Способ контроля герметичности трубопроводных систем Советский патент 1992 года по МПК G01M3/04 

Изобретение относится к испытаниям различных конструкций или устройств, а более конкретно к контролю герметичности трубопроводных систем, размещенных в замкнутых объемах отсеков, и может быть применено в ракетно-космической, атомной, химической, авиационной промышленности для дистанционной оценки герметичности топливных систем.

Известен способ дистанционного контроля герметичности пневмо- и гидросистем, применяемый при подготовке к полету маршевой двигательной установки транспортного КА SPACE CHUTLE, заключающийся в заполнении систем гелием под избыточным давлением, вентиляции в отсеке воздуха с

последующим его выпуском через одно отверстие и отборе проб воздуха на содержание в нем гелия.

Недостатком способа является снижение чувствительности контроля герметичности систем из-за перемешивания по объему отсека воздуха с гелием, снижающего концентрацию пробного газа, особенно в отсеках большого объема.

Кроме того, при данном способе исключается возможность определения места утечки в топливной системе.

Указанные недостатки устранены при отборе проб газа через кэпиллярныетрубки, введенные в полости контролируемых соединений трубопроводных систем и верхние

:„™

участки отсеков, где происходит накапливание гелия, проникшего из негерметичных участков систем. Из известных способов дистанционного контроля герметичности топливных систем, размещенных в замкнутых отсеках, с использованием капиллярных трубок ближе других к предлагаемому по технической сущности является способ, заключающийся в том, что контролируемые соединения размещают в герметичных камерах, соединенных трубками с течеискате- лем, подают в систему контрольный газ, через время выдержки отбирают поочередно пробы из камер на течеискатель и по содержанию в пробах контрольного газа судят о негерметичности соединений.

Недостаток указанного способа заключается в возможности подсоса в контролируемые обьемы из окружающей среды воздуха с завышенным фоном гелия (от предыдущих испытаний), могущего искажать результаты и снижает достоверность контроля.

Кроме того, проведение отбора проб газа из протяженных объемов (на соединениях больших диаметров) через одно выходное отверстие трубки значительно снижает чувствительность контроля в местах, удаленных от места ввода трубки. Причем, при сообщении трубками значительного количества контролируемых объемов разной величины, имеющих разную герметичность, не определено время выдержки для проведения контроля одновременно всех объемов.

Целью изобретения является повышение чувствительности и надежности при контроле систем, размещенных в замкнутых отсеках, и отборе пробы также из отсека.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе контроля герметичности трубопроводных систем время выдержки выбирают из условия создания в свободном объеме отсека при максимально допустимой утечке содержания контрольного газа, регистрируемого течеискателем;

перед подачей в систему контрольного газа вакуумируют полости герметичных камер и заполняют их газообразным азотом;

после отбора проб полости камер через трубки сообщают с атмосферой;

между фланцами по периметру соединения размещают конец трубки, имеющий закрытый торец и равномерно расположенные по длине трубки отверстия.

На фиг. 1 показан общий вид отсека с размещенными в нем трубопроводными системами, состыкованным посредством соединений, и выведенными из них, а также из

объема отсека трубками, сообщенными с течеискателем; на фиг. 2 показано в разрезе типовое фланцевое соединение изделия с введенной в контролируемую полость трубкой и установленным на соединение чехлом (камерой); на фиг. 3 показано крепление участка трубки, введенной в полость соединения и проложенной по его периметру между фланцами.

0 Представленное устройство, раскрывающее реализацию предлагаемого способа, содержит разъемные соединения 1 трубопроводов 2. размещенные в герметизированном отсеке 3 изделия. На соединения 1

5 установлены герметичные чехлы 4 из прорезиненной ткани, образующие за периметром уплотнительной прокладки 5 герметичную камеру 6. Во фланце 7 контролируемых соединений 1 на его затылочной

0 поверхности 8 выполнен сквозной канал 9. В указанный канал до выхода в камеру 6 установлена гибкая фторопластовая трубка 10 с внутренним диаметром в пределах 0,5- 1,5 мм (для обеспечения свободной прохо5 димости откачиваемого газа и компактного размещения трубки. Участок трубки 10, введенный в камеру 6, проложен по периметру соединения между фланцами и имеет закрытый торец и равномерно расположен0 ные по длине трубки отверстия. Выходной участок трубки 10 жестко прикреплен кронштейном 11 к затылочной поверхности 8. фланца 7. Трубка 10 проложена в отсеке 3 и размещена в многожильном трубчатом жгу5 те 12. Жгут 12 состоит из трубок 10, соединенных с камерами 6 контролируемых соединений 1 и трубой 13, выведенных в полость 14 отсека 3, расположенную выше уровня размещения топливных систем (учи0 тывая накапливаемость в этой полости проникшего из магистралей гелия, имеющего молекулярную массу). Жгут 12 с размещенными в ней трубками 10 и 13 стационарно проложен в отсеке

5 3 до выхода на его внешнюю поверхность 15. Концы трубок 10 и 13 герметично присоединены с помощью наконечников 16 на их торцах к гнездам платы 17, закрепленной на обшивке отсека 3. К плате 17 присты0 кован щуп течеискателя 18, который выполнен в виде съемного насадка 19.

Предлагаемый способ контроля герметичности трубопроводных систем осуществляется следующим образом.

5

Перед подачей в топливную систему контрольного газа вакуумируют полости герметичных камер 6 на соединениях 1 через трубки 10 и затем заполняют их газообразным азотом для исключения подсоса окружающей среды с завышенным фоном гелия в контролируемую камеру.

Перед началом эксплуатации изделия после хранения, транспортировки, такелажных работ повторяют контроль герметично- сти изделия в сборе дистанционно с целью подтверждения его первоначальных характеристик по уровню утечки.

Для этого, до подачи гелия в систему, проводят принудительный отбор проб воз- духа из полостей, сообщенных с трубками 10 и 13 для определения в контролируемых полостях начальной остаточной концентрации гелия. Затем подают в системы гелий и производят расчетную временную выдерж- ку, определяемую величиной и герметичностью свободного объема, в который происходит натекание гелия, проникающего из микронегерметичностей в топливных системах. Учитывая, что объемы (камеры) на соединениях значительно меньше, чем объем отсека, время выдержки выбирают из условия создания в свободном объеме отсека при максимально-допустимой утечке содержанияконтрольногогаза, регистрируемого течеискателем. (Здесь под максимально-допустимой утечкой по газу понимается такая утечка, которая по рабочему веществу при эксплуатации изделия еще не приведет к нарушению его работе- способности. Эта величина задается техническим заданием на изделие. Например, для разрабатываемых изделий максимально допустимая утечка суммарно из систем составляет 40 л-мм рт.ст./с. Наибольший из свободных объемов отсеков составляет 16 м.

При обнаружении в отобранных пробах воздуха недопустимой концентрации гелия отбор проводят из каждой трубки и определяют место течи в топливной системе. После проведения контроля герметичности систем насадок 19 течеискателя отстыковывают от платы 17 сообщая полости камер 5 через трубки 10 с атмосферой. В этом случае трубки 10 выполняют роль дренажных, от- водящих рабочий компонент при эксплуатации изделия из полости камеры (в случае его протечки) за пределы отсека.

Применение предложенного способа по сравнению с известными позволяет повысить чувствительность при контроле топливных систем, размещенных в замкнутых отсеках и отборе проб также из отсека. Причем использование трубок как дренажных при эксплуатации изделия позволяет повысить его пожаровзрывобезопасность.

Проведенная всесторонняя отработка предложенного способа подтвердила его высокую эффективность.

Формула изобретения

1.Способ контроля герметичности трубопроводных систем, заключающийся в том, что контролируемые соединения размещают в герметичных камерах, соединенных трубками с течеискателем. подают в систему контрольный газ, через время выдержки отбирают пробы из камер на тече- искатель и по содержанию в пробах контрольного газа судят о герметичности соединений, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и надежности при контроле систем, размещенных в замкнутых отсеках, и отборе пробы также из отсека, время выдержки выбирают из условия создания в свободном объеме отсека при максимально допустимой утечке содержания контрольного газа, регистрируемого течеискателем.

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что перед подачей в систему контрольного газа вакуумируют полости герметичных камер и заполняют их газообразным азотом,

3.Способ по пп. 1,2, отличающи й- с я тем, что, с целью повышения пожаровз- рыообезопасности систем, после отбора проб полости камер через трубки сообщают с атмосферой.

4.Способ по пп. 1-3, отличающи й- с я тем, что, с целью повышения надежности контроля фланцевых соединений, между фланцами по периметру соединения размещают конец трубки, имеющий закрытый торец и равномерно расположенные по длине трубки отверстия.

/

i- г

Фиг. 2

tod A

Изобретение относится к способам контроля герметичности трубопроводных систем, размещенных в замкнутых объемах отсеков, и позволяет повысить чувствительность и надежность их контроля. Контролируемые соединения размеа1ают в герметичных камерах. Верхняя часть отсека и камера соединены гибкими фторопластовыми труб- ка,ми с течеискателем. Вакуум мру ют полости камер и заполняют их газообразным азотом. Заполняют контролируемую систему пробным газом. Время выдержки выбирают из условия создания в свободном объеме отсека при максимально допустимой утечке содержания контрольного газа, регистрируемого течеискателем. Отбирают пробы газа из каждой камеры и из верхней части отсека на течеискатель и по содержанию в них пробного газа судят о герметичности каждого соединения и системы tr целом. После этого соединяют трубки с атмосферой для дренажа при эксплуатации. 3 з. п. ф-лы, 3 ил. 00

Фиг.З

ff

ю