الزامات مربوط به آزمونهای نشتی انواع تجهیزات
آزمون نشتی یکی دیگر از روشهای آزمون قطعات به صورت غیر مخرب است. همان طور که از نام این آزمون مشخص است در این روش از نشتی برای مشخص کردن محل ناپیوستگی استفاده میشود. این روش شامل چهار تکنیک حباب، تغییر فشار، دیود هیدروژن و طیف سنج جرمی میباشد.
الف) آزمون نشتی به روش حباب
در آزمون نشتی همانطور که از نام آن هم مشخص است، در تشخیص محل ناپیوستگیها متکی بر مشاهدات چشمی نشت یک گاز (معمولاً هوا) از یک سیستم تحت فشار است. در قطعات کوچک، گاز تحت فشار را در درون قطعه وارد میشود و به روش غوطهوری در یک مخزن مایع محل ناپیوستگی را مشخص میکنند و در مخازن بزرگتر که گاز تحت فشار را در درون قطعه وارد میکنند در منطقهای که در حال بازرسی است محلول صابون اعمال میشود و با مشاهده ایجاد حبابهای ریز محل ناپیوستگی مشخص میشود. برای سطوح تخت، محلول صابون به سطح قطعه اعمال میشود و با بهرهگیری از یک جعبه خلاء مانند شکل زیر یک فشار منفی از سمت مورد بازرسی قطعه ایجاد خواهد شد که باعث میشود حبابهای ریز در محل ناپیوستگیها مشاهده شود.
ب) آزمون نشتی با استفاده از گاز
این روش یکی از آزمایشهای نسبتاً ساده و سریع برای تشخیص کامل بودن جوش در مخازن، سیلندرها و لولهها از نظر نشتپذیری مایع یا گاز است. در این روش پس از بستن کلیه دریچهها در مخزن یا کپسول، از طریق فشار هیدرولیکی، آب، نفت، هوا یا گاز به داخل آن ها هدایت میشود. آب قابلیت نفوذ کم، نفت نسبتا خوب و هوا و گاز مخصوصا هیدروژن قابلیت نفوذ زیادی دارند. فشار اعمال شده در مخزن یا لوله باید تقریباً دو برابر فشاری باشد که برای کاربری آن وسیله در نظر گرفته شده است.
روشهای تشخیص نفوذ مایع یا گاز به خارج از مخزن
1- اعمال فشار معین و خواندن این فشار در زمانهای مختلف از روی فشار سنج. چنانچه به مرور زمان، افتی در عدد فشارسنج مشاهده شود نشانگر وجود نشتی در سیستم است.
2- پس از وارد کردن آب یا گاز به درون مخزن، محلول آب و صابون بر روی خط جوشکاری شده مالیده شود. در صورت وجود نشتی در آن قسمت ها حباب و کف ایجاد میشود.
3- با استفاده از دتکتور (تشخیص دهنده) گاز هلیوم
پ) آزمون نشتی به روش تغییر فشار
روش تغییر فشار تنها در سیستمهای بسته کارایی دارد. تشخیص وجود نشتی در این روش هم با اعمال فشار در سیستم و هم با ایجاد خلا در آن و مشاهده تغییرات فشار امکان پذیر است. افت فشار یا خلاء در یک دوره زمانی مشخص نشان میدهد که نشت در سیستم وجود دارد. تغییرات در درجه حرارت میتواند باعث تغییرات در فشار در داخل سیستم شود، به طوری که ممکن است تشخیص را به خطا بیندازد.
ت) آزمون نشتی به روش دیود هالوژن
در روش دیود هالوژن، قطعه با مخلوطی از هوا و گاز ردیاب مبتنی بر هالوژن تحت فشار قرار میگیرد و پس از مدت مشخصی، با استفاده وسایل تشخیص گاز هالوژن مانند یک لامپ تشخیص هالوژن محل ناپیوستگی را معین میکند.
ث) آزمون نشتی به روش طیف سنج جرمی
در روش طیف سنج جرمی قطعه در داخل یک اتاق تست با گاز هلیوم و یا مخلوطی از هوا و هلیوم تحت فشار قرار میگیرد و پس از آن سطوح مورد آزمون با استفاده از وسایل مخصوص تشخیص گاز برسی میشود و یک نمونه از هوا به طیف سنج ارسال خواهد شد. یکی دیگر از تکنیکهای آزمون به روش طیف سنج جرمی این است که در اتاق تست خلاء ایجاد شود به طوری که با پیدا شدن کوچکترین تشتی در قطعهای که گاز هلیوم در داخلاش تحت فشار است، گاز به محفظه نشت کرده و توسط طیف سنج جرمی وجود ناپیوستگی در قطعه تشخیص داده میشود. لازم به توضیح است حتی مقدار بسیار کمی از هلیوم به آسانی توسط طیف سنج جرمی قابل تشخیص است.
ج) تست هیدرواستاتیک
هیدروتست روشی است که توسط آن نشتیها در مخازن تحت فشار از قبیل خطوط لوله قابل تشخیص میباشند. این تست عبارتست از تزریق آب که در این روش برای تشخیص بهتر با رنگ ترکیب شده است، در لوله یا مخزن تحت فشار مورد نیاز برای اطمینان از اینکه نشتی یا آسیبی صورت نپذیرفته است.
این روش متداول ترین روش برای استفاده در مخازن و خطوط لوله میباشد. این روش کمک میکند تا استانداردهای ایمنی و طول عمر یک لوله یا مخزن افزایش یابد. قطعات جدیداً تولید شده اصولا مناسب تستهای هیدرواستاتیک میباشند. تستهای هیدرواستاتیک همچنین روشی است که در آن یک مخزن تحت فشار گاز، از قبیل سیلندر یا بویلر از نظر نشتی یا اشکال مورد آزمایش قرار میگیرند. آزمایش بسیار مهم است زیرا چنین ظروفی در صورت بروز اشکال تحت فشار گاز ممکن است منفجر شوند.
فرایند تست هیدرواستاتیک
مخزن از یک مایع غیر فشار پذیر (معمولا آب یا روغن) پر میشود و نسبت به نشتی یا تغییر شکل ارزیابی میشوند. رنگ های فلئورسنت یا قرمز معمولاً به آن اضافه میشوند تا بهتر قابل رویت باشد. تست فشار معمولا بالاتر از فشار عملیاتی سیستم میباشد تا یک مرز ایمنی مشخص گردد. مرز ایمنی معمولا 1۵0 درصد یا 3.5 از فشار عملیاتی است. بسته به مقررات در نظر گرفته شده بعنوان مثال، اگر یک سیلندر برای 139 بار طراحی شده باشد، فشار تست آن 232 بار در نظر گرفته میشود.
چ) استفاده از گاز هلیوم
تست محصولات از نظر عدم نشتی اهمیت بسیار زیادی دارد، برای تست نشتی توسط گازها میتوان با استفاده از گاز هلیوم نشتی محصولات را مشخص نمود. اگر گاز از یک یا چند قسمت از محفظه خارج شود جوشکاری معیوب محسوب میشود.
چرا هلیوم؟
هلیوم یک عنصر غیر سمی، غیرقابل اشتعال و از لحاظ شیمیایی خنثی است و با سرعت زیاد از نشتیهای بسیار کوچک عبورمیکند. یکی از مواردی که برای الزام نشت یابی هلیمی میتوان به آن استناد کرد این است که سایر روشهای نشتیابی برای برخی از کاربردهای خاص چندان موفق نبودهاند. به عنوان مثال روش اولتراسونیک که در این زمینه بسیار پرکاربرد هم است در محیطهای پر سر و صدا (مانند نیروگاه) ممکن است با اشکالاتی مواجه شود. در نشتیابی هلیمی میتوان نشتیها را به محض یافتن، بدون نیاز به ایزولاسیون و در حین عملکرد برطرف کرد. یکی از مزایای بزرگ نشتیابی هلیمی در بسیاری از کاربردها، عملکرد آن در شرایط کاری سیستم مورد نظر و آنلاین بودن آن میباشد.
مزایای استفاده از نشت یابی هلیومی
- تشخیص وجود کوچکترین نشتیها
- سریعترین، موثرترین و دقیق ترین شیوه جهت بررسی وجود نشتی
- انجام تست غیرمخرب و بدون نیاز به آسیب رساندن به تجهیزات
- کاهش هزینهها و افزایش بازده سیستم و کاهش مصرف انرژی
- اطمینان از عملکرد سیستم
روند نشت یابی هلیومی
روشهای گوناگونی برای تست نشتی سیستمها بر مبنای گاز هلیم به عنوان گاز جستجوکننده وجود دارد که شیوه ی نشتیابی در هر سیستم با توجه به شرایط کاری آن سیستم طراحی و انتخاب میشود. در حالت کلی دو مسئلهی مهم موجود در نشتیابی سیستمها عبارتند از تعیین محل نشتی و میزان نشتی کل سیستم که در ادامه به دو روش از مهمترین روشهای نشتیابی به عنوان نمونه اشاره میگردد.
ح) روش تست خلأ ( خارج به داخل)
در این حالت قطعه موردنظر جهت نشتیابی به وسیله یک پمپ خلأ خارجی یا پمپ خلأ موجود درون دستگاه نشتیاب به حالت خلأ درمیآید. در این حالت پس ازآنکه فشار محفظه به فشار موردنیاز رسید دستگاه نشتیاب وارد مدار شده و شروع به نمونه برداری جهت تشخیص هلیم مینماید.
1- تشخیص میزان نشتی
برای تعیین میزان نشتی کل سیستم ساختار شکل زیر پیادهسازی میشود. در این ساختار قطعه تحت تست در یک محفظه گاز هلیم با فشار خاص قرار داده میشود و میزان نشتی هلیم تشخیص داده شده و توسط دستگاه نشتیاب اندازهگیری میشود.
2- تشخیص محل نشتی
در این بخش هدف تشخیص محل نشتی میباشد. در این حالت هلیم با استفاده از اسپری به محلهای مشکوک تزریق شده و در صورت وجود نشتی در آن محلها دستگاه نشتیاب میزان هلیم ورودی را تشخیص میدهد.
دیدگاهتان را بنویسید
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.