СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ ПРОХОДНЫХ ГЕРМОЭЛЕМЕНТОВ В СОСУДАХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD OF CHECKING AIRTIGHTNESS OF CONNECTING THERMOELEMENTS IN VESSELS AND DEVICE TO THIS END

Изобретение относится к области испытательной техники и связано с эксплуатацией сосудов предположительно большого объема, работающих под давлением, в том числе и импульсном, имеющих в своем составе проходные термоэлементы, предназначенные для подачи и вывода сигналов управления и контроля через стенки сосуда, и может быть использовано, например, для проверки качества монтажа уплотнителей проходных термоэлементов, подвергаемых периодическому демонтажу и установке. Часто такое испытание необходимо провести на завершающем этапе цикла подготовительных работ с сосудом в месте его использования по назначению.
Сложность задачи всегда заключается в том, что перед использованием сосуда большого объема, работающего под давлением, испытание его на герметичность внутренним избыточным давлением представляет операцию опасную и не всегда выполнимую в месте его эксплуатации, т.к. такое испытание требует наличие и использование специального оборудования и специальных средств защиты на случай разрушения сосуда, как правило, это оборудование и средства защиты стационарного типа. В сосуде могут также быть уже смонтированы приборы и устройства, не позволяющие проведение такой операции, т.к. они не рассчитаны на воздействие испытательного давления. Кроме всего прочего, при проведении испытания сосудов большого объема закачкой избыточного давления во внутреннюю полость при наличии большого количества проходных термоэлементов значительную сложность представляет определение конкретного места течи.
Предлагаемый способ испытания на герметичность проходных термоэлементов и устройство для его осуществления позволяет избежать указанные трудности и проводить проверку уплотнителей проходных термоэлементов в сосудах большого объема, работающих под давлением, индивидуально для каждого проходного термоэлемента с применением несложного, мобильного оборудования и приборов контроля. Предлагаемое решение позволит также значительно повысить надежность и качество контроля, т.к. испытательные объемы для контроля герметичности сокращены до минимума.
В качестве аналога предлагаемому способу можно рассмотреть "Способ испытания герметичности" (см. патент RU №2290617 С2, G01M 3/00, опубл. 27.12.2006. Бюл. №36). Изобретение относится к области испытательной техники и направлено на обеспечение недорогостоящего способа испытания герметичности закрытых сосудов при условии, что одним из заполняющих сосуд продуктов является жидкий компонент, обеспечивающего короткий цикл испытаний и высокую точность измерений.
Этот результат обеспечивается за счет того, что испытуемый сосуд устанавливают в испытательной камере, которую откачивают, по меньшей мере, до давления пара этого жидкого компонента. Контролируют давление в окружающем пространстве и, таким образом, в испытательной камере. Контроль осуществляется вакуумным датчиком давления, тогда как понижение давления, окружающего сосуд пространства, осуществляется вакуумным насосом. Утечка обнаруживается посредством контроля изменения давления в окружающем сосуд пространстве, которое происходит из-за испарения жидкости, выходящей из места утечки и испаряющейся в окружающем пространстве с низким давлением
Недостатком аналога является необходимость заполнения внутреннего объема жидким компонентом.
В качестве прототипа предлагаемому способу рассмотрим "Способ испытания на герметичность гидроцилиндров" (см. патент RU №2139510 C1, G01M 3/00). Изобретение относится к оценке состояния гидроцилиндров. Для обеспечения достоверности диагноза путем повышения точности оценки утечки создается перепад давлений контролируемой среды, в качестве которой используется воздух, и определяется утечка через уплотнители. Перепад давлений через уплотнители создается в результате перемещения штока, и измеряется давление контролируемой среды, вытесненной из полости высокого давления, и объем контролируемой среды, поступившей в полость низкого давления при неподвижном штоке, после чего расчет утечки контролируемой среды производится по приведенным формулам.
Рассмотренный "Способ испытания на герметичность гидроцилиндров" может служить прототипом предлагаемому устройству для осуществления способа испытания на герметичность проходных гермоэлементов.
Недостатком прототипа следует считать его применимость только к конкретному техническому решению с подвижным штоком, содержащим уплотнитель.
Задачей предлагаемого изобретения является проведение испытания качества монтажа уплотнителей проходных термоэлементов без заполнения внутреннего объема сосуда каким-либо компонентом, без применения громоздкого стационарного оборудования, сведение до минимума опасности проводимой операции, расширение диапазона возможностей применения и при этом достижение надежности и точности контроля герметичности проходных термоэлементов.
Задача решается следующим образом: в способе испытания на герметичность проходных термоэлементов в сосудах предположительно большого объема путем создания перепада давлений контролируемой среды, в качестве которой используется воздух, и определение утечек воздуха через уплотнители проходных термоэлементов, при этом перепад давлений измеряется между двумя локальными герметичными объемами, образуемыми индивидуально над каждым проверяемым проходным термоэлементом снаружи и внутри сосуда.
Устройство для испытания на герметичность проходных гемоэлементов состоит из приемника испытательного давления, герметично крепящемся на посадочном месте над проверяемым проходным гермоэлементом с внутренней стороны сосуда, и снабженным подводящими давление элементами с датчиком контроля давления, и приемника контрольного давления, герметично крепящемся с внешней стороны сосуда на посадочном месте над проверяемым проходным термоэлементом, снабженного также датчиком контроля давления.
Устройство испытания на герметичность проходных термоэлементов приемного давления и датчик контроля герметично соединены переходником.
Устройство испытания на герметичность проходных термоэлементов подводящие давление элементы и приемник испытательного давления герметично соединены тройником, на котором расположен датчик контроля давления.
Устройство испытания на герметичность проходных термоэлементов подводящие давление элементы содержат баллон со сжатым воздухом или компрессор.
Предложенные способ и устройство для испытания на герметичность проходных термоэлементов в сосудах позволяют проводить проверку уплотнителей проходных термоэлементов в сосудах большого объема, работающих под давлением, индивидуально для каждого проходного термоэлемента с применением несложного, мобильного оборудования и приборов контроля.
Конструкция предлагаемого устройства приведена на фиг.1.
Устройство состоит из приемника контрольного давления 1 с датчиком-регистратором контрольного давления 2 и переходника 3, соединяющего приемник и датчик контрольного давления. Приемник контрольного давления через уплотнительный элемент 4 с помощью крепежных болтов 5 герметично крепится на специальном посадочном месте с внешней стороны сосуда.
С внутренней стороны сосуда аналогичным образом герметично с помощью крепежных болтов 6 через уплотнительный элемент 7 крепится приемник испытательного давления 8. Подача испытательного давления осуществляется через трубопровод 9 и тройник 10, связывающий герметичными соединениями трубопровод и приемник испытательного давления. Датчик-регистратор испытательного давления 11 расположен на тройнике.
Контроль герметичности отдельного проходного термоэлемента осуществляется в следующей последовательности: с внешней стороны сосуда с помощью крепежных болтов через уплотнительный элемент на специальном посадочном месте герметично крепится приемник с датчиком-регистратором контрольного давления. С внутренней стороны сосуда также на специальном посадочном месте через уплотнительный элемент с помощью крепежных болтов крепится приемник испытательного давления, к которому герметичными соединениями стыкуются тройник с датчиком-регистратором испытательного давления и трубопровод от баллона со сжатым газом. После подачи испытательного давления и выдержки системы контроля в течение заданного время испытания регистрируется наличие давления под приемником контрольного давления, по величине которого делается вывод о качестве монтажа и герметичности проверяемого узла.