Виноградов М.Л. Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Данная статья направлена на разъяснение вопросов метрологии приборов для контроля герметичности, применяемых на территории Российской Федерации. Операции, выполняемые в целях установления возможности применения оборудования поиска течей для численной оценки степени негерметичности, делятся на две группы: поверка и калибровка. Отдельно рассмотрим порядок калибровки стационарных установок контроля герметичности, установленных на конвейерном производстве, и вопросы аттестации персонала в области неразрушающего контроля.
Поверка течеискателя
Поверка прибора — это совокупность операций, выполняемых с целью подтверждения соответствия средств измерений метрологическим требованиям. Согласно Федеральному закону №102 «Об обеспечении единства измерений», средства измерений, предназначенные для применения в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, до ввода в эксплуатацию, а также после ремонта подлежат первичной поверке, а в процессе эксплуатации – периодической поверке.
Таким образом, если ваше предприятие работает в сферах деятельности, попадающих под государственное регулирование, течеискатель на производстве должен быть поверен. Из типичных сфер производства, где применяются приборы контроля герметичности, в область государственного регулирования, в частности, попадают: атомная энергетика, здравоохранение и оборонные предприятия. Полный список приведен в п.3 ст.1 ФЗ №102 [1].
Для осуществления поверки течеискателя органом метрологического надзора, прибор должен быть внесен в государственный реестр средств измерений. Данный способ обеспечения единства измерений требует ежегодной остановки цикла производства на предприятии для отправки течеискателя в метрологическую организацию с целью проведения поверки.
При внесении масс-спектрометрического течеискателя в реестр средств измерений устанавливается новый метрологический параметр – относительная погрешность измерений течеискателя, который определяет точность измерений истечения гелия. Как следует из анализа документации Росстандарт, для большинства течеискателей поставщиками заявлено очень малое значение допустимой погрешности измерений при поверке прибора – не более 15%.
Делается это, по-видимому, для получения преимуществ при участии в аукционах на поставку приборов. Представители метрологических организаций отмечают, что для заказчика оборудования это приводит к дополнительным трудностям при ежегодной поверке. Новый течеискатель, поставляемый производителем, данному требованию удовлетворяет. Однако, когда после года эксплуатации предприятие обратится для поверки прибора, указанное требование может оказаться невыполненным. В таком случае, орган метрологического контроля не имеет право выдавать документы о допустимости применения прибора для количественных измерений потока гелия.
Значение допустимой погрешности для течеискателя в 15% соответствует случаю, когда прибор, при подключении эталонной течи 3 . 10 -9 Па . м 3 /с, индицирует показание 3,45 . 10 -9 Па . м 3 /с. Оператору течеискателя очевидно, что для обеспечения повторяемых измерений с такой точностью вакуумная система прибора должна быть в идеальном техническом состоянии, что редко возможно в условиях реального производства.
Калибровка течеискателя
Калибровка течеискателя – это совокупность операций, выполняемых в целях определения действительных значений метрологических характеристик и метрологической пригодности течеискателя, который применяется вне сферы государственного регулирования обеспечения единства измерений.
Выбирать в качестве метрологической операции калибровку приборов контроля герметичности следует представителям иностранных производств, работающих на территории России. Калибровка соответствует международным стандартам предприятий автомобильной, холодильной, электронной, топливной, гражданской авиационной и судостроительной отраслей промышленности.
Калибровка течеискателя выполняется с использованием эталонов единиц потока, давления или расхода, прослеживаемых к государственным первичным эталонам. В данном случае течеискатель позиционируется в качестве СТО (специального технологического оборудования). При измерениях потоков из мест нарушения герметичности используется метод сравнения с мерой потока, такой, например, как контрольная течь типа Гелит [2]. Погрешность измерения определяется погрешностью меры потока. В данном случае, именно мера потока подлежит контролю органами метрологического надзора.
Рисунок 1 – Гелиевые течи для калибровки течеискателей
Рисунок 2 – Течеискатель Ulvac Heliot с встроенной гелиевой течью
Межповерочный интервал для меры потока Гелит 1 составляет один год, Гелит 2 – два года. Течи гелиевые поставляются с отметкой о государственной поверке. В случае своевременной поверки контрольной течи, установленной в течеискателе, прибор можно применять для количественных измерений потока течей.
Калибровка установок контроля герметичности
Автоматические системы поиска течей, встроенные в конвейеры на серийном производстве, требуют регулярной калибровки. Однако отправить их в метрологическую организацию или даже остановить на рабочую смену зачастую невозможно. Калибровка автоматических систем производится специалистами с выездом на территорию производства и выполняется с применением калибраторов, входящих в реестр средств измерений РФ.
Примерами таких установок поточной проверки герметичности является система поиска течей в радиаторах и интеркулерах на автомобильном заводе, а также система тестирования на герметичность запорной арматуры. Обе эти системы, показанные на рисунках, встроены в конвейер, и их остановка на значительное время принесет производителю значительные убытки. Например, производительность системы при контроле вентилей достигает 1440 изделий за смену.
Рисунок 3 – Установка высокопроизводительного контроля герметичности запорной арматуры
Рисунок 4 – Установка контроля герметичности радиаторов на автомобильном производстве
Автоматизированный контроль герметичности высокой производительности реализован на базе манометрического течеискателя Nolek S9. Принцип расчета потока течи в нем основан на определении скорости изменения давления в объекте контроля. Т.е. прибор S9 подает установленное давление в проверяемый объект и контролирует, изменяется ли давление со временем.
Для ежегодной калибровки установок контроля герметичности на базе течеискателя Nolek S9, с целью определения метрологических характеристик и метрологической пригодности оборудования, специалисты применяют калибровочные приборы следующих типов:
Таблица 1
Приборы для калибровки установок контроля герметичности
Источник
Найди утечку сам – проверенные способы обнаружить повреждения холодильного контура в кондиционерах различного назначения
Системы кондиционирования, пользуются стабильным спросом благодаря своему удобству и функциональности, применяются во многих сферах и ежегодно усовершенствуются. Климатическая техника, как и любая другая подвержена износу в процессе эксплуатации, а также появлениям локальных неисправностей, многие из которых, в том числе и утечка фреона, вызванная повреждением холодильного контура, относительно легко найти, особенно если использовать ультрафиолетовую добавку, и устранить самостоятельно. Хладагент – основной рабочий состав в системе, и если его концентрация снизится, то следует ожидать в первую очередь уменьшение эффективности работы кондиционера, а в будущем более серьезных поломок:
Перегрев оборудования приводит к выходу из строя рабочих узлов;
В разгерметезированую систему может попасть влага, взаимодействие которой с хладагентом приводит к образованию кислоты, вызывающей повреждение обмоток нагнетательного элемента, а также воздух, что не менее опасно;
Кроме фреона по контуру циркулирует масло, недостаток которого может стать причиной отказа компрессора.
Важно: быстрое вытекание хладагента возможно только при полном разрыве участка трубы, но шанс именно такой поломки стремится к нулю, но если вовремя обнаружить и ликвидировать незначительную трещину, то и дорогостоящем ремонте не будет необходимости.
В любом случае найти утечку фреона самостоятельно – возможно, и даже нужно для того чтобы:
Продлить срок эксплуатации оборудования;
Сохранить его функциональные возможности;
Избежать дополнительных расходов на восстановление работоспособности.
Важно: протечка может возникнуть не только в трубопроводе, но и в других компонентах системы, а значит поиск места где возникла проблема связан с определенными сложностями, и может проводится различными методами.
Прежде чем приступать к проверке на герметичность, стоит обратить внимание на следующие моменты:
Протечку можно выявить только если контур находится под давлением;
Индикаторы системы должны быть исправны, а крепежи подтянуты – при неправильной работе оборудования выявить повреждение не удастся;
На время диагностики в контур можно, а в некоторых случаях нужно, заправить азот, схожий по свойствам с хладагентами;
Некоторые способы проверки связаны с потенциально опасным повышением давления в системе, их лучше избегать, например, отдать предпочтение методу, основа которого использование ультрафиолетовой добавки, или следить за уровнем этого параметра при помощи специального регулятора.
Учитывая, что кондиционер в машине и домашняя сплит-система, работают по схожей схеме, то и проверять их соответственно можно используя приведенные ниже способы.
5 основных способов найти утечку фреона
Для того чтобы понять, что же лучше и выгоднее: ультрафиолетовая добавка, подсвечивающая проблемный участок, разборка системы для анализа ее частей на предмет утечек традиционными способами или использование специализированного оборудования нужно рассмотреть особенности всех существующих приемов. С одной стороны, их не так уж и многого, но с другой они разительно отличаются друг от друга.
Проще всего выявить утечку, когда она настолько серьезна что в результате на вентиле или трубах видны масляные потеки. Когда визуальная оценка не дает результатов, при поиске протечек в холодильном контуре используют следующие способы:
Проверку под высоким давлением;
Погружение в воду;
Обработку мыльным раствором;
Добавление к рабочему составу ультрафиолетового красителя;
Обследование при помощи специального течесикателя.
У каждого из способов есть свои особенности и применять некоторые из них целесообразно только в определённых случаях.
Как найти утечку при помощи проверки под высоким давлением
Снижение концентрации фреона в системе далеко не единственная причина поломок кондиционера, но, если есть подозрение что нестабильность или потеря эффективности работы связаны именно с этой проблемой, в первую очередь проверяют такую гипотезу. Для этого достаточно повысить давление в системе до допустимого максимума, и спустя время проверить его значение. Логично, что если показатель снизился, то пора приступать к поиску места повреждения контура. Для проведения таких исследований используют специальные системы опрессовки азотом.
Как найти утечку фреона погружением в воду
Если есть возможность изъять из системы часть в которой предположительно находится дефектное место, то поиск утечки сводится к трем простым шагам:
Заполнение участка системы сухим азотом;
Герметизация;
Погружение под воду.
На месте трещины появятся пузырьки, а для того чтобы предотвратить их скапливание на поверхности, достаточно добавить в воду моющее средство, что приведет к изменению поверхностного натяжения.
Как найти утечку фреона при помощи мыльного раствора
Применение мыльного раствора один из устаревших, но не теряющих своей эффективности способ найти место повреждения трубы. Он подходит только в том случае если Вы примерно знаете в какой именно зоне появился дефект, например, видите масляные пятна, и осталось только найти точное местоположение протечки. Главная причина использовать именно такой метод диагностики – цена процедуры, ведь для того чтобы приготовить смесь можно использовать обычное моющее средство для бытовых целей. Не составит труда найти и уже готовые растворы с совершенствующими эффективность присадками и аэрозольным распылителем, но в таком случае после обработки поверхности обязательно нужно тщательно удалить их остатки, т.к. активные компоненты могут навредить системе. Если заменить хладагент на сухой азот, издающий звуки при просачивании в трещины, то эффективность метода повысится.
Течеискатели – специализированные инструменты для профессионалов
Галоидный течеискатель, который целесообразно использовать только если в хладагенте присутствует хлор, скорее промышленная установка, и не смотря на то что стоит она недорого, ее приобретение вряд ли окупиться. Использование такого аппарата позволяет определить утечку даже если она составляет не более 150 грамм/год, но при этом он все равно менее эффективен чем электронный аналог и во время его применения требуется максимальная осторожность для того чтобы не подвергнутся воздействию опасных паров и открытого огня изменение цвета, которого и свидетельствует о наличии утечки.
Электронные течеискатели также работают только с определенным видами хладагента, и чаще всего используются вместе с другими способами – проверкой при помощи мыльного раствора или опрессовкой азотом. Такие устройства более точные (определяют повреждения результат которых утечка объемом до 3 грамм/год), но стоят дорого, особенно с учетом недлительного срока службы. Существуют также течеискатели определяющие место где была утеряна герметичность при помощи сканирования ультразвуком, но они еще дороже двух других типов оборудования, также показывают лучшие результаты при взаимодействии с азотом и требуют соблюдения тишины при проверке.
Как найти утечку фреона при помощи ультрафиолетовой добавки
Ранее такую методику использовали в автомобильных системах кондиционирования, а сегодня она постепенно вытесняет другие методы, что и неудивительно учитывая насколько ультрафиолетовая добавка в фреон, облегчает поиск утечки. Главное преимущество – максимальная простота диагностики. Для того чтобы найти место утечки достаточно закачать внутрь контура специальный краситель, а после того как он пройдет вместе с рабочим составом несколько кругов циркуляции, осмотреть все компоненты системы при помощи ультрафиолетовой лампы. Это значит, что найти утечку фреона в холодильнике, автомобильном или бытовом кондиционере используя ультрафиолетовую добавку сможет каждый, ведь этот метод позволяет практически не разбирать технику!
Кроме того, такой способ считается наиболее эффективным, по причине оптимального соотношения цены и результативности, ведь затраты на покупку красителя, видимого в определенном спектре несравнимы со стоимостью полноценной промывки и применением других методик.
Отдельно стоит упомянуть что ультрафиолетовая добавка для поиска утечек фреона:
Может смешиваться с любыми видами хладагентов, даже с CFC, HFC и HCFC;
Не содержит опасных для техники и здоровья человека растворителей;
Позволяет максимально точно определить место и характер повреждений;
Лучший инструмент для профилактики;
Не изменяет эксплуатационные параметры хладагента.
Отдельное преимущество ультрафиолетового красителя для поиска утечек, отсутствие трудностей с тем чтобы купить УФ-лампу для проведения диагностики – красители видны под любым источником подобного излучения, вплоть до обычного светодиода. Для того чтобы максимально сократить время поиска утечки, лучше осматривать систему в темноте и надеть UV-очки, но и без них этот метод отличается наибольшей простотой обнаружения локализации неисправностей.
Самый простой и выгодный способ найти утечку фреона самостоятельно
Из всего вышеизложенного можно сделать вывод что проще всего для поиска проблемных участков использовать ультрафиолетовые добавки. Необходимость полностью разбирать, а потом собирать систему или приобретать специализированное оборудование для диагностики ее состояния ведет к внушительным затратам как минимум времени, а скорее всего и денег, в то время как залить в систему УФ-краситель – дело пары минут. Кстати, если заглянуть на тематические форумы, то практически все отзывы как от мастеров, так и от тех, кто лично занимался поиском утечки будут положительными, а высокий спрос и положительная оценка результатов – лучшее доказательство эффективности метода.
Виноградов М.Л. 
