Испытание испытания на воздействие повышенного давления
Гидравлическое испытание[1] — один из наиболее часто используемых видов неразрушающего контроля, проводящийся с целью проверки прочности и плотности сосудов, трубопроводов, теплообменников, насосов и другого оборудования, работающего под давлением, их деталей и сборочных единиц. Также гидравлическим испытаниям могут подвергаться схемы тепломеханического оборудования в сборе и даже целые тепловые сети. По принятой в большинстве стран практике, всё оборудование, работающее под давлением, подвергают гидравлическим испытаниям:
- после изготовления предприятием-изготовителем оборудования или элементов трубопроводов, поставляемых на монтаж;
- после монтажа оборудования и трубопроводов;
- в процессе эксплуатации оборудования и трубопроводов, нагружаемых давлением воды, пара или пароводяной смеси.
Гидравлическое испытание — необходимая процедура, свидетельствующая о надёжности оборудования и трубопроводов, работающих под давлением, в течение всего срока их службы, что крайне важно, учитывая серьёзную опасность для жизни и здоровья людей в случае их неисправностей и аварий.
Давление проведения гидравлических испытаний называется
поверочным, и оно превышает рабочее обычно в 1,25, 1,5 или в 5/3 раза. После производства и при периодической проверке сосудов внутреннего давления с целью надёжности их нагружают поверочным давлением с определением степени изменения объёмных характеристик ОРБ.
Ход процедуры[править | править код]
Объявление о проведении гидравлических испытаний
В испытуемом оборудовании, трубопроводе или системе (контуре) создаётся пробное давление (во избежание гидроударов и внезапных аварийных ситуаций это производится медленно и плавно), превышающее рабочее на определяемую по специальным формулам величину, чаще всего на 25 %. При этом тщательно контролируют рост давления по двум независимым поверенным манометрам или каналам измерений, на этом этапе допускается колебание давления вследствие изменения температуры жидкости. В процессе набора давления в обязательном порядке должны быть приняты меры для исключения скопления газовых пузырей в полостях, заполненных жидкостью. Затем, в течение так называемого времени выдержки, оборудование находится под повышенным давлением, которое не должно падать вследствие неплотности испытуемого оборудования, что также внимательно отслеживается. После чего давление снижается до [2]обоснованного расчетом на прочность значения, но не менее рабочего давления. На протяжении этих этапов персонал должен находиться в безопасном месте, нахождение рядом с испытуемым оборудованием строжайше запрещено. После снижения давления персонал проводит визуальный осмотр оборудования и трубопроводов в доступных местах в течение времени, необходимого для осмотра. В комбинированных сосудах с двумя и более рабочими полостями, рассчитанными на разные давления (например в теплообменниках), гидравлическому испытанию должна подвергаться каждая полость.
Оценка результатов[править | править код]
Оборудование и трубопроводы считаются выдержавшими гидравлические испытания, если в процессе испытаний и при осмотре не обнаружено течей жидкости и разрывов металла, в процессе выдержки падение давления не выходило за пределы, объясняемые колебаниями давления вследствие изменения температуры жидкости, а после испытаний не выявлено видимых остаточных деформаций.
Пневматическое испытание[править | править код]
В случаях, специально оговорённых в проектной документации на испытуемое изделие или государственными правилами и стандартами, допускается замена гидравлических испытаний пневматическими. Чаще всего это разрешается при условии дополнительного обследования предприятием-изготовителем изделия другими методами неразрушающего контроля, например сплошным ультразвуковым и радиографическим контролем основного металла и сварных соединений. В некоторых случаях пневматические испытания являются своеобразным подготовительным этапом перед гидравлическими. Они проводятся аналогично гидравлическим, иногда, при небольших давлениях и применительно к оборудованию со специфической конструкцией (например теплообменникам), места, где могут быть неплотности, обрабатываются мыльным раствором. После повышения давления на местах, имеющих дефекты, вздуваются мыльные пузыри, что позволяет легко их обнаружить. Таким способом определяется плотность, но не прочность оборудования.
Определение параметров гидравлических (пневматических) испытаний[править | править код]
Определение давления[править | править код]
Существует, как минимум, восемь подходов к выбору величины испытательного давления[3], везде рассматриваются повреждения коррозионной природы, а также используется связь давления с диаметром трубопровода. Принимается во внимание, что на выбор величины должны влиять как марка стали, так и геометрические характеристики трубопровода и прочностные характеристики сварной конструкции. Связь в виде прямо- и обратно пропорциональных зависимостей не соответствует современным представлениям о механизме разрушения металлического трубопровода. Положение, согласно которому разрушение стенки трубы при гидравлическом испытании происходит, когда напряжение в стенке достигает временного сопротивления разрыву, является чрезвычайно упрощенным. Имеется методика определения максимального давления опрессовки с учетом толщины стенки в рассматриваемый момент, скорости коррозии, величины диаметра и марки стали трубопровода. Имеется запатентованная методика, ее недостатками является сложность и отсутствие программной реализации. Кроме того, нет даже потенциальной возможности интеграции с современными программными расчетными комплексами.
Давление гидравлических испытаний должно быть не менее определяемого по формуле:
(нижняя граница)
и не более давления, при котором в испытуемом изделии возникнут общие мембранные напряжения, равные , а сумма общих или местных мембранных и общих изгибных напряжений достигнет (верхняя граница). Где:
— расчётное давление при испытаниях на предприятии-изготовителе или рабочее давление при испытаниях после монтажа и в процессе эксплуатации,
— номинальное допустимое напряжение при температуре гидравлических испытаний для рассматриваемого элемента конструкции,
— номинальное допускаемое напряжение при расчётной температуре рассматриваемого элемента конструкции.
— коэффициент, равный:
- 1 для защитных оболочек и страховочных корпусов (кожухов);
- 1,25 для оборудования и трубопроводов (1,15 при пневмоиспытаниях);
- 1,5 для деталей, изготовленных из литья;
- 1,3 для сосудов и деталей, изготовленных из неметаллических материалов с ударной вязкостью более 20 Дж/см²;
- 1,6 для сосудов и деталей, изготовленных из неметаллических материалов с ударной вязкостью менее 20 Дж/см².
Для элементов, нагружаемых наружным давлением, должно также выполняться условие:
Гидравлическое испытание криогенных сосудов при наличии вакуума в изоляционном пространстве должно проводиться пробным давлением, определяемым по формуле:
Гидравлическое испытание металлопластиковых сосудов должно проводиться пробным давлением, определяемым по формуле:
где:
— отношение массы металлоконструкции к общей массе сосуда;
— коэффициент, равный:
- 1,3 для сосудов и деталей, изготовленных из неметаллических материалов с ударной вязкостью более 20 Дж/см²;
- 1,6 для сосудов и деталей, изготовленных из неметаллических материалов с ударной вязкостью менее 20 Дж/см².
Значения , , общие и местные мембранные и общие изгибные напряжения; — допускаемое наружное давление при температуре гидравлических испытаний определяют по Нормам расчёта на прочность.
В случае, если гидравлическим (пневматическим) испытаниям подвергаются система или контур, состоящие из оборудования и трубопроводов, работающих при разных рабочих давлениях и (или) расчётных температурах, или изготовленных из материалов с различными и (или) , то давление гидравлических (пневматических) испытаний этой системы (контура) следует принимать равным минимальному значению верхней границы давлений испытаний, выбранному из всех соответствующих значений для оборудования и трубопроводов, составляющих систему (контур).
Кем и в каких документах указывается.
Значения давления гидравлических испытаний для оборудования и сборочных единиц (блоков) трубопроводов должны указываться предприятием-изготовителем в паспорте оборудования и свидетельстве об изготовлении деталей и сборочных единиц трубопровода.
Значения давлений гидравлических (пневматических) испытаний систем (контуров) должны определяться проектной организацией и сообщаться предприятию-владельцу оборудования и трубопроводов, которое уточняет эти значения на основе данных, содержащихся в паспортах оборудования и трубопроводов, комплектующих систему (контур).
Определение температуры[править | править код]
В большинстве случаев для гидравлического испытания должна применяться вода температурой не ниже 5 °С и не выше 40 °C, если в технических условиях не указано конкретное значение температуры, допускаемой по условию предотвращения хрупкого разрушения и определяемое согласно Нормам расчёта на прочность. При этом во всех случаях температура испытательной и окружающей среды не должна быть ниже 5 °C.
Однако в некоторых отраслях промышленности к выбору допускаемой температуры подходят более строго, что связано с изменением физических свойств материалов и воды при очень высоких давлениях и воздействии других факторов. Например, на АЭС допускаемая температура металла при гидравлических (пневматических) испытаниях в процессе эксплуатации (в том числе после ремонта) устанавливается на основе данных расчёта на прочность, паспортов оборудования и трубопроводов, чисел циклов нагружения, зафиксированных в процессе эксплуатации, фактических флюенсов нейтронов с энергией МэВ и данных испытаний образцов-свидетелей, устанавливаемых в корпуса ядерных реакторов.
Кем и в каких документах указывается.
Допускаемая температура металла при гидравлических испытаниях, проводимых после изготовления, должна определяться конструкторской (проектной) организацией и указываться в чертежах, паспортах оборудования и свидетельствах об изготовлении деталей и сборочных единиц трубопроводов.
Определение времени выдержки[править | править код]
Время выдержки под пробным давлением устанавливается разработчиком проекта, но должно быть не менее 5 мин. При отсутствии указаний в проекте время выдержки должно быть не менее значений, указанных в табл.
| Толщина стенки, мм | Время выдержки, мин |
| До 50 | 10 |
|---|---|
| Свыше 50 до 100 | 20 |
| Свыше 100 | 30 |
| Для литых, неметаллических и многослойных сосудов независимо от толщины стенки | 60 |
Примечания[править | править код]
- ↑ иногда именуется опрессовкой, что в целом не верно, так как «опрессовка» на техническом сленге более широкое понятие, включающее в себя заполнение и постановку под давление любой средой, чаще даже рабочей, чем испытательной.
- ↑ пункт 181 Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности “Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением”
- ↑ Чичерин, С.В. Величина пробного давления при проведении ежегодных гидравлических испытаний тепловых сетей // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». — 2017. — Т. 17, № 1. — С. 13–20.
Литература[править | править код]
- Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (ПБ 03-576-03); (Не действует – Отменён. Приказом Ростехнадзора № 116 от 25.03.2014 г. https://www.normacs.ru/Doclist/doc/15QP.html)
- Правила устройства и безопасной эксплуатации оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок (ПНАЭ Г-7-008-89);
- Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, для объектов использования атомной энергии (НП-044-03);
- Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды для объектов использования атомной энергии (НП-045-03);
- Оборудование и трубопроводы атомных энергетических установок. Сварные соединения и наплавки. Правила контроля (ПНАЭ Г-7-010-89).
Источник
Испытание на воздействие пониженного атмосферного давления проводят с целью проверки способности изделий выполнять свои функции в условиях ухудшения теплоотдачи и возможности перегрева.
Зависимость давления от температуры окружающей среды имеет следующий вид:
аппаратура климатический проверка работоспособность
Р = Р0 (1+t/273),
где Р – давление газа при температуре 00С, Па; t – температура окружающей среды, 00С.
Испытания на воздействие пониженного атмосферного давления проводят либо при нормальной температуре испытаний, либо при верхнем значении температуры для испытываемых изделий, записанных в стандартах.
Испытанию при нормальной температуре подвергаются изделия, нагревающиеся при эксплуатации или не подверженные влиянию пониженного атмосферного давления. Испытанию при верхнем значении температуры подвергаются изделия, для которых нагрев при нагрузке, нормированной для пониженного атмосферного давления, является критичным. В этом случае изделия испытываются под электрической нагрузкой, вид и характер которой оговаривается в ТУ.
Продолжительность испытания, как правило, не превышает 30 мин. В отдельных случаях может устанавливаться длительное, более 2-3 ч, воздействие пониженного атмосферного давления.
Испытания на воздействие пониженного атмосферного давления производят в барокамерах или термобарокамерах. Барокамера представляет собой герметизированный шкаф, в который можно поместить испытываемое изделие через застекленную дверь 1, имеющую резиновое уплотнение (рис.2.1). Дверь герметично закрывается специальными болтами, которые плотно прижимают ее к шкафу.
Рисунок 2.1 – Устройство барокамеры
Смотровое окно 2 двери предназначено для наблюдения за работой испытываемых изделий. Наблюдение через смотровое окно позволяет при необходимости своевременно прекратить испытание и облегчает обнаружение мест пробоев или перекрытий по поверхности диэлектриков. Для подключения к испытываемому изделию источников питания и измерительной аппаратуры предусмотрены герметизированные выходы 3. Воздух отсасывается из камеры вакуумным насосом, который приводится в действие электродвигателем. Насос и электродвигатель расположены в ящике 4. Требуемое атмосферное давление устанавливают по показателям измерителя атмосферного давления – вакуумметра 5. По окончании испытаний производят впуск воздуха в камеру специальным краном.
В ходе испытаний изделие находится во включенном состоянии при заданном атмосферном давлении и в течении заданного времени, и при этом не должны наблюдаться нарушения коммутации электрических цепей, перекрытие между токоведущими элементами и появление короны на поверхности деталей. после испытаний производят внешний осмотр и проверку основных параметров в нормальных условиях. При внешнем осмотре следует обращать особое внимание на состояние контактов реле и переключателей и трещины в изоляционных материалах.
В реальных условиях эксплуатации изделий на больших высотах понижение атмосферного давления сопровождается понижением температуры. Поэтому для более полного воспроизведения условий, имеющихся в верхних слоях атмосферы, применяют термобарокамеры.
В рабочем объеме термобарокамеры создаются заданное пониженное атмосферно давление и заданная температура. Для создания, контроля и автоматического регулирования температуры применяют также устройства, как и для камер холода: систему компрессоров для последовательного сжатия фреона, испаритель, автоматический регулятор температуры и др. Для создания нужного атмосферного давления применяют такие же устройства, как и для барокамер: вакуумные насосы, вакуумметры, автоматические регуляторы давления и др. Смотровое окно термобарокамер имеет электрообогрев для предотвращения обледенения стекла. Основные положения, относящиеся к последовательности проведения испытаний, такие же, как и при испытаниях в барокамерах.
Испытание на воздействие повышенного атмосферного давления
Испытание на воздействие повышенного давления воздуха или другого газа проводят в барокамерах с целью проверки устойчивости параметров и сохранения внешнего вида изделий в условиях повышенного атмосферного давления.
Камера выполнена в виде шкафа, в верхней части которого расположены испытательная камера, панели автоматики и управления, вентилятор, приборы контроля и регулирования. В нижней части на раме размещены холодильный агрегат и вакуумный насос.
Испытание на воздействие статического гидравлического давления
Целью испытаний на воздействие статического гидравлического давления является определение работоспособности аппаратуры в условиях пребывания под водой. Испытания на водонепроницаемость проводят с целью проверки сохранения параметров аппаратуры после пребывания ее в воде.
Испытание оборудования на воздействие статического гидравлического давления проводят, помещая аппаратуру в бак с водой, где создается давление, соответствующее предельной глубине погружения, установленной в стандартах и ТУ. Испытание проводят в два этапа: сначала в течение 15 мин аппаратуру выдерживают при давлении на 50% больше давления предельной глубины погружения, затем после снижения давления до нормального снова повышают давление до значения, соответствующего уже предельной глубине погружения, и выдерживают аппаратуру в этих условиях в течение 24 ч. По окончании испытаний давление снижают до нормального и, не извлекая аппаратуру из воды, проводят измерение выходных параметров, указанных в ТУ и программе испытания. Изделия считают выдержавшими испытание на воздействие статического гидравлического давления, если в процессе и после испытания они удовлетворяют требованиям, установленным в стандартах и ТУ на изделия и в программе испытания.
Испытание на водонепроницаемость проводят, погружая аппаратуру в нерабочем состоянии на 1 ч в ванну с водой. Глубина погружения от поверхности воды до верхней точки конструкции аппаратура должна быть 50 см, температура воды 20100С. Внешний осмотр и измерение параметров аппаратуры проводят после извлечения ее из ванной и удаления воды с поверхности.
Источник
Министерство образования Республики Беларусь
Белорусский государственный университет информатики и
радиоэлектроники
кафедра РЭС
РЕФЕРАТ
на тему:
«Испытания РЭСИ на воздействие пониженного, повышенного
атмосферного давления, на пылеустойчивость и пылезащищенность»
МИНСК, 2008
Испытания на воздействие пониженного и повышенного
атмосферного давления
Особые условия эксплуатации различных радиоэлектронных изделий на летательных аппаратах и в высокогорных районах приводят к необходимости их испытаний на высотность, т. е. при пониженном атмосферном давлении. Взаимосвязь изменения давления и температуры с высотой вызывает необходимость рассмотрения испытаний на высотность при нормальной, пониженной и повышенной температурах. На основании закона Шарля можно установить зависимость испытательного давления от температуры:
или 
(1)
где ро
— давление данной массы газа в определенном объеме при температуре 0°С;
t — температура, при которой находится газ.
Поэтому при испытании изделий в рабочем состоянии на высотность при повышенной температуре окружающего воздуха необходимо устанавливать давление воздуха в камере с учетом поправки на рабочую температуру изделия (табл. 1).
Таблица 1 – Давление воздуха в камере с учетом поправки на рабочую температуру изделия
| Рабочее давление мм рт.ст | Испытательное давление (мм pm. cm.) при температуре, °С | ||||||
| 70 | 85 | 100 | 125 | 155 | 200 | 250 | |
| 400 | 342 | 327 | 314 | 294 | 272 | 248 | 224 |
| 64 | 54 | 52 | 50 | 47 | 44 | 40 | 36 |
| 33 | 28 | 27 | 26 | 24 | 23 | 20 | 18 |
| 15 | 13 | 12 | 12 | И | 10 | 9 | 8 |
| 5 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
Испытания на высотность при повышенной температуре, с одной стороны, облегчают получение рабочего давления, а с другой – способствуют ужесточению условий испытаний за счет увеличения возможности пробоя и ухудшения условий воздушного охлаждения изделий. Принято данному виду испытаний подвергать изделия, находящиеся в рабочем состоянии или под электрической нагрузкой. Режимы и характер нагрузки изделий оговариваются в ТУ, ПИ или методике.
Часто температуру и время выдержки устанавливают аналогичными режиму испытаний на теплоустойчивость при кратковременном воздействии, а давление — в соответствии со степенью жесткости (табл. 2), зависящей от предполагаемой максимальной высоты, на которой может эксплуатироваться изделие (рисунок 2).
Таблица 2 – Атмосферное давление в зависимости от степени жесткости
| Степень жесткости | II | III | IV | V | VI | VII | VIII |
| Атмосферное мбар давление мм рт ст | 20 15±1 | 44 33±2 | 85 64±3 | 300 255± 5 | 533 400±5 | 600 450±5 | 700 525±5 |
| Высота над уровнем моря | 26000 | 20000 | 16000 | 8500 | 4300 | 3500 | 2200 |
Высота над земной поверхностью, км
Рисунок 1 – Атмосферное давление на разных высотах
Однако в реальных условиях эксплуатации изделий на больших высотах уменьшению атмосферного давления сопутствует понижение температуры. Поэтому необходимо предусмотреть возможность проведения и таких комбинированных испытаний.
Давление при испытаниях на высотность принято измерять в следующих единицах: 1 мм рт. ст.= 133,332 н/м ; 1 кн/м =7,5 мм рт. ст. 1 мбар= 102
кн/м2
; 1мбар = = 10-1
кн/м2
=0,75мм рт. ст.
В процессе испытаний изделия в соответствии с требованиями ТУ и ПИ могут проверяться при максимальном напряжении питания и находиться во включенном состоянии в течение заданного времени (~30 мин). Во время проверки не должно наблюдаться коронирования на поверхности деталей, перекрытия между токоведущими элементами и нарушения коммутации электрических цепей. Иногда для контроля за режимами изделий, работающих в тяжелых тепловых условиях, непосредственно на них устанавливают специальные датчики температуры.
Возможны случаи, когда возникает необходимость испытаний с целью проверки устойчивости параметров изделий или установления их работоспособности в условиях повышенного атмосферного давления.
После внешнего осмотра и контроля основных параметров в нормальных условиях изделия помещают в барокамеру или автоклав, позволяющий установить давление воздуха до 3 ат и поддерживать его с погрешностью, не превышающей 0,2 ат. Время выдержки оговаривается в ТУ, ПИ или методике. По окончании выдержки непосредственно в камере измеряются оговоренные параметры изделий. После окончания испытаний на воздействие атмосферного давления необходимо с помощью специального вентиля впустить в камеру воздух или выпустить его из нее, и только после уравнения внешнего давления с давлением внутри камеры открывать дверь.
При внешнем осмотре изделий после испытаний следует обращать внимание на обнаружение трещин в изоляционных материалах, на сохранение герметичности различных радиоэлементов, а также на состояние контактов реле, переключателей и т. д.
Испытательное и контрольно-измерительное оборудование
Испытание на воздействие атмосферного давления при нормальной температуре производятся в барокамерах, давление в рабочем пространстве которых снижается с помощью вакуумных насосов.
В зависимости от вида испытаний применяются различные типы камер. Для испытаний на воздействие изменений атмосферного давления при нормальной температуре применяют барокамеры типа КБ (рисунок 2), имеющие различный полезный объем (м3), обозначаемый числом, стоящим вслед за шифром камеры (КБ-0,07).
В комплект установки входят: камера, вакуумный насос ВН-461м с электродвигателем и магнитным пускателем, а также ртутный дифференциальный манометр ДТ-50.
Камера представляет собой герметизированный алюминиевый шкаф, застекленная дверь которого позволяет наблюдать за работой испытываемых изделий. Герметичность камеры обеспечивается тем, что дверь плотно крепится в камере откидными болтами. На боковой стенке камеры расположена специальная колодка, предназначенная для подключения источников питающих напряжений, испытательных сигналов и измерительной аппаратуры.
Рисунок 2 – Барокамера с дифференциальным манометром:
1 —камера; 2 —насос; 3 — дифференциальный манометр; 4 — соединительный штуцер; 5 — вентиль контроля давления; 6 — вентиль регулировки давления.
На передней стенке камеры расположены органы управления камеры: вентиль впуска воздуха в камеру, кнопки управления электродвигателем насоса и освещением камеры. Поворотом вентиля 5 влево соединяют систему камера-манометр-насос, а поворотом вентиля вправо перекрывают эту систему.
Рисунок 3 – Общий вид камеры КНТ-2М
Впуск атмосферного воздуха в камеру достигается поворотом влево вентиля 6 «Натекатель»; скорости понижения и повышения давления регулируются степенью открытия вентилей. Измерение давления внутри камеры производится дифференциальным манометром ДТ-50, подсоединяемым к штуцеру на боковой стенке. Дифференциальный манометр измеряет разность между давлением в камере и наружным давлением.
Для проведения испытаний на высотность с одновременным воздействием повышенной или пониженной температуры необходимы комбинированные термобарокамеры или термовлагокамеры, которые соответственно рекомендуется называть КТХБ и КТХВБ.
Отечественной промышленностью используется камера низких давлений и низких температур КНТ-2М (рисунок 3), предназначенная для испытания изделий в условиях холода и пониженного атмосферного давления.
Основные параметры испытательного режима следующие: температура — от +25 ±10° С до —60° С; время снижения температуры от 25±10°С до —60°С составляет 2,5 ч; остаточное давление — до 5 мм рт. ст.
Камера позволяет подводить к испытываемым изделиям от внешних источников испытательные напряжения до 3 000 в постоянного тока или до 2000 в переменного тока при давлении 720—780 мм рт. ст., а при разряжении с остаточным давлением 5 мм рт. ст. до 1000 в постоянного и 700 в переменного токов. Низкая температура в камере получается косвенным методом охлаждения с помощью сжатия постоянно циркулирующего в замкнутой системе газа фреона. Пониженное атмосферное давление достигается форвакуумным насосом типа ВН-461.
Измерение давления в установках для испытаний на воздействие атмосферного давления может производиться манометрами различных типов, обеспечивающих заданные пределы измерений и точность отсчета. Поскольку под степенью разряжения (вакуумом) понимается состояние газа, давление которого ниже атмосферного, то непосредственное измерение заключается в измерении разности барометрического давления и давления разреженного газа.
Приборы, измеряющие разность давлений, называют вакуумметрами. Сложность непосредственного метода измерений привела к тому, что широкое распространение получил косвенный метод измерения вакуума по давлению разреженного газа.
Для измерения давлений в интервале порядка 103 — 10-
3 мм рт. ст. широкое распространение получили деформационные U-образные (жидкостные) манометры, а для интервала порядка 102 — 10-4
: компрессионные, тепловые и радиоактивные манометры.
Испытания на пылеустойчивость и пылезащищенность
В зависимости от условий эксплуатации и назначения изделий необходимо предусматривать одно из двух видов испытаний на воздействие пыли.
Если изделие предназначено для работы в среде с повышенной концентрацией пыли, его подвергают испытанию на пылезащищенность, целью которого является выявление способности изделия не допускать попадания пыли внутрь корпуса (кожуха). Если изделие специально не защищено от проникновения пыли, но вынуждено работать в среде с повышенной концентрацией, то с целью установления способности материалов и покрытий противостоять разрушающему (абразивному) действию пыли его испытывают на пылеустойчивость.
Процесс проведения испытаний
После внешнего осмотра и измерений параметров, предусмотренных в ТУ и ПИ, изделие помещают в камеру и размещают там таким образом, чтобы воздействие пыли максимально соответствовало эксплуатационным условиям. В случае испытаний РЭА, состоящей из отдельных блоков, имеющих централизованную приточно-вытяжную вентиляцию с едиными воздухоочистительными фильтрами, необходимо устанавливать ее в камеру в полном комплекте.
Испытания производятся обдуванием изделий пылевой смесью определенного состава. При испытании на пылеустойчивость применяется просушенная пылевая смесь, содержащая 60—70% песка, 15—20% мела и 15— 20% каолина. Величина частиц пылевой смеси должна быть не более 50 мкм. Перед засыпкой пылевой смеси в камеру ее просеивают через специальное сито, имеющее сетку с определенным диаметром и числом отверстий на единицу площади. Остаток частиц, не просеиваемых через сито не должен превышать 3%. Количество пылевой смеси рекомендуется брать примерно 0,1% от полезного объема камеры. Скорость циркуляции воздушно-пылевого потока, обдувающего изделия в камере, составляет 0,5—1 м/сек. При этом частицы пыли диаметром 50 мк должны находиться во взвешенном состоянии.
В ТУ и ПИ оговаривается необходимость испытания изделий во включенном состоянии, режим их работы и продолжительность обдува. Иногда обдув осуществляют в течение 2 ч с последующей выдержкой для оседания пыли в течение 1 ч.
При испытании на пылезащищенность в состав пылевой смеси вводят флуоресцирующий порошок (сульфид цинка), позволяющий выявить проникновение пыли внутрь испытываемого изделия. Рекомендуется следующий состав: песок 60%, мел 15%, каолин 15%, флуоресцирующий порошок 10%. Размер частиц пылевой смеси должен быть не более 200 мкм, а размер частиц флуоресцирующего порошка не более 50 мкм. Порошок должен просеиваться через соответствующие сетки, причем остаток частиц смеси не должен превышать 30%. Возможная продолжительность обдува со скоростью воздушно-пылевого потока 10—15 м/сек составляет 1 ч.
Рассматриваемые методы испытаний должны производиться при температуре, не превышающей рабочую. Поскольку увеличение температуры может происходить за счет разогрева двигателя вентилятора, то допускается его временное выключение, но с условием, чтобы время воздействия пыли сохранялось.
По окончании заданной продолжительности воздействия пыли производят измерения параметров изделия в соответствии с требованиями ПИ или ТУ. В зависимости от технических возможностей камеры и изделий измерения производят до или после извлечения из камеры. После извлечения изделий из камеры и удаления пыли с поверхности их тщательно осматривают, обращая особое внимание на состояние покрытий внешних поверхностей, работу органов управления и коммутации.
При испытании на пылезащищенность изделия переносят в затемненное помещение, где осторожно вскрывают и выявляют степень проникновения пыли, облучая изделие ультрафиолетовым светом. Наличие в составе пылевой смеси флуоресцирующего порошка позволяет выявить проникновение пыли в изделие по его характерному виду свечения в ультрафиолетовом свете. Известно, что различные материалы, облучаемые ультрафиолетовым светом, обладают характерными оттенками свечения. Приведем некоторые примеры свечения: мел химический — светло-синее; мел молотый — светло-коричневое; окись цинка — желто-зеленое; нефтяные масла – фиолетовые, голубые, синие и зеленые оттенки цветов; бумага из чистой целлюлозы — светло-желтое; хлопчатобумажное волокно не светится и т. д.
О результатах испытаний судят по степени удовлетворения изделиями требований ПИ и ТУ.
Испытательное и контрольно-измерительное оборудование
Для проведения испытаний на воздействие пыли используют камеры (КП), которые могут быть предназначены для испытаний на пылезащищенность (КПЗ) или на пыле устойчивость (КПУ) или могут быть комбинированными (КП-ЗУ). Следующее за указанным обозначением камеры число указывает полезный объем камеры.
Камера КП-ЗУ-0,5 (рисунок 4) представляет собой прямоугольный каркас 1 из угловой стали, обшитый листовой сталью толщиной 1,5 мм. Внутри камеры помещается замкнутый воздухопровод прямоугольного сечения, составленный из сварных секций, соединенных между собой болтами. Для предотвращения проникновения пыли из воздухопровода и распространения шума от работающего вентилятора между фланцами секций помещены резиновые прокладки.
Рисунок 4 – Схема установки для испытания на пылезащищенность:
1 — каркас установки; 2 — вентилятор осевой; 3 — шибер (заслонка) с рукояткой для изменения скорости воздушного потока; 4 — воздухопровод; 5 — стол для испытываемых изделий; 6 —направляющий щит с рукояткой для частичного изменения направления потока воздуха; 7 — испытательная камера; 8 — редуктор; 9 — электродвигатель; 10 — электродвигатель стола; 11 — магнитные пускатели.
Собственно испытательной камерой является средняя верхняя секция трубопровода 7, соединенная правым фланцем с патрубком из плотной ткани с секцией вентилятора. Вращение осевого вентилятора со скоростью 1450 об/мин осуществляется электродвигателем 9 АОЛ2-41-4 мощностью 4 квт, связанным с ним через клиноременную передачу. Электродвигатель закреплен на амортизирующих прокладках для уменьшения шума и вибрации. Левым фланцем испытательная камера соединяется с секцией, в которой находится направляющий щит 6, предназначенный для создания равномерного воздушного потока. В нижней части воздухопровода вмонтирована секция с расположенным в ней шибером (заслонкой) 3 для регулирования скорости воздушного потока. Регулирование равномерности и скорости воздушного потока производится рукоятками направляющего щита и шибера, выведенными на переднюю стенку камеры и фиксируемыми в определенном положении. Для установки испытываемых изделий и равномерного их обдува со всех сторон в нижней части испытательной камеры расположен вращающийся в горизонтальной плоскости стол 5, закрепленный на вертикальном валу редуктора и делающий 9 об/мин. Редуктор установлен под испытательной камерой и соединен эластичной муфтой с электродвигателем 10. На передней стенке камеры имеется дверной проем, закрываемый дверью со смотровым окном и резиновым уплотнением. Под дверью помещается щит управления с ра?