Способ контроля герметичности трубопроводных систем

 

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 трубка,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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 М 3/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4806590/28 (22) 14.02.90 (46) 07.12.92. Бюл, № 45 (71) Конструкторское бюро "Южное" (72) В.Г.Данченко (56) Экспресс-информация "Астронавтика и ракето-динамика", М., ВИНИТИ, 1988, ¹19, с. 33-40.

Средства контроля герметичности, под ред. А.С.Зажигина. т. 1, М„Машиностроение, 1976, с. 80-83. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ТРУБОПРОВОДНЫХ СИСТЕМ (57) Изобретение относится к способам контроля герметичности трубопроводных систем, размещенных в замкнутых обьемах отсеков, и позволяет повысить чувствительность и надежность их контроля. КонтролиИзобретение 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, >SU„„1779962 А1 руемые соединения размещают в герметичных камерах. Верхняя часть отсека и камера соединены гибкими фторопластовыми трубками с течеискателем. Вакуумируют 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 вцелом. После этого соединяют трубки с атмосферой для дренажа при эксплуатации. 3 з. и. ф-п ы, 3 ил. последующим его выпуском через одно от- 0 верстие и отборе проб воздуха на содержа- д ние в нем гелия, Недостатком способа является снижение чувствительности контроля герметичности систем из — за перемешивания по объему отсека воздуха с гелием, снижающего концентрацию пробного газа, î "îáåííî 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 капиллярные трубки, введенные в полости контролируемых соединений трубопроводных систем и верхние

1779962 участки отсеков, где происходит накапливание гелия, проникшего из негерметичных участков систем, Из известных способов дистанционного контроля герметичности топливных систем, размещенных в замкнутых отсеках, с использйванием капиллярных трубок ближе других к предлагаемому по технической сущности является способ, заключающийся в том, что контролируемые соединения размещают в герметичных камерах, соединенных трубками с течеискателем, 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 объемы из окружающей среды воздуха с завышенным фоном гелия (от предыдущих испытаний), могущего искажать результаты и снижает достоверность контроля.

Кроме того, проведение отбора проб гаэа 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.

Укаэанная цель достигается тем, что в известном способе контроля герметичности трубопроводных систем время выдержки выбирают иэ 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

55 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.

Представленное устройство, раскрывающее реализацию предлагаемого способа, содержит разъемные соединения 1 трубопроводов 2. размещенные в герметиэированном отсеке 3 изделия. На соединения 1 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 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 проходимости 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 расположенные 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 много>кильном трубчатом жгуте 12. Жгут 12 состоит иэ трубок 10, соединенных с камерами 6 контролируемых соединений 1 и трубой 13, выведенных в полость 14 отсека 3, располо>кенную выше уровня размещения топливных систем (учитывая накапливаемость в этой полости проникшего иэ магистралей гелия, имеющего молекулярную массу). Жгут 12 с размещенными в ней трубками 10 и 13 стационарно проложен в отсеке

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 пристыкован щуп течеискателя 18, который выполнен в виде съемного насадка 19.

Предлагаемый способ контроля герметичности трубопроводных систем осуществляется следующим образом.

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 окру1779962

10 жающей среды с завышенным фоном гелия в контролируемую камеру.

Перед началом эксплуатации иэделия после хранения, транспортировки, такелажных работ повторяют контроль герметичности изделия в сборе дистанционно с целью подтверждения его первоначальных характеристик по уровню утечки, Для этого, до подачи гелия в систему, проводят принудительный отбор проб воздуха 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 выдержку, 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 содержания контрольного газа, регистрируемого течеискателем. (Здесь под максимально-допустимой утечкой по газу понимается такая утечка, которая по рабочему веществу при эксплуатации иэделия еще не приведет к нарушению его работоспособности. 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 6 через трубки 10 с атмосферой. В этом случае трубки 10 выполняют роль дренажных, отводящих рабочий компонент при эксплуата . ции изделия из полости камеры (вслучаеего 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 иэ 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 течеискатель и по содержанию B 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 и. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что перед подачей в систему контрольного газа вакуумируют полости герметичных камер и заполняют их газообразным азотом, . 3. Способ по пп. 1, 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения пожаровзрывобезопасности систем, после отбора проб полости камер через трубки сообщают с атмосферой.

4. Способ по пп. 1-3, отл и ч а ю щи йс 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, 1779962

1779962

Составитель В.Данченко

Техред М.Моргентал Корректор В.Петраш

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4430 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5