Повышение эффективности контроля герметичности опасных производственных объектов

• Автор: Сумкин, Павел Сергеевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 115 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. КОНТРОЛЬ ГЕРМЕТИЧНОСТИ, ТЕЧЕИСКАТЕЛЬНАЯ АППАРАТУРА. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ
1.1 Измеряемые и нормируемые параметры при проведении контроля герметичности аппаратурными методами. Системы контроля герметичности
1.2 Аппаратурные средства контроля герметичности
1.3 Современное состояние метрологического обеспечения при контроле герметичности
1.4 Выводы
2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ КОНТРОЛЯ С РЕАЛИЗАЦИЕЙ СПОСОБА ЩУПА
2.1 Выбор модели оценки эффективности
2.2 Построение обобщённых показателей для систем контроля герметичности,
реализующих способ щупа
2.3 Расчёт показателя технического уровня и оценка корректности его определения
2.4 Выводы
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯЮЩИХ ФАКТОРОВ И РАЗРАБОТКА
СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ С УЛУЧШЕННЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ
3.1 Требования к системе контроля герметичности, с параметрами, обеспечивающими наилучший уровень технической эффективности
3.2 Разработка метрологического обеспечения контроля герметичности для систем, реализующих способ щупа
3.3 Разработка звуко-резонансного течеискателя «ТИ-ЗОНД»
3.3.1 Разработка принципов построения малогабаритного анализатора течеискателя
и схемы проведения эксперимента для определения минимального порога чувствительности и постоянной времени анализатора звуко-резонансного течеискателя
3.3.2 Разработка режимов работы звуко-резонансного течеискателя «ТИ-
ЗОНД»
3.4 Выводы
4. ЗВУКО-РЕЗОНАНСНЫЙ МЕТОД КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ.
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ КОНТРОЛЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЗВУКО-РЕЗОНАНСНОГО ТЕЧЕИСКАТЕЛЯ И КАЛИБРОВАННОЙ КОНТРОЛЬНОЙ ТЕЧИ
4.1 Разработка методики определения пороговой чувствительности гелиевых те-
чеискателей и способов контроля
4.2 Разработка технологии проведения контроля герметичности звукорезонансным методом. Способ атмосферного щупа

4.3 Расчет и обобщение технических параметров разработанных средств контроля
герметичности и «звуко-резонансного» метода контроля. Построение обобщённых показателей
4.4 Расчет показателей технической эффективности для систем контроля герме-
тичнотси с применением разработанных средств контроля - звукорезонансного течеискателя «ТИ-ЗОНД» и калиброванной контрольной течи
«кт-1»
4.5 Выводы
5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
6. ПРИЛОЖЕНИЯ
7. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность
Контроль герметичности в последнее время приобретает особую актуальность в связи с достижением предельных значений ресурсных параметров машин и оборудования опасных производственных объектах подконтрольных Ростехнадзору РФ. Для оценки технического состояния значительного числа промышленных объектов и оборудования (отнесенных к опасным производственным объектам) успешно применяется контроль герметичности с использованием аппаратурных методов. Одним из самых распостраненных аппаратурных способов контроля герметичности является способ щупа (в ряде случаев -метод щупа). Эффективность контроля герметичности при «щуповых» испытаниях в значительной степени определяется выбором конкретной системы контроля герметичности, которая в свою очередь определяется пороговой чувствительностью системы контроля и контролепригодностью объекта контроля. Системы контроля герметичности включают сами течеискатели, методы и устройства их калибровки, пробные вещества (режимы нагрузки ими объектов контроля), а также способы подготовки поверхности объекта контроля (выбор способа очистки поверхности объекта контроля, температуру и условия осушки). Выбор течеискателя определяет тип пробного вещества, которое будет использовано в процессе проведения контроля, время подготовки к контролю, трудоемкость проведения контроля герметичности, селективную избирательность выявления течей и в конечном итоге стоимость проведения контроля герметичности. Анализ систем контроля герметичности для «щуповых» испытаний проведенный в данной работе определяет актуальность исследований, направленных на разработку нового - звуко-резонансного метода контроля герметичности. Данный метод включает новые средства контроля (звуко-резонансный те-чеискатель «ТИ-ЗОНД» и калиброванную контрольную течь «КТ-1»), а также технологию контроля, которые обеспечивают повышение эффективности контроля герметичности при «щуповых» испытаниях. Звуко-резонансный течеи-скатель «ТИ-ЗОНД» позволяет проводить эксплуатационный контроль не только с помощью гелия (как пробного газа), но также агрессивных, реакционно-способных газов и паров, например хлора или паров азотной кислоты без потери работоспособности, при этом обеспечивается проверка нижнего порога чувствительности по пробному газу гелию.
Состояние проблемы
Промышленный выпуск течеискателей различных типов в качестве пробных газов в которых используется - гелий, фреоны и элегаз (газы удовлетворяющие нормативно-техническим требованиям проведения контроля герметичности на опасных производственных объектах подконтрольных Ростехнадзору РФ) осуществляют в РФ и за рубежом ряд фирм, среди которых ООО Измеритель (Россия), Varian (США), ADIXEN (Alcatel Vacuum Technology) (Германия), Вое edwards (США, Великобритания), и др. Течеискатели в которых использо-

• т Т *

Рис. 1.13. А) Течеискатель метана, пропана и водорода 1ез1о 0632 (Германия) Б) Течеи-скатель углеводородов 1ТЕ-8900А (Бельгия)
Порядок проведения контроля аналогичен катарометрическому методу контроля герметичности с применением пробного газа, на избирательную индикацию которого настроен сенсор.
Примечание:
Проверку нижнего порога чувствительности при проведении контроля герметичности с применением сенсорных течеискательных элементов рекомендуется проводить с использованием источников микропотоков пробного газа (калиброванных контрольных течей), на пик которых настроен данный сенсорный элемент.
Метод контроля герметичности с применением диффузионных мембран с управляемой термодиффузией. Способ щупа.
Избирательной селективности при поиске утечек пробного газа гелия или его смесей с воздухом можно достигнуть применением диффузионных мембран с управляемой термодиффузией, однако при данном способе требуется создание среднего вакуума со стороны детектора, что ведет к применению вакуумного насоса и потери портативности прибора. В случае использования в качестве анализатора течеи-скателя диффузионных насосов (постоянно находящихся под вакуумом) с селективными термодиффузионными мембранами (чувствительность приборов =5-10’7