Испытания на герметичность по ОСТ 11 0808-92: ключевые положения и порядок проведения

Отраслевой стандарт ОСТ 11 0808-92 регламентирует методы течеискания, применяемые при производстве и эксплуатации изделий, и устанавливает единые требования к терминологии, нормированию степени негерметичности и оформлению результатов контроля. Методы течеискания относятся к видам неразрушающего контроля с использованием проникающих веществ; для каждого метода задаются контрольная среда и принцип регистрации вещества, прошедшего через течи. Степень негерметичности описывается суммарным газовым потоком через все течи изделия и сопоставляется с нормой герметичности, зафиксированной в конструкторской и эксплуатационной документации.

Нормальные условия, единицы измерения и режимы течения

Нормальными условиями перетекания воздуха через течи считаются температура 25 °C (допускается отклонение ±10 °C), атмосферное давление 84,0–106,7 кПа и перепад давления «атмосфера — вакуум». Количественная характеристика течи выражается значением потока газа в указанных нормальных условиях; при необходимости допускается использование эквивалентных единиц, приведённых в приложениях к стандарту.

Для расчётного описания течи допускается представление дефектов в виде каналов круглого или щелевидного сечения. Режим перетекания через течь может быть молекулярным, вязкостным или переходным; расчётные зависимости для потока задаются через давление, температуру, характерные размеры канала и физико‑химические свойства газа.

Нормирование герметичности и чувствительность контроля

Норма герметичности определяет максимально допустимый суммарный поток газа, при котором сохраняется работоспособность изделия по назначению. Для узлов и соединений нормы рассчитывают по установленным формулам с учётом длины сварных и разъёмных соединений, а также конструктивных размеров элемента. Чувствительность используемого течеискателя подтверждается по калиброванной течи до начала испытаний и контролируется в процессе работ. Течеискатель должен комплектоваться калиброванной течью с воспроизводимым и стабильным потоком, обеспечивающей прослеживаемость показаний.

Испытательное оборудование и вспомогательные устройства

Стандарт устанавливает требования к основным параметрам течеискательной аппаратуры и допускает использование вспомогательного оборудования: вакуумных насосов различных типов, вакуумметров, селективных насосов и мембран. Соединительные линии между изделием и течеискателем должны иметь достаточную проводимость и не ограничивать требуемую быстроту откачки. Для повышения чувствительности рекомендуется минимизировать объём форвакуумной магистрали, применять высоковакуумные насосы с высокой быстротой действия и при необходимости подключать селективный насос параллельно высоковакуумному.

Подготовка к проведению течеискания

Подготовка включает приведение в работоспособное состояние контролируемого изделия и испытательного комплекса. Необходимо обеспечить доступ контрольной среды к поверхностям, отделяющим вакуумный объём от атмосферы, а также к сварным швам и разъёмным уплотнениям. Для объектов сложной конфигурации предусматривают секционирование системы, что ускоряет выделение негерметичных участков. При необходимости разрабатывают технологические инструкции с учётом конструктивных особенностей изделия и применяемой аппаратуры.

Перед началом испытаний подтверждают порог чувствительности по калиброванной течи, выполняют контроль до нанесения покрытий и после операций, способных нарушить герметичность. Параметры перепада давления, температуры и направления нагружения согласуют с реальными условиями эксплуатации. Для крупногабаритных объектов калиброванную течь устанавливают непосредственно на изделии для корректной оценки чувствительности в рабочей конфигурации.

Структура процесса течеискания

Процесс течеискания включает три последовательных этапа. На первом этапе устанавливают факт наличия либо отсутствия негерметичности. На втором этапе при подтверждённой негерметичности выполняют локализацию течей; для сложных объектов этот этап разделяют на выделение негерметичной секции и уточнение конкретного места дефекта с помощью обдува тонкой струёй контрольного газа, щупа или пузырькового метода. На третьем этапе определяют степень негерметичности и сравнивают её с установленной нормой герметичности. После устранения выявленных дефектов цикл испытаний повторяют до достижения требуемых показателей.

Методы течеискания

Манометрический метод применяют как для количественного определения степени негерметичности, так и для ориентировочной локализации дефектов. Для вакуумируемых изделий степень негерметичности определяют по наклону линейного участка зависимости давления от времени в изолированном объёме с использованием известного объёма и учёта фонового газовыделения. Использование средств автоматизированной регистрации позволяет отделять фоновую составляющую от сигналов натекания и повышает достоверность результатов.

Масс‑спектрометрический гелиевый метод обеспечивает высокую чувствительность и применяется в схемах непрерывной откачки и накопления. Способ обдува используют главным образом для локализации течей; способы камеры и чехла — для определения степени негерметичности, быстрой локализации сложных дефектов и повышения чувствительности при испытании объектов с большой постоянной времени. Калибровку течеискателя выполняют по калиброванной течи с определением цены деления и порога чувствительности.

Галогенный метод основан на изменении эмиссии накалённой платиновой нити в присутствии галогенсодержащих компонентов. Применяют течеискатели с вакуумным и атмосферным преобразователями; первый используют для вакуумируемых изделий с низкими нормами герметичности, второй — для газонаполненных изделий. Перед началом контроля выполняют калибровку; в ходе испытаний используют способы обдува, камер, местных присосок и вакуумной камеры. Для вакуумного преобразователя обеспечивают подвод кислорода; для помещений нормируются вентиляция и предельно допустимое содержание галогенов.

Электронозахватный метод базируется на снижении электропроводности разрядного промежутка под действием электроотрицательных компонентов. Измерительный модуль обеспечивает подготовку газа‑носителя, его фильтрацию и стабилизацию расхода. Калибровку проводят по контрольным образцам, ориентируясь на содержание кислорода в воздухе. Метод применяют, в том числе, для регистрации утечек инертных газов из изделий, работающих под избыточным давлением.

Катарометрический метод использует различие теплопроводности газовой смеси при попадании пробного газа; благодаря компенсационным схемам течеискатель практически нечувствителен к фоновому уровню пробной компоненты. Метод применяют при испытаниях в атмосферных условиях и для газонаполненных изделий; в качестве пробных газов используют компоненты с теплопроводностью, существенно отличающейся от теплопроводности воздуха.

Пузырьковый метод предназначен для визуального выявления устья течи в жидкой среде. Чувствительность определяется минимально различимыми диаметром пузырька и частотой его появления; порог чувствительности оценивают пересчётом наблюдаемых параметров пузырькообразования в поток в нормальных условиях. После извлечения из ванны изделие высушивают, сохраняя давление контрольного газа.

Порядок проведения испытаний

До начала работ проверяют соответствие параметров течеискательной аппаратуры паспортным данным, подтверждают чувствительность по калиброванной течи и формируют конфигурацию вакуумного тракта без ограничения проводимости. Затем подготавливают изделие, обеспечивают доступ контрольной среде к потенциальным зонам негерметичности и при необходимости выполняют секционирование объёма.

На первом этапе выбранным методом и технологичным способом подачи контрольной среды подтверждают либо опровергают наличие негерметичности. На втором этапе уточняют расположение дефекта с помощью локальных средств — обдува тонкой струёй, щупа, местных камер или пузырьковой ванны. На третьем этапе определяют степень негерметичности: для манометрического метода — по градиенту давления с учётом объёма, для масс‑спектрометрического — по цене деления течеискателя и зарегистрированному сигналу; для галогенного и электронозахватного методов используют соответствующие процедуры калибровки и пересчёта в поток в нормальных условиях.

Оформление результатов и требования безопасности

Результаты течеискания фиксируют в установленной форме с указанием наименования и типа течеискателя, даты, применённого метода и способа, порога чувствительности, сигнала по калиброванной течи, заключения о годности и сведений об исполнителе. Обязательно соблюдают требования электробезопасности и промышленной безопасности, а также специальные правила для сосудов, работающих под давлением, и по обращению с контрольными средами. Для галогенного метода дополнительно регламентируются параметры вентиляции и предельно допустимое содержание галогенов в воздухе помещения.

Заключение

ОСТ 11 0808-92 формирует воспроизводимую систему контроля герметичности: от унификации условий и единиц измерения до алгоритмов выбора метода и типовых схем его реализации. Грамотная подготовка изделия и вакуумного тракта, калибровка по калиброванной течи, обоснованный выбор способа отбора пробы и последовательное выполнение этапов испытаний позволяют обеспечить требуемую чувствительность и объективно оценить степень негерметичности в соответствии с нормой герметичности изделия.