Испытания на герметичность методом вакуумной (гелиевой) камеры

Контроль герметичности методом гелиевой вакуумной камеры основан на размещении изделия в герметичном объеме. Течеискатель подключается к камере или непосредственно к объекту через систему вспомогательной откачки. Внутрь изделия подается контрольный газ с заданной долей гелия либо чистый гелий под давлением, регламентированным конструкторской документацией. При наличии течи гелий, двигаясь по градиенту давления, проникает в откачиваемый объем камеры или объекта, где и регистрируется течеискателем.

Конструкция вакуумной камеры должна обеспечивать полную герметичность всех технологических соединений и узлов подачи гелия. При этом контролируемая поверхность изделия не должна перекрываться элементами камеры — газ из возможных дефектов обязан свободно выходить в объем камеры. Камера может быть выполнена в виде жесткого корпуса или гибкого газонепроницаемого чехла для крупногабаритных объектов. В последнем случае давление внутри камеры не должно превышать атмосферного, а объект должен конструктивно допускать вакуумирование внутренних полостей.

1 — течеискатель; 2, 4 — вакуумметры; 3, 8, 10, 11, 13, 15, 17, 18 — клапаны; 5 — вакуумная камера; 6 — объект контроля;
7 — мановакуумметр; 9 — пульт подачи пробного газа; 12, 16 — вакуумные насосы; 14 — контрольная течь

Испытания на герметичность способом гелиевой вакуумной камеры выполняются следующим образом: изделие подготавливается в соответствии с требованиями, изложенными в предыдущем разделе, после чего помещается в заранее очищенную и высушенную камеру.

После герметизации крышки и всех вводов камеры производится откачка объема до требуемого остаточного давления.

В соответствии с технической документацией задается целевое остаточное давление порядка 7–8 Па. Для запуска измерений на современных течеискателях достаточно давления не выше 1000 Па. Повышение степени вакуума напрямую увеличивает чувствительность контроля. Допускается начинать испытания при давлении около 1000 Па, а по мере снижения давления до 100 Па и ниже переходить к более высокочувствительным режимам. Программы испытаний должны адаптироваться под реальные возможности применяемого оборудования, современные подходы к неразрушающему контролю и требования действующих нормативно-технических документов.

Перед подачей гелия внутренний объем изделия эвакуируется до остаточного давления 700–1400 Па либо выполняется сквозная продувка азотом с последующей заменой на гелий. После достижения заданного остаточного давления открывается входной клапан течеискателя, отключается вспомогательная откачка, и фиксируются фоновые показания. Затем во внутреннюю полость объекта подается гелий или гелиево-воздушная смесь до давления, заданного в КД.

Изделие выдерживается под давлением. Продолжительность выдержки определяется суммарным объемом и устанавливается по следующим интервалам: до 0,1 м³ — не менее 5 мин; от 0,1 до 0,5 м³ — не менее 10 мин; от 0,5 до 1,5 м³ — не менее 15 мин; от 1,5 до 3,5 м³ — не менее 20 мин; свыше 3,5 м³ — не менее 40 мин.

Следует учитывать, что фторкаучуковые уплотнения оснастки, применяемые для герметизации изделий, при длительном воздействии гелия начинают пропускать гелий через бездефектный материал. Поэтому при длительных испытаниях (более 20 минут) появление сигнала, обусловленного газопроницаемостью уплотнителей, является ожидаемым и должно быть учтено при итоговой обработке результатов.

При необходимости проверки отдельного узла, зоны сварного шва или конкретного участка поверхности на него устанавливается локальная вакуумная камера, и дальнейший контроль ведется по той же схеме, что и для основной камеры.

При контроле замыкающего сварного шва изделия выполняется вакуумирование объекта и подача гелия во внутренний объем с последующей заваркой замыкающего шва в потоке гелия. После завершения сварки данный шов дополнительно проверяется с использованием локальной вакуумной камеры.

Технологическая карта

Контроль герметичности методом гелиевой вакуумной камеры

Предварительная подготовка изделия — очистка, сушка, удаление следов коррозии и загрязнений — возлагается на заказчика и должна быть полностью выполнена до передачи продукции на испытания в лабораторию.

Остаточные загрязнения, влага и очаги коррозии затрудняют достижение требуемого уровня вакуума и стабильности показаний течеискателя, увеличивают длительность цикла испытаний. Кроме того, присутствие коррозии и отложений может ухудшать эксплуатационную герметичность и сокращать ресурс изделия.

Таким образом, очистка, сушка и удаление ржавчины и продуктов коррозии с поверхностей, подлежащих контролю, являются обязательным этапом, который должен быть выполнен заказчиком до сдачи изделий на герметичный контроль.

Этап	Описание операции	Примечания и контрольные параметры
1. Подготовка оборудования	Проверить работоспособность течеискателя, вакуумных насосов, запорной арматуры, системы подачи гелия и герметичность вакуумной камеры.	- Включить течеискатель на разогрев в соответствии с инструкцией. - Убедиться в наличии и исправности контрольной течи.
2. Подготовка оснастки	- Подготовить оснастку в соответствии с КД и эксплуатационной документацией. - Удалить с наружных поверхностей загрязнения и влагу. - При необходимости выполнить сушку оснастки.	- Проверить отсутствие конденсата и загрязнений, ухудшающих герметизацию.
3. Установка объекта в камеру	- Поместить изделие в чистую и сухую вакуумную камеру. - Установить уплотняющие элементы и зафиксировать крышку камеры.	- Контролируемая поверхность должна быть полностью открыта внутри камеры. - Проверить корректность установки уплотнений.
4. Вакуумирование камеры	- Запустить вакуумную систему. - Откачать объем камеры до остаточного давления, указанного в КД (рекомендуется < 1000 Па). - Зафиксировать фоновый поток течеискателя.	- Контролировать показания вакуумметров.
5. Подача контрольного газа	- При закрытом входном клапане течеискателя подать в камеру гелий либо гелиево-воздушную смесь до требуемого давления.	- При необходимости выполнить предварительную продувку камеры азотом перед подачей гелия.
6. Выдержка под давлением	Выдержать объект под давлением: • до 0,1 м³ – ≥ 5 мин • 0,1–0,5 м³ – ≥ 10 мин • 0,5–1,5 м³ – ≥ 15 мин • 1,5–3,5 м³ – ≥ 20 мин • >3,5 м³ – ≥ 40 мин	- При длительных испытаниях (>20 мин) учитывать газопроницаемость фторкаучуковых уплотнений.
7. Проведение измерений	- Открыть входной клапан течеискателя. - Отключить вспомогательную откачку. - Зарегистрировать показания течеискателя.	- При появлении сигнала анализировать возможный вклад проницаемости гелия через уплотнения.
8. Локальный контроль (при необходимости)	Для проверки отдельных участков или сварных соединений установить локальную вакуумную камеру и повторить операции по вакуумированию и подаче гелия.	- Контроль замыкающего шва: вакуумировать объект, подать гелий во внутреннюю полость, выполнить заварку шва в потоке гелия, затем проверить шов локальной камерой.
9. Завершение работы	- Прекратить подачу гелия. - Вентилировать камеру до атмосферного давления. - Извлечь изделие. - Отключить оборудование в соответствии с инструкцией.	- О Услуги Течеискательные испытания электронных блоков и модулей Течеискательные испытания электронных блоков и модулей — используются низкие концентрации гелия для защиты электроники. Контроль выявляет микротрещины в корпусах, гермовводах и пайке. Испытания выполняются в камерах с ограничением влажности. Метод гарантирует работоспособность изделий при перепадах давления. Испытания по требованиям Росатома согласно ГОСТ Р 50.05.11-2018 Испытания по требованиям Росатома согласно ГОСТ Р 50.05.11-2018 — используется аттестованное оборудование и персонал квалификационного уровня. Контроль проводится по обязательным критериям безопасности. Методы соответствуют регламентам атомной отрасли. Лаборатория обеспечивает полную документальную поддержку. Поделиться Назад к списку Найти