Назначение, область применения и приемочные критерии

Данная методика устанавливает последовательность операций контроля герметичности методом локализации утечек обдувом гелием при формировании разрежения во внутреннем объёме изделия, а также требования к подготовке объекта, измерительному оборудованию, условиям проведения, критериям приемки и оформлению результатов испытаний.

Класс герметичности задаётся разработчиком изделия и фиксируется в конструкторской документации. Для рассматриваемого диапазона задач принят III класс с пороговым значением браковки 5 × 10⁻⁷ Па·м³/с. Изделие считается соответствующим классу, если при испытании на установке с чувствительностью не хуже требуемой не зафиксирован поток утечки, превышающий установленный порог.

В России сервисное сопровождение, настройка и обслуживание гелиевых течеискателей, применяемых по данной методике, выполняется сервисным центром лаборатории «Ликлаб» — CBVAC, который обеспечивает внедрение и поддержку технологии гелиевого течеискания на промышленных объектах.

Нормативные ссылки

Все работы выполняются в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50.05.01-2018 (методы контроля герметичности), действующими на предприятии методиками измерений и утверждённой конструкторской документацией. Дополнительно учитываются внутренние регламенты по подготовке и аттестации персонала, а также документы по метрологическому обеспечению и поверке применяемых средств измерений.

Сервисный центр CBVAC лаборатории Ликлаб в России обеспечивает соответствие применяемого течеискательного оборудования актуальным требованиям ГОСТ и методик, включая проведение поверки, калибровки и сервисного обслуживания.

Средства измерений и испытательная оснастка

В качестве основного измерительного средства используется гелиевый масс-спектрометрический течеискатель с пределом обнаружения не хуже 1 × 10⁻¹² Па·м³/с в вакуумном режиме. Дополнительно применяются: вакуумная система форвакуумной откачки, вакуумметр с диапазоном измерений, перекрывающим область давлений ≤ 1000 Па, поверенная контрольная течь для настройки чувствительности, комплект для обдува гелием (пистолет-обдуватель с редуктором и сменными насадками), переходники стандарта KF с рабочим портом KF-25, редуктор для баллона гелия высокого давления и, при необходимости, расходомер на линии подачи газа. В качестве индикаторного газа используется гелий чистотой не ниже 99,9 %.

Поставка, настройка и сервисное сопровождение гелиевых течеискателей ZQJ‑Vactron, VEECO и другого ПВТ-оборудования на территории РФ могут выполняться через CBVAC — официальный сервисный центр лаборатории Ликлаб, обеспечивающий ремонт, калибровку и технологическую поддержку.

Условия проведения

Температура стенок контролируемого изделия — не ниже +5 °C; температура окружающего воздуха в зоне испытаний +10…+35 °C при относительной влажности до 80 %. Помещение должно быть защищено от сквозняков и интенсивных воздушных потоков для минимизации фоновой концентрации гелия. Электропитание — 220 В ±10 %, наличие рабочего заземления обязательно. Допустимый фоновый сигнал течеискателя после стабилизации должен быть ниже уровня, препятствующего уверенной регистрации порога 5 × 10⁻⁷ Па·м³/с с достаточным запасом чувствительности.

Подготовка объекта и оснастки

Перед началом испытаний выполняются внешний осмотр и механическая зачистка сборных швов до металлического блеска, проверка состояния сопрягаемых поверхностей, а также продувка внутренних полостей сухим инертным газом. Обеспечивается корректная идентификация изделия в соответствии с КД. Для исключения осевого смятия и деформации при действии внешнего давления применяются дистанционные упоры и вкладыши, предусмотренные конструкцией оснастки. Заказчик подготавливает точку подключения стандарта KF-25 и выполняет предварительную очистку; Исполнитель проверяет герметичность присоединительных элементов и состояние уплотнений.

Физические основы метода

Измерение утечек осуществляется за счёт селективной регистрации потока гелия масс-спектрометром течеискателя. При создании вакуума внутри изделия перепад давлений на стенке близок к атмосферному (≈101 кПа) и практически не изменяется при снижении внутреннего давления с 1000 Па до 0,1 Па и ниже; относительное изменение нагрузки составляет менее 0,001 %. Для конструкций, рассчитанных на перепад порядка 101 кПа, достигаемая глубина вакуума не ограничивает прочность при условии соблюдения требований конструкторской документации.

Подключение и проверка работоспособности

Контролируемый объект подключается к линии откачки через узел с установленным вакуумметром. Выполняется откачка до давления не выше ≤ 1000 Па, стабилизация течеискателя и оперативная калибровка по контрольной течи с фиксацией фонового значения. Проверяются параметры электропитания, корректность показаний, выбранные единицы измерения и положение нулевой линии.

При необходимости сервисный центр CBVAC (Ликлаб) выполняет предварительную проверку и настройку течеискателя на площадке Заказчика, включая проверку вакуумной части, калибровку по эталонной течи и обучение персонала работе с режимами обдува.

Порядок выполнения контроля способом обдува

После достижения стабильного фона течеискатель переводится в режим измерений. Обдув начинают с участков подключения испытательной оснастки, затем последовательно переходят к поверхности изделия, передвигаясь от верхних зон к нижним, чтобы исключить ложные сигналы из‑за скопления гелия. На этапе обзорного поиска применяется для быстрой локализации потенциально дефектных участков; при возникновении отклика расход и диаметр пятна струи уменьшают для детальной привязки места течи.

Рекомендуемые режимы обдува: линейная скорость перемещения обдувателя 10–15 см/мин с учётом времени отклика (запаздывания) течеискателя; расход гелия ориентировочно 0,5–2 л/мин; расстояние от сопла до поверхности 5–20 мм; угол подачи струи 30–60°. Если поддержать требуемое разрежение при полностью закрытой линии откачки невозможно, допускается работа при частично прикрытом клапане вспомогательной откачки. При наличии грубых дефектов контроль проводят при включённой откачке; после их устранения выполняется повторная проверка при отключённой откачке для выявления малых утечек.

Интерпретация сигналов и предотвращение ложных откликов

Учитываются только устойчивые сигналы, превышающие уровень шумового фона и подтверждаемые при повторном обдуве той же зоны. Отдельно проверяются возможные подсосы по резьбовым и фланцевым соединениям, наличие «карманов» с задерживающимся гелием, а также влияние влаги и загрязнений, способных маскировать реальную течь. При необходимости выполняется повторная калибровка по контрольной течи и дополнительный проход обдува с изменённым направлением движения (перпендикулярным первоначальному).

Критерии приемки

Объект признаётся годным при соблюдении требований по прочности и плотности, указанных в КД, и при отсутствии зарегистрированных значений потока утечки, превышающих 5 × 10⁻⁷ Па·м³/с. Для обнаруженных дефектов фиксируются координаты, характер и максимальные значения потока. В случае превышения порогового значения участок маркируется, выполняется ремонт (доработка) и проводится повторная сплошная проверка.

Метрологическое обеспечение и прослеживаемость

В протокол испытаний вносятся сведения о типе, модели и серийных номерах течеискателя и контрольной течи, данные о поверке или калибровке, дата проведения контроля, температура, атмосферное давление, остаточный фон и показания по контрольной течи. Результаты должны быть прослеживаемы до государственных и отраслевых эталонов; дополнительно указываются все отличия условий испытаний от нормальных (температура течи, применённые поправки и т.п.) и оценивается суммарная неопределённость измерений, достаточная для корректного сравнения с порогом 5 × 10⁻⁷ Па·м³/с.

Сервисный центр CBVAC лаборатории Ликлаб обеспечивает метрологическую поддержку течеискателей, включая калибровку по гелиевым мерам потока и оформление соответствующей документации для подтверждения прослеживаемости.

Требования безопасности

Гелий является инертным газом, однако при его интенсивном использовании возможен риск вытеснения кислорода из рабочей зоны, поэтому необходимо обеспечивать эффективное проветривание. При обращении с баллонами следует строго соблюдать правила работы со сжатыми газами, исключать удары, падения и перегрев. Вакуумная арматура и шланговые соединения должны быть исправны; персонал обязан использовать СИЗ для защиты глаз и рук. Для изделий оболочечного типа при воздействии внешнего давления применяются защитные экраны и устройства, предотвращающие осевое сжатие и потерю устойчивости формы.

Распределение обязанностей

Исполнитель отвечает за доставку, сборку, настройку и калибровку течеискательного оборудования, выполнение вакуумирования, проведение испытаний, анализ и