ для способа щупа.

Примечания:

1. Средние фоновые показания перед началом испытания любым способом не должны быть более

рабочей шкалы.

2. Если фоновые показания превышают указанную величину, следует использовать схему компенсации фона.

4.2.2. Способ гелиевой (вакуумной камеры).

4.2.2.1. Сущность способа гелиевой или вакуумной камеры заключается в том, что контролируемое изделие помещается в герметичную металлическую камеру. К камере или изделию подсоединяется через систему вспомогательной откачки течеискатель, после чего в камеру (способ гелиевой камеры) или в изделие (способ вакуумной камеры) подается под давлением гелий. При наличии течи гелий в результате перепада давлений поступает в вакуумируемый объем, соединенный с течеискателем, и фиксируется выходным прибором течеискателя. Схема контроля способом вакуумной камеры приведена на рис.1.

Рис.1. Схема установки для контроля способом вакуумной камеры:

1 - гелиевый течеискатель; 2 - натекатель; 3 - баллон с аргоном; 4 - камера; 5 - изделие; 6 - мановакуумметр; 7 - редуктор; 8 - баллон с гелием; 9 - вакуумный насос; 10 - вакуумный клапан; 11 - калиброванная течь

4.2.2.2. При проектировании и изготовлении гелиевой (вакуумной) камеры должны учитываться следующие требования:

для ускорения откачки форма камеры рекомендуется цилиндрической (допускается изготовление камеры по конфигурации конструкции);

должна быть предусмотрена герметичность фланцевых соединений, а также герметичность места вывода из самой конструкции или технологического переходника от конструкции к баллону с гелием;

контролируемая конструкция не должна соприкасаться с внутренней поверхностью камеры.

4.2.2.3. Порядок проведения контроля:

контролируемое изделие подготавливается в соответствии с требованиями подразд.4.1;

изделие помещается в металлическую камеру, внутренняя поверхность которой предварительно очищается и просушивается;

после уплотнения крышки камеры и установки манометра проводится откачка полости камеры (изделия) до остаточного давления 7-8 Па [(5-6)

·10

мм рт.ст.];

перед заполнением контролируемого изделия (камеры) гелием полость его предварительно откачивается до давления не выше 700-1400 Па (5-10 мм рт.ст.);

после достижения в камере (изделии) требуемого остаточного давления открывается входной клапан течеискателя и отключается система вспомогательной откачки;

в случае постепенного уменьшения давления в камере масс-спектрометра необходимо проводить подачу сухого азота в камеру масс-спектрометра с применением регулирующих натекателей;

в случае увеличения давления в камере масс-спектрометра необходимо частично приоткрыть клапан системы вспомогательной откачки или прикрыть входной клапан течеискателя;

в полость изделия (камеры) подается гелий или воздушно-гелиевая смесь в пропорциях, устанавливаемых технологической картой на контроль;

проводится выдержка изделия (камеры) под давлением.

4.2.2.4. Длительность выдержки изделия (камеры) под давлением должна быть при вакуумированном объеме до 0,1 м

- не менее 5 мин, от 0,1 до 0,5 м

- не менее 10 мин, свыше 0,5 до 1,5 м

- не менее 15 мин, свыше 1,5 до 3,5 м

- не менее 20 мин, свыше 3,5 - 40 мин.

4.2.2.5. Удалять гелий следует продуванием полости изделия (камеры) сухим сжатым воздухом или ее откачкой.

Допускается сбор удаляемого гелия для использования при последующем контроле.

4.2.2.6. При необходимости контроля участка изделия или отдельного сварного соединения на контролируемый участок или сварное соединение допуска установить локальную камеру.

Порядок контроля аналогичен указанному в п.4.2.2.3.

Длительность выдержки под давлением устанавливается в зависимости от откачиваемого объема в соответствии с п.4.2.2.4.

4.2.2.7. При контроле замыкающего сварного шва изделия проводится вакуумирование изделия и подача гелия в полость изделия с последующей заваркой замыкающего шва в потоке гелия. После заварки необходимо провести испытание замыкающего шва способом локальной вакуумной камеры. Длительность контроля определяется объемом камеры в соответствии с п.4.2.2.4.

4.2.2.8. Количественную оценку суммарного потока пробного вещества через течи в изделии следует проводить по методике, изложенной в приложении 6 (справочном).

4.2.3. Способ опрессовки гелием замкнутых оболочек

4.2.3.1. Контроль способом опрессовки замкнутых оболочек заключается в том, что изделие или замыкающий шов помещаются в специальную камеру, в которой создается давление гелия. При наличии негерметичности в шве гелий проникает в замкнутый объем изделия. Далее проводится контроль изделия накоплением гелия в вакуумной камере, в которую помещается изделие.

4.2.3.2. Контроль герметичности замыкающего сварного шва способом опрессовки рекомендуется проводить для изделий, имеющих небольшие объемы (до 10 л).

4.2.3.3. Контроль должен проводиться в такой последовательности:

изделие помещается в опрессовочную камеру и выдерживается под давлением гелия в течение определенного времени;

после опрессовки изделие вынимают из камеры, обдувают сжатым воздухом или азотом наружную поверхность изделия для очистки от гелия и выдерживают на воздухе 1-2 ч;

перед установкой изделия внутреннюю полость камеры, присоединенной к течеискателю, откачивают вспомогательным насосом. Фиксируют фоновые показания выходного прибора течеискателя при давлении в камере 1-7 Па [(1-5)

·10

мм рт.ст.] с отключенным вспомогательным насосом;

опрессованное гелием изделие помещают в вакуумную камеру и откачивают камеру с изделием до давления не более 1-7 Па, отключают вспомогательный насос и накапливают гелий в камере в течение не менее 1 ч, после чего открывают входной клапан течеискателя и фиксируют показания течеискателя.

Превышение сигнала выходного прибора течеискателя на 1 В и более над фоновыми показаниями является признаком течи в замыкающем шве изделия.

Примечание. С целью исключения повышенного гелиевого фона в процессе испытаний запрещается использовать камеру, в которой проводилась опрессовка изделия гелием.

4.2.3.4. Длительность опрессовки изделия гелием должна быть при давлении 1

·10

Па (10 кгс/см

) не менее 120 ч, 2

·10

Па (20 кгс/см

) не менее 50 ч, 5

·10

Па (50 кгс/см

) не менее 13 ч.

4.2.4. Способ термовакуумных испытаний

4.2.4.1. Сущность испытаний заключается в том, что подлежащее контролю изделие нагревается в вакуумной камере до температуры 380-400

С при давлении внутри и снаружи изделия не выше 0,1 Па (10

мм рт.ст.), а затем контролируется при подаче гелия в нагретое изделие или в камеру, в которую оно помещено.

4.2.4.2. Порядок проведения контроля:

изделие подготавливается к контролю в соответствии с п.4.1.1-4.1.7;

изделие помещается в металлическую камеру;

камера и внутренняя полость изделия вакуумируются до давления не выше 0,1 Па (10

мм рт.ст.);

изделие нагревается в печах или нагревательными устройствами до температуры 380-400

С и выдерживается при этой температуре в течение 3-5 мин. Темп разогрева определяется постоянным поддержанием давления в камере и изделии не выше 0,1 Па (10

мм рт.ст.) и конструкцией изделия;

открывается входной клапан течеискателя при одновременном отключении насосной группы камеры (или изделия). Фиксируются установившиеся фоновые показания течеискателя;

в контролируемое изделие (или камеру) подается гелий до требуемого давления;

изделие (камера) выдерживается под давлением, при этом фиксируются показания течеискателя.

Длительность выдержки выбирается в соответствии с п.4.2.3.4;

после охлаждения до температуры не выше 50°С камера открывается.

4.2.5. Способ гелиевого щупа

4.2.5.1. Сущность способа заключается в том, что изделие заполняется гелием или гелиево-воздушной смесью до давления выше атмосферного, после чего наружная поверхность изделия контролируется специальным щупом, соединенным металлическим или вакуумным резиновым шлангом с течеискателем. В результате перепада давления гелий проникает через имеющийся сквозной дефект и через щуп и шланг попадает в камеру масс-спектрометра течеискателя. Определенная конструкция насадки щупа, изготовленная в соответствии с профилем контролируемой поверхности, позволяет установить место расположения сквозного дефекта в изделии. Насадка щупа должна перекрывать проверяемый участок по ширине не менее чем на 5 мм с каждой стороны. Если ширина насадки меньше, то контроль следует проводить в несколько проходов.

Схема контроля способом гелиевого щупа приведена на рис.2.

Рис.2. Схема установки для контроля способом щупа:

1 - гелиевый течеискатель; 2 - термопарная лампа; 3 - вакуумный шланг; 4 - вакуумный клапан; 5 - вакуумный насос; 6 - изделие; 7 - щуп; 8 - мановакуумметр; 9 - баллон с гелием

4.2.5.2. При контроле способом щупа используются регулируемые щупы-улавливатели с конической насадкой объемом не более 1 мм

и расстоянием регулируемой запирающей иглы от контролируемой поверхности не более 5 мм. Одним из возможных вариантов конструкторского исполнения является щуп-улавливатель по черт.358-00-00 и 358-01-00.

4.2.5.3. К установке для контроля способом гелиевого щупа предъявляются следующие требования:

все соединения установки должны быть проверены при закрытом положении щупа способом обдува;

часть установки, предназначенная для подачи гелия в контролируемое изделие, должна быть испытана способом гелиевого щупа при давлении гелия не менее 1,5 Р, где Р - давление гелия во время контроля;

в случае применения шланга из вакуумной резины для присоединения щупа к течеискателю шланг должен быть промыт для уменьшения газоотделения раствором щелочи (15%), чистой проточной водой, дистиллированной водой и осушен спиртом-ректификатом. Наружная поверхность шланга протирается касторовым маслом;

длина магистрали, соединяющей щуп с течеискателем, должна быть минимально возможной. Максимальная длина магистрали определяется п.4.2.1.4 при оценке чувствительности способа по приложению 5.

4.2.5.4. Контроль следует проводить в такой последовательности:

при закрытом щупе 7 (см. рис.2) проводится откачка шланга 3 вакуумным насосом 5 в течение 15-20 мин;

щуп регулируется так, чтобы при совместной работе вспомогательного вакуумного насоса и насосов течеискателя остаточное давление, измеряемое термопарной лампой 2, установленной у фланца течеискателя, было равно 25-30 Па [(1,8-2,2)

·10

мм рт.ст.]. Установление рабочего давления в шланге, соединяющем щуп с течеискателем, должно проводиться одновременно регулировкой щупа и входного клапана течеискателя;

в качестве вспомогательного должен использоваться насос со скоростью откачки 1-3 л/с. Если используется насос с большей скоростью откачки, следует прикрывать клапан 4, обеспечивая соответствующую скорость откачки;

подготовленное к контролю изделие после глушения отверстий и фланцевых выходов откачивается до давления не выше 700-1400 Па (5-10 мм рт.ст.);

осуществляется подача гелия и гелиево-воздушной смеси (не менее 50% гелия) в изделие до необходимого при испытаниях избыточного давления.

Примечания:

1. В случае невозможности предварительной откачки трубопроводов или изделий камерного типа допускается проводить продув полости гелием до появления его на выходе трубопровода или изделия. Появление гелия фиксируется щупом по повышению показаний прибора над фоновым на 100 мВ и выше.

2. Для получения концентрации гелия не менее 50% под давлением 0,1 МПа (1 кгс/см

) после продува полости гелием в изделие или трубопровод подают гелий до давления 0,1 МПа (1 кгс/см

). Для получения концентрации гелия не менее 75% давление сбрасывают до атмосферного и вновь подают гелий до давления 0,1 МПа.

3. Для изделий с тупиковыми полостями, исключающими возможность продувки и вакуумирования, время выдержки для достижения необходимой концентрации гелия определяется экспериментально в каждом конкретном случае на стенде-имитаторе.

4.2.5.5. Контроль осуществляется перемещением щупа по поверхности изделия с постоянной скоростью, равной 0,10-0,15 м/мин;

при движении щуп должен находиться в непосредственном соприкосновении с контролируемой поверхностью. Удаление щупа от контролируемой поверхности на 5 мм снижает выявляемость дефектов в 10-15 раз;

контроль следует начинать с нижних участков изделия с постепенным переходом к верхним.

4.2.6. Способ обдува гелием

4.2.6.1. Сущность способа заключается в том, что изделие, подвергаемое контролю, подключается к течеискателю, вакуумируется до давления, позволяющего полностью открыть входной клапан течеискателя, после чего наружная поверхность изделия обдувается струей гелия.

При наличии течи в изделии гелий попадает в его полость и фиксируется течеискателем.

Схема контроля способом обдува приведена на рис.3.

Рис.3. Схема установки для контроля способом обдува:

1 - гелиевый течеискатель; 2 - натекатель; 3 - гелиевая течь; 4 - вакуумный насос; 5 - баллон с аргоном; 6 - вакуумный клапан; 7 - изделие; 8 - обдуватель; 9 - камера с гелием

Полная версия документа доступна с 20.00 до 24.00 по московскому времени.

Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.