ЕН 1779_НК_Течеискание.КритерииВыбораМетодовКонтроля. Нк Течеискание Критерии выбора методов контроля
 Скачать 175 Kb.
|
|
Европейский стандарт ЕН 1779 Август 1999 г. НК – ТечеисканиеКритерии выбора методов контроляICS 19.100 Данный Евростандарт был принят Европейским комитетам по стандартам (СЕН) 10 июля 1999 г. Члены СЕН согласились выполнять нормы СЕН, которые устанавливают условия, по которым данный европейский стандарт без всяких изменений имеет статус национального стандарта. Последняя редакция списка этих норм с их библиографическими данными доступна по запросу в центральном секретариате или у любого члена СЕН. Европейский стандарт существует в трех официальных редакциях (нем., англ., франц.). Редакция на других языках, сделанный членом СЕН под свою ответственность перевод на национальный язык и переданный в центральный секретариат, имеет тот же статус как официальная редакция. Членами СЕН являются национальные институты по стандартам Бельгии, Дании, Германии, Финляндии, Франции, Греции, Ирландии, Исландии, Италии, Люксембурга, Мальты, Нидерландов, Норвегии, Австрии, Португалии, Швеции, Швейцарии, Словакии, Испании, Чешской Республики, Венгрии и Соединенного Королевства. Европейский комитет по стандартам (СЕН) Центральный секретариат: rue de Stassart, 36, B-1050 Brussel, Belgien Реф. № ЕН 1779:1999 D © 1999 СЕН – Все права использования в любом виде в мире защищены членами СЕН. Содержание Предисловие 1. Область применения 2. Нормативные ссылки 3. Определения 4. Квалификационные требования к персоналу 5. Единицы измерения 6. Требования к течеисканию 7. Контроль течеисканием 8. Общие основания для выбора метода контроля Приложение А (нормативное) Особенности методов контроля течеисканием Приложение В (информационное) Факторы перерасчета единиц размеров течи Приложение AZ (информационное) Разделы данного европейского стандарта, касающиеся важных требований или директив Евросоюза Предисловие Данный Европейский стандарт ЕН 1779:1999 был разработан Техническим комитетом СЕН/ТС 138 «Неразрушающий контроль», секретариат которого поддерживается АФНОР. Европейский стандарт имеет статус национального стандарта, как при публикации идентичного текста, так и с признанием до февраля 2000 г., и все противоречащие национальные стандарты должны быть изъяты до февраля 2000. Европейский стандарт разработан по поручению ЕК и Европейской зоны свободной торговли (ЕФТА) Европейским комитетом по стандартам (СЕН), и поддерживает основные требования директив ЕС. Взаимосвязь с требованиями директив ЕС содержится в Приложении AZ, которое является составной частью данного документа. В соответствии с порядком СЕН/СЕНЕЛЕК следующие страны обязаны принять Европейскую норму: Бельгия, Дания, Германия, Финляндия, Франция, Греция, Ирландия, Исландия,, Италия, Люксембург, Мальта, Нидерланды, Норвегия, Австрия, Португалия, Швеция, Швейцария, Словакия, Испания, Чешская Республика, Венгрия и Соединенное Королевство. 1 Область применения Данный Европейский стандарт описывает критерии для выбора наиболее подходящего метода определения герметичности с помощью индикаторов или измерителей утечки газа. Нормативное Прил. А дает сравнение стандартных методов контроля. Контроль течеисканием, на основе гидравлических (жидкосных) и ультразвуковых методов, не учитываются в данном стандарте. Этот стандарт может применяться на объектах работающих под вакуумом или под давлением. 2 Нормативные ссылки Данный европейский Стандарт содержит ссылки и положения из других источников. Эти нормативные ссылки цитируются в соответствующих местах в тексте с указанием источников. К датированным ссылкам относятся поздние изменения или переработка этих публикаций только тех европейских стандартов, которые дополнялись или перерабатывались. К недатированным ссылкам относятся поздние издания указанных публикаций (включая изменения). ЕН473 ЕН 1330-8. НК. Терминология, ч.8 Понятия метода течеискания. 3 Определения Для применения данного стандарта действуют понятия ЕН 1330-8. 4 Квалификационные требования к персоналу Предполагается, что персонал по контролю течеисканием обладает достаточной квалификацией. Для подтверждения данной квалификации рекомендуется сертифицировать персонал по ЕН 473. 5 Единицы измерения Величина течи принимается как расход газа, который при определенных условиях проходит через течь. Он измеряется в паскаль-куб. м в секунду. В прошлом величина течи измерялась в различных единицах. Они приведены в информ. Прилож. В. 6 Требования к течеисканию Герметичность объекта определяется обычно измерением величины утечки газа. Герметичность в общем случае описывается как величина потока флюида в/из объекта контроля. Для газа может быть целесообразно указывать герметичность как изменение давления со временем при установленных условиях. Для контроля герметичности в конкретных условиях, напр., если спецификации, процедуры и области установлены, герметичность должна быть задана как величина утечки выраженная в единицах протока газа (Па х куб.м/сек) для определенного газа при определенной температуре и определенном давлении. Нулевая величина утечки не может быть задана. Требуемая герметичность определяется в зависимости от назначения и условий работы объекта контроля. Примечание 1. Примеры зависимости величины утечки от характеристик объекта: - величина утечки в пределах 5 х 10-4 Па х куб.м/сек допустима для пневматических цилиндров (это соответствует изменению давления на 5000 Па за 24 часа в сосуде объектом 10 л. - величина утечки в пределах от 10-10 Па х куб.м/сек типична для «Herzschrittmacher» (соответствует утечке ок. 1 куб.см за 30 лет). Суммарная герметичность системы может быть определена как общая герметичность всех компонентов системы. Чтобы выполнить все требования, сумма величины утечек для каждого отдельного компонента плюс сумма интенсивности утечек в местах соединения компонентов должна быть меньше общей допустимой величины утечки всей системы. Герметичность компонента или системы должна определяться при обычных производственных условиях. Примечание 2. Наибольшее влияние на герметичность оказывают следующие величины: - вид и давление газа; - температура эксплуатации. Применимость сосуда для определенного использования определяется эксплуатационной герметичностью. Примечание 3. Для учета влияния, которое нельзя выразить в цифрах, его можно установить от 3 до 10 раз больше производственной герметичности. 7 Контроль течеисканием Фактический поток газа через течь объекта контроля, который происходит при контроле герметичности, должен быть перерасчитан в величину утечки при условиях эксплуатации. Следующие соображения действуют для всех методов определения величины утечки. Обзор методов представлен в табл. 1. Табл. 1. Контроль течеисканием – Критерии выбора метода
7.1 Метод локализации течи и методы измерения Обычно невозможно сразу определить суммарную герметичность компонента объекта (или системы) и место течи. Поэтому должны рассматриваться два метода: определение суммарной интегральной герметичности и локализация течи для ее возможного устранения. Контроль суммарной герметичности включает, напр., измерение временного изменения давления внутри объекта или накопление газа, который выходит из объекта в единицу времени. Возможность локализации течи это подача в объект подходящего контрольного газа и соответствующая обработка поверхности объекта, заполненного газом. Примечание: при выборе метода определения течи должны внимательно учитываться условия контроля (давление, вакуум, вид газа и т.п.). Дальнейшие указания см. разд. 8. 7.2 Временные характеристики течеискания (при использовании контрольного газа) Измерительный прибор (течеискатель) должен быть размещен на стороне стенки объекта, противоположной той, на которую подается контрольный газ. Контрольный газ определяется прибором только после прохождения его через течи. Для стабилизации процесса необходимо некоторое время. Время, необходимое газу для прохождения через стенку, зависит от вида газа, перепада давления и геометрии течи, а также от температуры, подготовки объекта т др. Примечание: Небольшие течи требуют долгое время стабилизации. Если поток из течи задерживается препятствиями, напр., несколькими уплотнениями или двойными сварными соединениями, время контроля может быть очень длительным. 7.3 Влияние режима течения газа Чтобы рассчитать величину утечки как функцию давления, температуры и вида газа необходимо применять общие законы течения газа. Примечание: при определении величины течи рассматриваются два режима течения газа в канале течи. Это вязкий или молекулярный режимы. Границы между этими областями точно не определены. Поэтому при выборе необходимо учитывать уравнения в пп. 7.3.1, 7.3.2 и 7.3.3. Для использования на практике принято, что для величины утечки гелия менее или равном 10-7 Па х куб.м/сек действуют условия молекулярного режима. Условия вязкостного режима действуют, если величина потока более 10-5 Па х куб.м/сек через единичную капиллярную течь. Зависимость величины утечки от давления, температуры и вида газа различна для разных режимов течения. 7.3.1 Зависимость от давления Для течи, геометрические размеры которой при испытательном давлении остаются неизменными, необходимо применять следующие уравнения, связывающие величину утечки с испытательным давлением. Рис. 1 стр. 4 оригинала Обозначения: течь, стенка - молекулярный режим течи: ,,,,,,,,,,,,,(формулы) с разницей давления ……….,,,,,,,, ………………… - вязкий поток ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, со средним значением давления …………………….. …………………….. При этом: Ра1 и ра2 различные нижние давления, в паскалях Рв1 и рв2 различные верхние давления, в паскалях; q1 и q2 интенсивности утечки, относящиеся к двум различным разницам давления, в Па х куб.м/сек. 7.3.2 Влияние температуры При имеющейся течи, чьи геометрические размеры не меняются при изменении температуры, применяются следующие уравнения для определения воздействия температуры на прохождение потока. - молекулярный поток ………………….. - вязкий поток …………………….. - или ………………… При этом: Т1 и т2 различные абсолютные температуры, в кельвин; Qt2 и qt1 интенсивности утечки, Па х куб.м/сек, относящиеся к т2 и т1; Пт2 и пе1 обе динамические вязкости, в Па х сек, относящиеся к т2 и т1.. 7.3.3 Вид газа При имеющейся течи интенсивность утечки для двух различных газов выражается следующим уравнением: - молекулярный поток ………………………. - вязкий поток ………………………… При этом: Qg2 и qg1 интенсивности утечки, относящиеся к двум различным разницам давления, в Па х куб.м/сек. Mg1 и mg2 молярный вес газов, Ng1 и ng2 динамическая вязкость газов, в Па х сек. 7.4 Другие влияния Дополнительно к вышеназванному следует учитывать, что геометрические измерения течи могут изменяться при изменении температуры и давления. Кроме того направление потока может иметь существенное воздействие на измеряемую интенсивность утечки. Контролируемый объект должен быть, если возможно, очищен, обезжирен и высушен. Типичными причинами загрязнения являются стружка, грязь, масло и жир, остатки флюса, цветная маркировка, коррозия поверхности и др. Ясно, что меры по очистке объекта от загрязнения не должны повредить объект или оставить осадок. Чтобы уменьшить влияние таких неизмеряемых факторов, поиск течи должен проводиться при производственных условиях. Если это невозможно, отклонения от этих условий должны быть отражены в отчете. При производственных условиях точность измерений, в зависимости от метода, должна находиться в пределах +_50%. 8 Общие основы для выбора метода контроля При выборе метода (см. Нормат. Прил. А) необходимо учитывать следующее: а) область допустимой интенсивности утечки (см. 8.1); б) вид контроля: локализация течи, измерение интегральной интенсивности течи (вся поверхность или часть) (см. 8.2); в) конструкция объекта, напр., вес, открытость и доступность поверхности, обусловленные конструкцией пределы давления и вакуума, материалы (стенки, уплотнения…), обработанность поверхности (см. 8.3); г) условия производства и контроля, напр., средства контроля, температура, приводная сила (различие давления: величина и направление); контроль у производителя или на месте (см. 8.4); д) соображения безопасности и охраны окружающей среды (см. 8.5). 8.1 Области интенсивности утечки Допустимая интенсивность утечки определяет выбор метода. Примечание: некоторые методы не достаточно чувствительны для измерения интенсивности, но они могут покрыть всю область. Некоторые очень чувствительные методы могут быть неэкономичными или неприменимыми для определения большой интенсивности утечки. 8.2 Вид контроля Если для всей интенсивности необходимо определить размер, допустимо применение только одного количественного метода с установленной калибровкой. Примечание: многие методы пригодны только для локализации, при этом возможны только приблизительные данные. Исходя из этого некоторые методы разрешены только для контроля детали объекта. 8.3 Конструкция объекта контроля 8.3.1 Необходимо учитывать размеры объекта контроля. Примечание: не всегда просто обращаться с большими или тяжелыми объектами, и их трудно поместить в вакуумную камеру или резервуар. Кроме того, создание необходимого вакуума может быть очень трудным и для больших объемов требуется очень длительное время. 8.3.2 Открытость и доступность к поверхности необходимы для многих методов, чтобы газ поступал на одну сторону ограничения объекта и подтверждение проявлялось на другой стороне. Поэтому некоторые поверхности должны быть всегда свободны от предметов, которые препятствуют поиску или загораживают течь. Открытость необходима для наполнения объекта газом или для соединения внутреннего объема с вакуумной установкой и детектором. В открытости нет необходимости, если перед герметизацией объекта он был заполнен газом, который может быть использован как контрольный, или если используется метод накопления давления (Bombing). 8.3.3 Для образования потока через течь необходима разница давления. Если объектом является аппарат давления, он должен выдерживать контрольную разницу давления. Если объект не является аппаратом давления, он может быть помещен под давление только после контроля для того, чтобы он мог выдерживать контрольную разницу давления. Конструкция должна быть такой, чтобы объект при контроле не был необратимо изменен и контроль не представлял опасности для контролера. 8.3.4 Вакуум или флюид должен быть совместим с материалом. Примечание 1: на вакуумный контроль могут оказывать влияние пористые вещества, органические уплотнители (искусственные материалы, резина и др.). Примечание 2: определенные газы не совместимы с некоторыми материалами, поэтому могут возникнуть проблемы с коррозией, сорбцией или проницаемостью. Напр.: галогенные газы (за исключением SF6) не допустимы для контроля никелевых сплавов и стали; аммониак несовместим с медью и медными сплавами; гелий или кислород могут вызвать проблемы с эластомерами/полимерами, так как увеличивается проницаемость. Примечание 3: обработанность поверхности может ограничивать применимость некоторых методов или влиять на их результат. Примерами являются трудности при вакуумизации, недостаточная герметичность уплотнителей при вакуумном методе, неверные показания (при пузырьковом методе) и др. 8.4 Условия производства и контроля 8.4.1 Для повышения чувствительности контроля или снижения опасности аварии, при контроле применяются другие условия, чем на производстве. Различия между характеристиками этих условий необходимо учитывать для предотвращения неверных результатов на основе физических или химических явлений (см. совместимость материалов) и при необходимости для определения правильной интенсивности утечки при производственных условиях. 8.4.2 Всегда если возможно контроль должен проводиться таким образом, чтобы поток газа имел одинаковое направление и давление было в одинаковых пределах, как в производственных условиях. Если это невозможно, отклонения от производственных условий должны быть отражены в отчете. Примечание 1: течи могут вести себя по разному при разных направлениях потока, в особенности если частями пограничной поверхности являются компоненты эластичные или из искусственных материалов (пружины, мембраны, уплотнения). Интенсивность утечки может меняться на основе условий потока газа (вязкий/молекулярный). Примечание 2: в основном, уже при небольшой разнице давления менее 0,1 мПа можно обнаружить мелкие течи. В некоторых случаях может быть необходимо произвести производственное давление чтобы обнаружить воздействие напряжения в структуре объекта контроля на герметичность. 8.4.3 Для простоты контроль обычно проводится при температуре окружающей среды. Температурная разница может иметь последствием напряжение и геометрическую деформацию. Это может повлиять на размеры течи и интенсивность утечки. Но этот эффект возможно появляется только на фазах перемены температуры. Такие изменения должны учитываться при оценке результатов. При контроле изменения давления может произойти так, что при определенных условиях в больших объектах контроля или между частями системы появляются неизвестные или переменные температурные градиенты, и это делает результаты контроля недействительными. Такие изменения следует учитывать. 8.4.4 Контроль может проводиться на отдельных деталях, узлах или готовом объекте. Контроль узлов позволяет избежать дорогостоящего ремонта. В этом случае возможно повысить чувствительность контроля с помощью применения временного уплотнителя или повысить герметичность уплотнения с помощью заглушки или сварного соединения. Если объект контроля является частью готовой установки, его следует отделить заглушкой. Примечание: если это невозможно, интенсивность утечки в местах соединений измеряется при контрольном давлении и затем вычитается из общей интенсивности утечки объекта. 8.5 Требования безопасности 8.5.1 Опасность из-за разницы давления Поиск течи проводится созданием разницы давления объекта с помощью вакуума или избыточного внутреннего давления. В обоих случаях важно, чтобы изготовитель гарантировал, что объект выдержал разницу давления без деформации и без вреда для персоналии и установки. Многие масс-спектрометрические детекторы течи (MSLD) содержат низкотемпературные ловушки с жидким азотом. При их нагревании может возникнуть давление, превышающее атмосферное и могущее вызвать механический ущерб. Поэтому должны применяться только рекомендованные методы продувки. 8.5.2 Опасные материалы Объект контроля может содержать опасные вещества. Они должны быть известны до начала контроля, и должны быть приняты меры для предотвращения их утечки. Со всеми газами следует обращаться очень осторожно. Необходимо учитывать характеристики контрольного газа. Примечание 1: напр., аммониак является ядовитым горючим газом, который может быть коррозийным при влажности. Аммониак требует абсорбирующего обращения с последующей нейтрализацией. Примечание 2: газы, содержащие галоген, являются причиной сильного ущерба атмосферы. Примечание 3: большинство газов, включая инертные, напр., гелий и азот, вызывают задыхание. 8.5.3 Электрическая опасность Во многих вакуумных компонентов применяется высокое напряжение. Это относится также к измерителям общего давления и масс-спектрометрам. Поэтому всегда необходимо учитывать электрическую безопасность. Необходимо правильное заземление всех электрических компонентов системы. Приложение А (нормативное) Особенности методов течеискания Табл. А.1: Особенности методов течеискания – Метод контрольного газа
(продолжение) Таблица А.1 (продолжение)
(продолжение) Таблица А.1 (завершение)
Таблица А.2: Особенности методов течеискания – Метод изменения давления
Приложение В (информационное) Факторы перерасчета для единиц интенсивности утечки Таблица В.1: Факторы перерасчета (n) для единиц интенсивности утечки (lx = nY) См. Таблицу на стр. 12 оригинала Примечание: при перерасчете от pV-потока в массовом потоке для определенного газа может применяться следующее уравнение. qm = qpV * M/ RT При этом: qM Массовый поток, в кг в сек qG Поток, в Па 8 куб.м/ сек M Молярная масса, в кг в мол R Общая константа газа = 8,314 je Mol Kelvin T Температура, в К Приложение ZA (информационное) Разделы данного европейского стандарта, касающиеся важных требований Евросоюза Данный Евростандарт разработан в рамках поручения, данного СЕН Еврокомиссией и Еврозоной свободной торговли, и поддерживает основные требования ЕС. Директива 97/23/EG Европарламента и Совета от 29.05.1997 по согласованию правовых требований для приборов давления. Согласование с этим стандартом является возможностью выполнения изготовителем основных требований и предписаний ЕФТА. Табл. ZA. 1 – Сравнение между Директивами для приборов давления (PED) и данным евростандартом
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||