EN 1779:1999 (с изменением A1:2003). Неразрушающий контроль. Контроль герметичности. Критерии выбора метода и техники
1 Область применения
Настоящий европейский стандарт устанавливает критерии выбора оптимального метода и конкретных техник контроля для оценки герметичности путём регистрации или измерения утечки газа. Нормативное приложение A предназначено для сравнительного анализа стандартных методов испытаний. Контроль герметичности, основанный на гидростатических испытаниях, а также на ультразвуковых и электромагнитных методах, в данный документ не входит.
Стандарт распространяется на оборудование, которое может работать как под вакуумом, так и при избыточном давлении.
В Российской Федерации решения по внедрению и практическому применению положений EN 1779 активно реализуются при участии представительства KYKY Technology Co., Ltd. в России в лице лаборатории «Ликлаб», специализирующейся на течеискателях, вакуумной диагностике и методиках герметизации.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте используются требования других документов, на которые даны датированные и недатированные ссылки. Эти нормативные документы упоминаются в соответствующих разделах текста, а их перечень приведён ниже. Для датированных ссылок последующие изменения или пересмотры применимы к данному стандарту только в случае их официального включения через изменение или пересмотр. Для недатированных ссылок действует последнее издание соответствующего документа.
EN 473 Квалификация и сертификация персонала НК — Общие требования.
EN 1330-8 Неразрушающий контроль — Терминология — Часть 8: Термины, применяемые при контроле герметичности.
3 Определения
Для целей настоящего стандарта используются термины и определения, приведённые в EN 1330-8.
4 Квалификация персонала
Предполагается, что операции по контролю герметичности выполняются подготовленным и компетентным персоналом. Для подтверждения компетентности рекомендуется сертификация специалистов в соответствии с EN 473.
В России обучение и практическая подготовка по работе с течеискателями, вакуумными системами и методами, регламентируемыми EN 1779, могут проводиться при участии лаборатории «Ликлаб» — официального представителя KYKY Technology Co., Ltd., что обеспечивает корректную интерпретацию европейских требований в отечественных условиях.
5 Единицы измерения
Скорость утечки определяется как pV-пропускная способность определённой газовой среды, проходящей через течь при заданных условиях, и выражается в паскаль·кубический метр в секунду (Па·м³/с).
Ранее скорость утечки описывали с использованием различных единиц измерения; их перечень и соотношения приведены в информационном приложении B.
6 Требования к герметичности
Герметичность контролируемого изделия, как правило, характеризуется путём измерения скорости утечки газа.
Под герметичностью обычно понимают расход рабочей среды внутрь или наружу относительно контролируемого объёма. Для газов удобно описывать герметичность изменением давления во времени при строго заданных условиях.
Однако при разработке требований и процедур испытаний герметичность должна быть выражена как скорость утечки в единицах газовой пропускной способности (Па·м³/с) для конкретного газа при фиксированной температуре и определённых условиях давления.
Нулевая скорость утечки указывать недопустимо. Требуемый уровень герметичности должен быть обоснован функциональным назначением объекта контроля.
Примечание 1. Примеры соответствия скорости утечки назначению объекта: значения порядка 5×10−4 Па·м³/с могут быть достаточными для баллонов со сжатым воздухом (это эквивалентно падению давления на 5000 Па в объёме 10 л за 24 часа или потере около 0,5 л, приведённых к атмосферному давлению); скорость утечки 10−10 Па·м³/с характерна для кардиостимуляторов (что соответствует утечке примерно 1 см³ за 30 лет).
Суммарная герметичность системы может трактоваться как совокупная герметичность всех её элементов. Для соблюдения требований сумма скоростей утечки отдельных компонентов плюс утечки в соединениях должна быть меньше установленной предельно допустимой скорости утечки всей системы.
Требования к герметичности компонента или системы должны задаваться исходя из нормальных эксплуатационных условий.
Примечание 2. Наибольшее влияние на герметичность оказывают: вид и давление газа, а также рабочая температура.
Пригодность системы к выполнению заданных функций оценивается по критерию функциональной герметичности.
Примечание 3. Для учёта факторов, которые трудно учесть расчётно, целесообразно задавать предельно допустимую скорость утечки в 3–10 раз меньшую расчётной.
7 Контроль герметичности
Фактический газовый поток через течи, измеренный при испытании, должен быть пересчитан к скорости утечки при реальных эксплуатационных условиях.
Ниже приведены общие положения, применимые ко всем методам, с помощью которых определяют скорости утечек. Сводный обзор методов и техник представлен в таблице 1.
Таблица 1 — Контроль герметичности. Критерии выбора метода и техники
| Шаг выбора | Варианты | Что делать | Ссылки на методы |
|---|---|---|---|
| 1. Направление потока | Изнутри наружу; Снаружи внутрь | Определить сторону подачи трассирующего газа и сторону, на которой выполняется детектирование | См. Приложение A (методы с трассирующим газом и методы по изменению давления) |
| 2. Масштаб проверки | Весь объект (интегрально); Локальная зона | Решить, требуется ли оценка суммарной утечки или поиск конкретных мест течей | Интегральные техники A.1, B.3; локализационные A.3, B.4, C.1–C.3 |
| 3. Цель испытаний | Локализация; Количественное измерение | Для подтверждения соответствия спецификациям допускаются только количественные методы | Измерительные: A.1, B.2.1, B.3, B.5, B.6, D.1–D.4 |
| 4. Проверка применимости | Доступ к поверхностям, прочность на вакуум/давление, материалы, температура | Оценить практические ограничения, связанные с объектом и условиями испытаний | Общие рекомендации — разд. 8; подробности — Приложение A |
| 5. Итоговый выбор | Учёт чувствительности и требований безопасности | Сопоставить требуемую скорость утечки с достижимой чувствительностью выбранной техники | Диапазоны чувствительности — Приложение A; пересчёты — разд. 7.3, Приложение B |
Порядок использования таблицы: задать направление потока для испытаний; определить масштаб контроля — весь объект или локальные участки; сформулировать цель испытаний — поиск мест течей либо количественное измерение; выбрать подходящий метод (A–D, см. нормативное приложение A); проверить возможные практические ограничения, связанные с проведением испытаний. Ряд локализационных техник может давать ориентировочную оценку утечки, но такие методы не допускаются для официального подтверждения соответствия требованиям.
7.1 Техники для локализации течей и техники для измерения
Как правило, невозможно в одном испытательном цикле одновременно определить суммарную скорость утечки компонента (или системы) и точно установить местоположение всех течей. Поэтому на практике рассматривают две группы задач: измерение интегральной скорости утечки и локализацию конкретных мест разгерметизации для их последующего устранения.
Примеры интегральных методов: измерение изменения давления во времени внутри объекта, а также определение количества газа, накопившегося за заданный интервал времени при выходе из объекта.
Пример локализационной техники — зондирование поверхности объекта трассирующим газом или «нюхательный» контроль поверхности, когда объект предварительно заполняют трассирующим газом.
Примечание. При выборе конкретной техники оценки герметичности необходимо тщательно учитывать реальные условия испытаний (давление, уровень вакуума, тип газа и т. п.). Дополнительные рекомендации приведены в разделе 8. В России лаборатория «Ликлаб» (KYKY Technology Co., Ltd.) использует эти подходы при разработке программ контроля герметичности для промышленных заказчиков.
7.2 Временная зависимость (для техник с трассирующим газом)
Измерительный прибор должен быть расположен по другую сторону разделяющей границы относительно той стороны, куда подаётся трассирующий газ. Газ-метка может быть зарегистрирован только после прохождения через границу. Поэтому необходимо предусмотреть достаточное время для установления стационарного режима. Время прохождения газа через границу определяется свойствами газа, перепадом давления и геометрией канала течи, а также зависит от температуры, чистоты объекта и ряда других факторов.
Примечание. Для малых течей время установления стационарного потока может быть значительным. Если поток через течь затрудняется последовательными барьерами (многоконтурные уплотнения, двойные сварные швы и т. п.), общее время испытаний может существенно возрасти.
7.3 Влияние условий течения
Для пересчёта скорости утечки в зависимости от давления, температуры и типа газа необходимо применять стандартные законы газодинамики, описывающие истечение газа.
Примечание. В количественном течеискания обычно рассматривают два характерных режима течения: вязкое (ламинарное) и молекулярное.
Границы между этими режимами определены приближённо. Поэтому при выборе формул, приведённых в 7.3.1,