Способ испытаний на герметичность

(505 6 01 М 3/02 ГОСУДАРСТВЕН ЮЕ ПАТЕНВЕДОМСТВО СССР(71) Научно-исследовательский институт технологии машиностроения(56) Многослойные. сварные конструкции и трубы, Киев, Наукова думке. 1984, с, 242- 244,Авторское свидетельство СССР М 1337697, кл. 0 01 М 3/20, 1987.Авторское свидетельство СССР Ь 1585698, кл, 6 01 М 3/02, 1990, . (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ57) Использование: испытаниена герметич. ность, преимущественно многослойных изделий. Сущность: объект испытаний (ОИ) Изобретение относится. к исйытанйям на герметичность многослойных трубопроводов, компенсаторов, сосудов идругих зле-. . ментов систем хранения и транспортирования криогенных жидкостей, которые в гцоцессе эксйлуатации периодически заполняются криогенными жидкостями под избыточным давлением.Цель изобретения- уменьшение порога чувствительности течеискзния и повышение надежности результатов испытаний многослойных изделий на межслойную негерметичность при рабочих температурах.уменьшение порога чувствительности течеискания достигается тем, что после заполнения межслойного пространства пробной жидкостью перед началом откачки обьект испытаний охлаждают до температу-. заполняют пробным веществом, выдерживают некоторое время при рабочей темпе-. ратуре и давлении, после чего пробное вещество удаляют из ОИ. Охлаждают ОИ до: температуры ниже температуры фазового перехода жидкость-тело пробного вещества. Измерение фонового содержания пробного вещества:производят в процессе линейного его изменения дважды: после первого охлаждения ОИ и создания над его поверхностью(внутренней или внешней) вакуума и после повторного охлаждения, производимого посяе изменения сигнала, соотмтствующего потоку пробного вещест-, ва из ОИ; находившегося при температуре выше темпвратуры фазового перехода тело - жидкость пробного вещества. При расчете степени негерметичности используют сред-нее значение фонового сигнала. ры ниже температуры фазового и жидкость - тело пробного вещества. Это позволяет сохранить пробное вещество в межслойном пространстве до момента регистрзцйи потока етого вещества с помощью масс-спектрометра..: Повышение надежности результатов испытаний достигается тем, что измерение фонового содержания пробного вещества производится, во-первых, в процессе его линейного изменения, а во-вторых, двзжды - после первого охлажденйя обьекта испытаний и после повторного его охлаждения, производимого после измерения сигнала, соответствующего потоку пробного вещества из обьекта испытаний, находящегося при температуре выше температуры фазовогоперехода тело - жидкость пробного вещества.Предлагаемый способ испытаний имеетследующие отличия от прототипа:1) охлаждение объекта испытаний производится дважды, причем первое - до начала его откачки;:2) измерение фонового сигнала произ-.водится при определенном характере егоизменения, а именно по линейному. закону;3) измерение фонового сигнала производится дважды.-после первого и повторного охлаждения объекта испытаний, а врасчетах степени негерметичности используют среднее его значение.Предлагаемый способ испытаний многослойных объектов на межслойную негерметичность осуществляется следующимобразом,Обьект испытаний ОИ) заполняют. пробной жидкостью, имеющей рабочуютемпературу, В качестве пробной жидкостинеобходимо использовать рабочие криоген: ные жидкости, атакже вещества, имеющиенизкую температуру земерзания,В полости: ОИ создается иэбыточновиспытательное давление.ОИ выдерживают под давлением некоторое время, в течение которого в эксплута-.ционных условиях происходит заполнениечерез микродефекты межслойного пространства ОИ пробным веществом,Сбрасывают испытательное давлениеиз полости ОИ, удаляют из его полостипробную жидкость и охлаждают ОИ до температуры ниже температуры фазового перехода жидкость - тело.С помощью откачки вакуумнымнасосомполости ОИ производят удаление пробноговещества с внутренней поверхности ИО.Контроль зв этим процессом осуществляют. измеряй содержание пробного вещества вОИ с помощью масс-спвктрометрэ, йослестабилизации фонового сигнала(ам) Массспектрометра фиксируют его значение,Нагревают ОИ до.нормальной температуры (15-35 С) и фиксируют сигнал а, соответствующий фоновому содержаниюпробного вещества в полости ОИ ипотокупаров этого вещества из межслойного пространства через микродефекты,Повторно охлаждают ОИ. до температуры ниже температуры фазового переходажидкость - тело пробного вещества и вновьизмеряют фоновый сигнал Оь 2 масс-спектрометра. Определяют среднее значение фонового сигнала аЬ.Определяют степень межслойной негерметичности ОИ по формуле: О- о (ах -ао), (1) где Ох - степень негерметичности ОИ - поток пробного вещества межслойного пространства через микродефекты, Вт;о - цена деления масс-спектрометра,Вт/дел;ах ао- показания масс-спектрометра,дел.10 Изобретение иллюстрируется рримером испытания многослойного сильфонногокомпенсатора (МСК) магистрали жидкогокислорода.Полость МСК заполняют жидким кисло 15 родом, создают избыточное давление, равное рабочему давлению в магистрали ивыдерживают под этим давлением МСК втечение времени, необходимого для заполнению межслойного пространства МСКжидким кислородом. Это время зависит отформы герметичности, испытательного давления и рассчитывается до начала испытаний,Сбрасывают избыточйое давление изполости МСК и удаляют из нее жидкий кислород.Охлаждают МСК, погружая его в жидкийгелий или обдувая его наружную поверхность газообразным гелием с температурой30 40-45 К. После достижения МСК температуры 50 К его охлаждение прекращают.Полость МСК откачивают вакуумным на. сосом до достижения давления не более0,01 Пэ ис помощью масс-спектрометра из 35 меряют сигнал аи, соответствующий фоновому содержанию кйслородэ в полостиМСК,Измерение %н производят несколько.раз с интервалом в 10-15 мин до тех пор,пока значение аы не начнет изменяться по. литейному закону,Фиксируют последнее из измеренныхзначений аул, нагревают МСК до температуры 60-70 К и измеряют сигнал ах мэсссйектрометра, соответствующий фоновомусодержанию кислорода в полости МСК ипотоку паров кислорода из межслойногопространства через микродефекты.Повторно охлаждают МСК до температуры 40-45 К и вновь измеряют сигнал с 4,соответствующий фоновому содержаниюкислорода в полости МСК.Определяют среднее значение фоново55 го сигнала.Определяют степень негерметичностиМСК по формуле (1).Заявляемый способ испытаний позво"ляет получить объективную информацию попараметру "герметичность" многослойных1820259 Составитель А. ГостевТехред М,Моргентал Корректор М. Самборская Редактор Заказ 2025 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035; Москва, Ж, Раушская нэб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент". г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 изделий при рабочей температуре, исключить возможность выхода из строя систем хранения и транспортирования криогенных жидкостей, повысить пожаро- и взрывобезопасность кислородных и водородных энергетических установок.Формула изобретения Способ испытаний на герметичность, заключающийся в том, что обьект испытаний заполняют пробным веществом, над поверхностью объекта испытаний создают вакуум, измеряют содержание пробного вещества в вакууме, охлаждают объект испытаний до температуры ниже температуры фазового перехода жидкость - тело пробного вещества и измеряют фоновое содержание пробного вещества, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшения порога чувствительности течеискания и повышения надежности результатов испытаний многослойных иэделий на межслойную негерметичность, объект испытаний до создания нэд его поверхностью вакуума охлаждают до температуры ниже температуры фазового переходажидкость - тело пробно го вещества, а измерение фонового содержания пробного вещества проводят в процессе линейного его изменения дважды: после первого охлаждения обьекта испытаний и создания над его поверхностью ваку- .10 ума и после повторного охлаждения,проводимого лосле измерения содержания пробного вещества над поверхностью объекта испытаний, находящегося при температуре аыае температуры фазового 15 перехода тело - жидкость пробного вещества, а о герметичности судят по разности этого измеренного содержания пробноговещества над поверхностью абьекта испы. таний и среднего значения фонового содер жания.