автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Повышение эффективности контроля герметичности опасных производственных объектов

На правах рукописи

СУМКИН ПАВЕЛ СЕРГЕЕВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ОПАСНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ

Специальность 05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

00501

7411

Г с ш :с:2

Москва-2012

005017411

Работа выполнена на кафедре ПР-4 (Электротехника и электроника) в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет приборостроения и информатики» (МГУПИ).

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Шатерников Виктор Егорович доктор технических наук, профессор МГУПИ,

заведующий кафедры ПР-4 (электротехника и электроника)

Будадин Олег Николаевич доктор технических наук, профессор ООО «Технологический институт «ВЕМО», председатель научно-технического совета (директор по науке)

Мартынов Сергей Анатольевич кандидат технических наук, доцент ЗАО "НИИИН МНПО "Спектр", НИО-8, заведующий отделом

ОАО НТЦ «Промышленная безопасность»

Защита состоится 22 мая 2012 года в 12— часов на заседании диссертационного совета Д212.119.01 при Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет приборостроения и информатики» (МГУПИ) по адресу: 107996, г. Москва, ул. Стромынка, д. 20.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Московский государственный университет приборостроения и информатики».

Сведения о защите и автореферат диссертации размещены на официальных сайтах ВАК Министерства образования и науки РФ http://www.vak.ed.gov.ru и Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный университет приборостроения и информатики» (МГУПИ) http://www.mgupi.ru.

Автореферат разослан 17 апреля 2012 года. Ученый секретарь

Диссертационного совета Д212.119.01 д.т.н., профессор

В.В. Филинов

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность

Контроль герметичности в последнее время приобретает особую актуальность в связи с достижением предельных значений ресурсных параметров машин и оборудования опасных производственных объектах подконтрольных Ростехнадзор РФ. Для оценки технического состояния значительного числа промышленных объектов и оборудования (отнесенных к опасным производственным объектам) успешно применяется контроль герметичности с использованием аппаратурных методов. Одним из самых распо-страненных аппаратурных способов контроля герметичности является способ щупа (в ряде случаев - метод щупа). Эффективность контроля герметичности при «щуповых» испытаниях в значительной степени определяется выбором конкретной системы контроля герметичности, которая в свою очередь определяется пороговой чувствительностью системы контроля и контролепригодностью объекта контроля. Системы контроля герметичности включают сами течеискатели, методы и устройства их калибровки, пробные вещества (режимы нагрузки ими объектов контроля), а также способы подготовки поверхности объекта контроля (выбор способа очистки поверхности объекта контроля, температуру и условия осушки). Выбор течеискателя определяет тип пробного вещества, которое будет использовано в процессе проведения контроля, время подготовки к контролю, трудоемкость проведения контроля герметичности, селективную избирательность выявления течей и в конечном итоге стоимость проведения контроля герметичности. Анализ систем контроля герметичности для «щуповых» испытаний проведенный в данной работе определяет актуальность исследований, направленных на разработку нового - звуко-резонансного метода контроля герметичности. Данный метод включает новые средства контроля (звуко-резонансный течеискатель «ТИ-ЗОНД» и калиброванную контрольную течь «КТ-1»), а также технологию контроля, которые обеспечивают повышение эффективности контроля герметичности при «щуповых» испытаниях. Звуко-резонансный течеискатель «ТИ-ЗОНД» позволяет проводить эксплуатационный контроль не только с помощью гелия (как пробного газа), но также агрессивных, реакционно-способных газов и паров, например хлора или паров азотной кислоты без потери работоспособности, при этом обеспечивается проверка нижнего порога чувствительности по пробному газу гелию.

Состояние проблемы

Промышленный выпуск течеискателей различных типов в качестве пробных газов в которых используется - гелий, фреоны и элегаз (газы удовлетворяющие нормативно-техническим требованиям проведения контроля герметичности на опасных производственных объектах подконтрольных Ростехнадзору РФ) осуществляют в РФ и за рубежом ряд фирм. Среди ко-

торых ООО Измеритель (Россия), Varian (США), ADEXEN (Alcatel Va Technology) (Германия), Вое edwards (США, Великобритания), и др. Течч. скатели в которых использован масс-спектрометрический анализатор н строённый на «пик гелия» обладают очень высоким уровнем чувствительн ста - до 10"12 м3Па/с (в режиме вакуумных испытаний) и селективностью пробному газу - гелию. В вакуумной схеме данных течеискателей заложе] система их калибровки - контрольные течи диффузионного типа, в качест газа-диффузанта в которых используется гелий, а в качестве проницаем! мембран, как правило, молибденовые стекла. Однако такая высокая чувств тельность приборов данного класса обепечивается только в режиме вакуу] ных испытаний - при способе вакуумной (гелиевой) камеры, способе терм вакуумных испытаний, способе обдува гелием. При способе гелиевого myi с применением масс-спектрометрических течеискателей чувствительное падает до 10"8-10"7_м3Па/с и хуже, кроме того встает необходимость в кали ровке способа, т.е. в проверке нижнего порога чувствительности, состоящ< в определении отклика анализатора течеискателя при поднесении к щу! течеискателя контрольной течи калиброванного микропотока пробного га; Диффузия пробного газа гелия через мембрану из молибденового стекла обеспечивает потоки имитирующие крупные течи. Применение течей к пиллярного типа, когда микропоток пробного газа регулируется диаметре и длиной капилляра, а также давлением на входе в капилляр решает пробл му, однако применение таких течей ограничивается их хрупкостью и неи дежностью в следствии конденсации влаги воздуха внутри капилляра и i обходимостью его прокалки перед началом работы. Также необходимо с метить, что анализатор масс-спекгрометрического течеискателя очень ч> ствителен к загазованности помещения пробным газом, велика постоянн времени (инерционность), габаритные характеристики таких течеискател не обеспечивают портативности. Стоимость таких течеискателей очень в сока. Оборудование требует высокой квалификации специалистов неразр тающего контроля, что также сказывается на эффективности проведен контроля. Тогда как на практике (в большинстве случаев) требуемый yj вень пороговой чувствительности хуже обеспечиваемого на несколько г рядков. Избирательная селективность к пробному газу гелию анализато масс-спектрометрического течеискателя требует применение только гелш качестве пробного газа, применение других газов в качестве пробных треС ет применения в качестве детектора - спектроанализатора, что еще бол удорожает стоимость прибора. Существуют также другие типы анализа] ров обеспечивающих проведение гелиевого контроля при «щуповых» исп таниях. Среди них детектор катарометрического типа (детектор по теш проводности). В основе функционирования всех типов детекторов по теш проводности (ДТП) лежат закономерности передачи тепла от разогретс чувствительного элемента (филамента) анализатора через окружающую i

зовую среду к стенке ячейки анализатора. Этот детектор обеспечивает уровень пороговой чувствительности 2- 10"* м3Па/с, однако течеискатели с ДТП не производится отечественной промышленностью и его калибровка ставит такие-же вопросы, как и при использовании масс-спекгрометрических те-чеискателей. Кроме того селективная оценка пробных газов в процессе те-чеискания возможна только в понимании в какую сторону уменьшается или увеличивается теплопроводность бинарной смеси (пробный газ + воздух) от эталонного газа-носителя (воздуха без примеси пробного газа). Детектор по теплопроводности чувствителен к изменению расхода анализируемого газа, за счет изменения естественного теплосноса нагретого чувствительного элемента (детектор требует термостатирования). Среди недостатков также длительный шум выходного сигнала и дрейф нулевой линии, что ведет к недоб-раковкам и перебраковкам в процессе контроля течеисканием. Избирательной селективности при поиске утечек пробного газа гелия или его смесей с воздухом можно достигнуть применением диффузионных мембран с управляемой термодиффузией, однако при данном способе требуется создание среднего вакуума со стороны детектора, что ведет к применению вакуумного насоса и потери портативности прибора. В случае использования в качестве анализатора течеискателя диффузионных насосов (постоянно находящихся под вакуумом) с селективными термодиффузионными мембранами (чувствительность приборов -5-10"7 м3Па/с) возникает проблема «отравляе-мости» детектора, что ведет в недобраковкам и перебраковкам даже при незначительной загазованности объекта контроля пробным газом. Применение в качестве пробного газа фреонов и элегаза (8Р6) накладывает на средства контроля дополнительные требования по обеспечению чистоты воздуха рабочей зоны (отсутствию загазованности пробным газом) в следствии «от-равляемости» анализатора течеискателя.

Таким образом, несмотря на обширный перечень предложений на рынке течеискательного оборудования в настоящее время недостаточно исследованы подходы к выбору средств контроля при реализации конкретной системы контроля герметичности при «щуповых» испытаниях, т.к. параметры течеискателей (тип пробного газа и нижний порог чувствительности) определяют выбор способа подготовки поверхности объекта контроля и рабочее давление пробной среды, а также определяют требования при проведении контроля. Нет и четких рекомендаций по выбору средств калибровки.

Цель работы и задачи исследования

Цель данной работы - оценка эффективности контроля герметичности при испытаниях способом щупа и разработка нового метода, средств и технологии «щуповых» испытаний при проведении контроля герметичности опасных производственных объектов, обеспечивающих наилучшие показатели для данной методики оценки.

Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

• разработать объективную методику оценки технического уровня систем контроля герметичности (в составе средств контроля которых используются течеискатели реализующие способ щупа), отражающую как их технологические, так и эксплуатационные характеристики;

• определить пути снижения мешающих факторов влияющих на проведение контроля герметичности с использованием способа щупа;

• разработать новые средства контроля, обеспечивающие наилучшие показатели в предложенной методике оценки технического уровня систем контроля герметичности (при использовании способа щупа);

• определшъ технологические и эксплуатационные параметры разработанных средств контроля и оптимальные режимы их работы;

• разработать новую технологию проведения контроля герметичности с использованием разработанных средств контроля.

Методы исследования:

Для теоретических исследований технологических и эксплуатационных свойств существующих средств контроля герметичности применяемых для реализации способа щупа применялось методика экспертных оценок и аналитические методы. Разработка и исследование новых указанных средств контроля проводились на основе методов оптимизации параметров и путем экспериментальных исследований.

Научная новизна работы заключается в следующем:

• предложен объективный метод оценки технической эффективности средств контроля герметичности на основе использования функции желательности Харрингтона для построения обобщённых показателей систем контроля (пороговая чувствительность течеискателей, постоянная времени течеискателей, масса средств контроля и т.д.), который реализован для «щу-повых» испытаний и условий проведения контроля на базе анализа технологических и эксплуатационных характеристик;

• определены факторы (наличие средств проверки нижнего порога чувствительности течеискателей, их эксплуатационные и метрологические характеристики, обеспечение портативности течеискателей и т.д.) доминирующего влияния на результат проведения контроля и методы их оптимизации. На основе анализа перечисленнных факторов определены эксплуатационные и метрологические параметры средств контроля нового звуко-резонансного течеискателя и контрольного образца колиброванной течи диффузионного типа;

• разработана методика калибровки контрольной течи диффузионного типа, позволяющая оценить отсутствие конструктивных дефектов основного материала полимерных пленок (проницаемых диффузионных мембран);

• предложен новый метод контроля герметичности - «звуко-резонансный» с использованием звуко-резонансного течеискателя и калиброванной контрольной течи диффузионного типа.

Практическая ценность работы заключается в том, что:

• на основе экспертных оценок и проведенных расчетов параметров анализатора разработана конструкция звуко-резонансного течеискателя позволяющего проводить эксплуатационный контроль не только с помощью гелия (как пробного газа), но также агрессивных, реакционно-способных газов и паров;

• разработаные звуко-резонансный течеискатель «ТИ-ЗОНД» и калиброванная контрольная течь «КТ-1» с возможностью калибровки ее пузырьковым способом, по технологичиским и эксплуатационным характеристиками не уступают лучшим зарубежным аналогам;

• показано, что применение нового метода контроля герметичности (включающего течеискатель и контрольный образец) имеет наилучший показатель в предложенной оценке технического уровня систем контроля герметичности с использованием способа щупа по сравнению с известными средствами контроля герметичности;

• определены эксплуатационные режимы течеискателя «ТИ-ЗОНД» и калиброванной контрольной течи «КТ-1» обеспечивающие проведение контроля герметичности согласно требований Ростехнадзора РФ;

• разработаные контрольный образец течеискания - диффузионная контрольная течь - «КТ-1» и звуко-резонансный течеискатель «ТИ-ЗОНД» прошли полный цикл отработки и испытаний.

• разработана технология контроля герметичности с использованием указанных средств контроля, на основании которых разработана технологическая карта проведения испытаний.

Реализация и внедрение результатов работы:

• предложенный метод контроля герметичности и технология применения разработанных средств контроля легли в основу «Методические рекомендации о порядке проведения контроля герметичности технических устройств и сооружений, применяемых и эксплуатируемых на опасных производственных объектах» (решение Наблюдательного совета Единой системы оценки соответствия в области промышленной, экологической безопасности, безопасности в энергетике и строительстве от 05.04.2012 № 48-БНС);

• на основе выполненных исследований и разработок организован серийный выпуск разработанных средств контроля на специализированном предприятии ООО «ГЛАВДИАГНОСТИКА» (г. Москва).

Апробация работы

Основные результаты работы доложены и обсуждены на XVIII Всероссийской научно-технической конференции «Неразрушающий контроль и техническая диагностика» (г. Нижний Новгород, 2008 г.), XIV международной научно-практической конференции посвященной 75-летию МГУ ПИ (Москва 2011 г.), 1-ой международной научно-практической конференции «Вывод из эксплуатации объектов использования атомной энергии. Концептуальные аспекты и практический опыт» (г. Москва 2009 г.), на НТС ОАО «НТЦ «Промышленная безопасность», в ЗАО «НИИИН МНПО «СПЕКТР», МГУ ПИ, а также вошли в материалы книги «Течеискание» (Издательский дом Спектр, 2011 г.)

Публикации

По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, из них 2 без соавторов, 2 в журнале, признанном ВАК научным изданием, 1 патент на изобретение, 1 патент на полезную модель. Список работ приведен в автореферате.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа изложена на 115 страницах машинописного текста, иллюстрируется 45 рисунками и состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 93 наименований.

Основные положения и результаты, выносимые на защиту

1. Методика оценки технической эффективности систем контроля герметичности в составе средств контроля которых используются течеискатели реализующие способ щупа и условий проведения контроля на базе анализа конструктивно-энергетических и эксплуатационно-метрологических характеристик, а также использования функции желательности Харрингтона для построения обобщённых показателей.

2. Оценка влияния эксплуатационных и метрологических факторов с доминирующим влиянием на эффективность проведения контроля герметичности.

3. Конструкция контрольного образца контроля герметичности - калиброванной контрольной течи «КТ-1» диффузионного типа с возможностью калибровки ее пузырьковым способом.

4. Конструкция и алгоритм работы звуко-резонансного течеискателя «ТИ-ЗОНД».

5. Эксплуатационные режимы течеискателя «ТИ-ЗОНД» и калиброванной контрольной течи «КТ-1».

6. Методика проведения контроля герметичности с применением указанных средств и технологическая карта проведения контроля.

7. «Методические рекомендации о порядке проведения контроля герметичности технических устройств и сооружений, применяемых и эксплуатируемых на опасных производственных объектах» с использованием данной методики и указанных средств контроля. 2. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулированы цель исследования и решаемые задачи, указаны наиболее зажные научные результаты и приведены основные положения, представляемые к защите.

В первой главе рассмотрены основные средства контроля герметичности используемые при «щуповых» испытаниях, а также способы и средства их калибровки. Проведен анализ существующих нормативно-технических документов (регламентирующих проведение неразрушающего контроля опасных производственных объектах подконтрольных Ростехнадзор РФ и Росатом) отражающих проведение контроля герметичности с применением указанных способов и средств контроля. Приведены экспертные оценки основных технологических и эксплуатационных параметров контроля герметичности при проведении испытаний способом «щупа» полученные при проведении опросов специалистов неразрушающего контроля таких экспертных организаций как ОАО "ВНИИПТхимнефтеаппаратуры", ФГУП ЦНИИ КМ "Прометей", НУЦ "КАЧЕСТВО", ОАО «НИКИМТ-Атомстрой» Эксперт-Центр, ФГУП НИИВТ им. С.А. Векшинского и т.д.

Проведение контроля герметичности технических устройств и сооружений, применяемых и эксплуатируемых на опасных производственных объектах, регламентируется назначенным классом герметичности. Класс герметичности назначается разработчиком объекта контроля (исходя из нормы герметичности) и определяется конструкционными и технологическими особенностями объекта контроля (ОК), контролепригодностью ОК, а также технико-экономическими показателями контроля. Каждому классу герметичности соответствует перечень применимости систем контроля герметичности. Система контроля герметичности включает в себя сочетание определенных способа и режимов контроля и способа подготовки объекта к контролю, ее выбор обуславливается порогом чувствительности системы контроля герметичности. Как показывает практика, выбор системы контроля герметичности влияет на эффективности контроля, которая определяется следующими факторами:

• диапазоном пороговых чувствительностей систем контроля герметичности (классом герметичности);

• пороговой чувствительностью течеискателей;

• выбором конкретного способа, метода контроля, а также пробных веществ;

• качеством подготовки поверхности ОК;

• надежностью воспроизводимости потоков пробного вещества через контрольный образец, время калибровки контрольного образца и течеиска-тельного оборудования;

• сложностью и специфичностью оборудования средств контроля;

• квалификацией специалистов неразрушающего контроля;

• массогабаритными и эргономическими характеристиками средств контроля;

• постоянной времени течеискателя;

• временем и условиями контроля (временем обучения работе с приборами).

Одним из самых распространенных способов в технике течеискания является способ щупа. При контроле способом щупа ОК заполняется пробным веществом (пробным газом) до давления выше атмосферного, после чего наружная поверхность ОК контролируется специальным щупом, соединенным с детектором течеискателя. В результате перепада давления пробное вещество проникает через имеющийся сквозной дефект и в месте течи улавливается щупом и индицируется анализатором течеискателя.

Анализ типовых задач стоящих перед контролем герметичности (по экспертным оценкам) для «щуповых» методов и способов объективно указывает на то, что пороговые чувствительности систем контроля для большинства случаев лежат в диапазоне 10~7 до 10"4 м 3 • Па/ с, при этом в настоящее время вся течеискательная аппаратура выпускается как индикаторная, и для достоверности контроля перед началом работы нижний порог чувствительности течеискателя и системы контроля герметичности проверяется (перед началом рабочей смены) по специальным эталонам (источникам микропотока пробного газа) - калиброванным контрольным течам. Способ калибровки, время и трудоемкость калибровки контрольных течей также является характеристикой системы контроля герметичности и влияет на эффективность проведения контроля герметичности.

Вторая глава посвящена разработке методики оценки технического уровня систем контроля герметичности при проведении контроля с реализацией способа щупа. Предложено проводить оценку технического уровня на основе анализа систем контроля герметичности по совокупности конструктивно-энергетических, метрологических и эксплуатационных показателей. В основу построения модели оценки эффективности (технического уровня) был положен алгоритм, используемый при решении задач оптимизации на основе функция желательности Харрингтона. Показатель технической эффективности представлен в виде выражения:

1)2 = Б13 Б™, (1)

где: Бе - показатель технического уровня, Б10 - обобщённый показатель конструктивно-энергетической эффективности, Ю3" — обобщённый показатель эксплуатационно-метрологической эффективности.

Нахождение обобщённого показателя (О) для каждой совокупности частных откликов, преобразованных в безразмерные значения функции желательности, проводилось по формулам в соответствии с обобщённой функцией Харрингтона:

где: Б*3 - обобщённый показатель конструктивно-энергетической эффективности, с!и - безразмерный частный отклик функции желательности.

где: D3M - обобщённый показатель эксплуатационно-метрологической эффективности, du - безразмерный частный отклик функции желательности.

На рис. 1 представлены шкалы желательности технических характеристик, определяющих конструктивно-энергетическую эффективность. На рис. 2 представлены шкалы желательности технических характеристик, определяющих эксплуатационно-метрологическую эффективность системы контроля герметичности.

Технические характеристики получены с использованем анализа наиболее важных нормативных документов, таких как ОСТ 26.260.14-2001 Отраслевой стандарт сосуды и аппараты, работающие под давлением. Способы контроля герметичности., ГОСТ 25136-82 Соединения трубопроводов. Методы испытаний на герметичность., ОСТ 5.0170-81 Контроль неразрушающий. Металлические конструкции. Газовые и жидкостные методы контроля герметичности., ГОСТ 24054-80 Изделия машиностроения и приборостроения. Методы испытаний на герметичность. Общие требования., РД 26-12-29-88 Правила проведения пневматических испытаний изделий на прочность и герметичность., ПБ 03-581-03 Правила устройства и безопасной эксплуатации компрессорных установок, воздухопроводов и газопроводов., ПНАЭГ-7-019-89. Контроль герметичности. Газовые и жидкостные методы.

В таблице №3 представлены вычисленные, согласно предложенной методики, значения показателя технической эффективности De для группы из 10-ти течеискателей (в схеме реализации которых заложен способ щупа) ведущих фирм: ООО Измеритель (Россия), Varían (США), ADDŒN (Alcatel Vacuum Technology) (Германия), Вое edwards (США, Великобритания), HELLING, UE Systems, Testo AG.

(3)

---

У

У

/ г

Масса

течсискатгля

0^8

IV!

•V»

0,3

:И5 . м

Макомая>ный линейный размер регистратора

0,2

' I таи

Время автономного питания

1ап

Су)5 0,1

а*

о,э

Дтна зондовои части чупа

* (зонда

Рис.1. Шкалы желательности технических характеристик, определяющих конструктивно-энергетическую эффективность

Опираясь на данные анализа вышеперечисленных характеристик сформулированы требования к современному течеискателю и средствам проверки его работоспособности — калиброванным контрольным течам. Полные требования к средствам контроля из создаваемой системы контроля герметичности приведенные в табл. №2.

у

/ /

/ г

м -Па/с

10-7

Пороговая чувствительность

10-9 Чтіп

Постоянная времени течеискатеяя

0,2

0.1

0.1

Время выхода на рабочж режин

' Твр

Время подготовки к контролю

Время обучения персонала НХ

Тобуч

дней

Ресурс течи

Ткал 1

Время требуемое на калибровку течи

24 реакцион В гелии 4 гелии 2 гелий і или фреоны 4 весны

Ткал 2

фреоны злегаэ

зяегаз реакц.газы

элегаз Количество гфобных

воздух реакц. газы

Рис.2. Шкалы желательности технических характеристик, определяющих эксплуатационно-метрологическую эффективность

Третья глава разработке посвящена разработке средств контроля герметичности обеспечивающих показатели согласно выводов приведенных во второй главе. Приведены параметры расчетов и конструкция контрольного образца герметичности - калиброванной контрольной течи «КТ-1» диффузионного типа с возможностью калибровки ее пузырьковым способом. Представлены конструкция, алгоритм работы нового звуко-резонансного течеискате» ля «ТИ-ЗОНД» и определение его технологических и эксплуатационных характеристик.

Задача разработки нового контрольного образца состоит в создании течи, в которой можно было бы применить высокостабильный процесс диффузионного проникновения газа через полимерную пленку для получения больших потоков пробного газа с повышением достоверности и точности калибровки течей, а следовательно, и настройки системы контроля герметичности при испытаниях, с помощью, например, гелия, а также использования таких течей для контроля герметичности с помощью пенообразующих пленочных составов и воды с сохранением простоты конструкции, технологичности изготовления и мобильности, что значительно расширяет эксплуатационные возможности калиброванных контрольных течи.

Сущность разработки состоит в создании наилучших условий для формирования потока пробного газа (гелия) путем сбора его после выхода из проницаемого элемента в одну точку у входа в капилляр и выхода через последний в виде потока, имитирующего поток реальной течи, который контактируя с индикаторной жидкостью образует пузырь, гарантированно исключая при этом попадание индикаторной жидкости на проницаемый элемент, так как длина капилляра больше высоты капиллярного поднятия в нем жидкости, а диаметр его обеспечивает образование сферического мениска индикаторной жидкости.

Наиболее стабильные диффузионные процессы для указанных свойств получения калиброванных потоков пробных веществ протекают в полимерных материалах. Проницаемость полимерных материалов зависит от физических и химических свойств компонентов, а также от условий протекания процесса: температуры, давления, концентрации. Эти условия при тестировании полимерных пленок приводились к нормальным. Для измерения проницаемости полимерных пленок использовались методы, основанные на определении потока диффундирующего вещества.

Соотношение между потоком вещества и градиентом концентрации определяется законом Фика:

J = (4)

дх

где I— поток вещества, диффундирующего в направлении х; D- коэффициент диффузии; С- концентрация пробного газа.

При стационарном потоке газа через полимерный материал решение уравнения Фика приводит к выражению:

£= , (5)

X X

где 0 - количество вещества, прошедшего через пленку толщиной X и площадью Б за время * при градиенте концентрации А С / х; С, и С2~ концентрации вещества по обе стороны пленки. Таким образом, скорость переноса газа через полимерные пленки пропорциональна площади полимерной мембраны и обратно пропорциональна ее толщине.

В большинстве случаев лимитирующим фактором процесса диффузии являются сорбция и растворение пробного газа в пограничном слое материала. Считая что растворимость газа в полимерной пленке подчиняется закону Генри:

С = ар, Р = Во, где а- коэффициент растворимости; р- давление газа; Р - коэффициент проницаемости; £>- коэффициент диффузии; С - концентрация пробного газа.

едр=рДр15> (6)

t X

где () - количество вещества, см3; Ар - разность давлений пробного газа, атм.; Р -коэффициент проницаемости, см3см/см2 с атм.; х - толщина полимерного материала, см; ¿"-площадь мембраны, см2.

В качестве проницаемых мембран были проанализированы полимерные пленки с механическими свойствами, приведенными в таблице №1. Для определения количества продиффундировавшего гелия применяли пузырьковый метод (способом аквариума) при фиксированной площади полимерной мембраны.

Изменение давления пробного газа (см. рис. 3 А) на входе корпуса контрольной течи приводит к изменению скорости диффузии газа через проницаемую мембрану 3, зависимость расхода от давления Qт~f(p) ука-ывается в калибровочной характеристике.

Схема установки для измерения потоков пузырьковым методом пред-тавлена на рис. 3 Б. Величину потока пробного газа определяли по форму-ге:

йг= ~п{йъ-с1^Ратм, (7)

де <2т - поток пробного газа, м3 • Па/с; - атмосферное давление, Па; с1 -[иамстр пузырька в момент измерения, м; йк - диаметр капилляра, м; т -ремя образования пузырька, с.

Диапазон измеряемых потоков газа 1,3 • 10*... 1,3- КГ4 м3-Па/с.

Таблица №1

№ Полимер, марка (ГОСТ, ТУ) Коэффициенты проницаемости по гелию (справочные) ■108 (при 20°С), см3см/см2с атм. Коэффициенты проницаемости по гелию (определенные способом аквариума) •108 (при 20°С), см3см/см2 с атм.

1 Политетрафторэтилен, Ф-4 (ТУ 6-05-810-88) 0,2-7,8 4,5±0, 5

2 Полиэтилентерефталат, ПН (ТУ РБ 00204079143-95) 1-1,2 1,1±0,5

3 Полиэтилен ВД, ПВД 10204 - 003 (ГОСТ 16337-77) 3,7-4 3,8±0,5

4 Полиэтилен НД, ПНД (ТУ 273-83 2243-10400203335-97) 0,8-1 0,8±0,5

Рис. 3. Конструкция калиброванной контрольной течи «КТ-1». Принципиальная схема установки для измерения потоков течей пузырьковым методом:

А)1 - корпус; 2 - прижимной кольцевой элемент, 3 - проницаемая мембрана; 4-конденсор газа с емкостью для калибровки пузырьковым методом; 5 — капиллярный канал конденсора для выхода пробного газа; 6 - калибровочная емкость; 7,8 - вход и выход для подключения к магистрали пробного газа

Б) 1 - калиброванная контрольная течь «КТ-1»; 2 - конденсор газа с емкостью для калибровки пузырьковым способом; 3 — осветитель; 4 - микроскоп; 5 - штатив

1 2

3 4 5

// V / /

Рис. 4. Схема подключения течи «КТ-1» к магистрали с пробным газом, внешний вид течи «КТ-1»:

А)1~ баллон с пробным газом; 2 - газовый редуктор; 3-манометр; 4 - калиброванная контрольная течь «КТ-1»; 5 - газовый клапан Б) Внешний вид течи «КТ-1»

Наличие систематической погрешности результатов измерений определялось сопоставлением паспортных (справочных) данных с результатами измерений по данной расчетной методике (ф. 4-6) с измерением потоков пробного газа выполненных методом аквариума. Значимая систематическая погрешность отсутствовала. Графики выполненных измерений для указанных полимерных материалов приведены на рис. 5.

Точность методики: - для проницаемости в пределах 0,8-4,5-10"8 см3см/см2 с атм относительное среднее квадратическое отклонение результатов измерений составляло 0,1 10"8 см3см/см2 с атм, полная погрешность результатов измерений - 0,5-10" 8 см3см/см2 с атм.

Полная погрешность измерений укладывается в диапазон не более ±30 %, что соответствует справочным данным.

Разработанный источник микропотоков пробного газа гелия - калиброванная контрольная течь «КТ-1» использовали при разработке анализатора звуко-резонансного течеискателя «ТИ-ЗОНД».

Звуко-резонансный метод контроля герметичности, основан на индикации утечек пробных газов, прошедших сквозь течи объекта контроля, скорость звука и коэффициент затухания акустических колебаний в которых отличаются от воздуха. Среди достоинств данного анализатора селективная оценка пробных газов и значительно меньшее время выхода на режим (за счет отсутствия конвективного теплообмена и контакта пробного газа с чувствительным элементом детектора). Использование дифференциальной схемы позволяет производить отстройку от большинства фоновых (неизбежно присутствующих в зоне контроля) и электрических помех, при этом полезной составляющей будет разность изменения скорости звука в одном и другом канале анализатора, т.е. оценивается градиент концентрации расхода пробного газа через место течи.

Рис. 5. Графики зависимостей проницаемости полимерных пленок (толщиной 1 мм, 8=1,2610"3м2)

Использование звукового детектора дает возможность использования метода для поиска утечек агрессивных газов и паров, например плавиковой | кислоты, хлора, за счет отсутствия контакта между пробным газом (например, фтором) и чувствительными элементами анализатора.

Предложенный анализатор звуко-резонансного течеискателя «ТИ-ЗОНД» (рис. 6 А) представляет собой дифференциальный время-импульсный анализатор с ячейками анализатора обеспечивающими резонанс акустических колебаний. Анализатор состоит из излучателя 1, камеры рабочего канала 2, и идентичной ей камеры канала сравнения 3 (рис. 6 А). При этом, длина гибкой части щупа Ь3 выбиралась согласно требованиям к те-чеискателю (таблица №2). Расстояние между точками забора газа X/ рабочего канала и канала сравнения выбиралось исходя из современных требований методик техники течеискания и диффузионных процессов пробный газ -воздух. Длина ячейки Ь2 и скорость прокачки газовой пробы через анализатор течеискателя выбиралась из условий обеспечения акустического резо- [ нанса и требованиям максимальной чувствительности к пробному газу гелию, изложенным в таблице №2. Изменение времени, за которое звуковой импульс проходит расстояние между источником звуковых колебаний и приемниками пропорционально изменению плотности среды относительно некоторого начального значения. Схема экспериментальной установки отработки параметров анализатора звуко-резонансного течеискателя показана на рис. 7.

Сравнение скорости звука (при давлении 98,1 кПа)в отдельных газах и воздухе показывает, что использование звуко-резонансного метода пред-

почтительно для определения утечек водорода (Узв=1284 <:, (°С)), гелия (Узв=965 при 1=0°С), элегаза (Узв=136 при 1=0°С), хлора (Узв=206 при 1=0°С), фреона-12 (Узв=140 при (=1 ТС) и других аналогичных газов, либо их смесей.

Для практического применения зависимость скорости звука в газовой смеси от состава описывается уравнением, аддитивным относительно скорости звука в отдельных компонентах смеси:

Узе см = С ¡Узе, + с2Узв2 + ... + спУзвп, (8)

где Ужм - скорость звука в смеси газов; с,, с2, сп - концентрации компонентов в долях единицы; Узе,, Узв2, ..., Узв„ - скорости звука в компонентах.

Определение скорости распространения звуковой волны в ячейке анализатора производится с использованием уравнения стоячей волны, образующейся в результате интерференции двух когерентных волн, распространяющихся навстречу друг другу, полученных от одного источника.

а>Ь2

<f= £пр+ £обр=

2Aq eos

Узвем

sin cot, (9)

где Ao- амплитуда начального колебания, ш-круговая частота, £2-Длина ячейки анализатора, /-время, F,eau-скорость звука в смеси газов. Используя известные соотношения: Узвсм = Л/Т и со = 2к/Т, уравнение (9) запишем в виде:

<f= \2А0 cos(2ttL2 / Х\ sin cot , (10)

Из уравнения (10) видно, что амплитуда стоячей волны зависит от длины ячейки анализатора L2.

A=\2Aücos{2TIL1I Х\ , (11)

В точках, где 2пЬ2/Л= ±юг(п=0,1,2...), амплитуда достигает максимального значения, равного 2А0.

Частота колебаний в анализаторе течеискателя подбиралась таким образом, чтобы его длина соответствовала пучности, при этом критерием изменения скорости звука (попаданию в ячейку анализатора пробного газа) являлось изменение амплитуды результирующего колебания (рис.6). Анализатор может быть использован для контроля бинарных и квазибинарных пробных газов, для которых соотношение (8) может быть приведено к виду:

Узвсм = Узвп с„ + (1 - с„) Узвср, (12)

где с„ - объемная доля газового компонента; Узвср - средняя скорость звука в сумме неопределяемых компонентов (например, в воздухе).

В качестве информационного параметра А и„ф сигнальной части дифференциального анализатора звуко-резонансного течеискателя было выбрано изменение относительных времен пролета (по модулю) звуковых импуль-

сов в ячейках звуко-резонансного анализатора от изменения микропотоков пробных газов:

' ' инф (I раб-Юр)/^-100%, (13)

где Ь раб - время пролета звукового импульса в ячейке рабочего канала; I ср - время пролета звукового импульса в ячейке канала сравнения; 1ИШ,- период звуковых колебаний.

График зависимостей изменения относительных времен пролета (по | модулю) звуковых импульсов в ячейках звуко-резонансного анализатора от | изменения микропотоков представлены на рис.8.

В атмосферу

Рис. 6. Схема проведения эксперемента по определению минимального порога | чувствительности и постоянной времени анализатора звуко-резонансного те-чеискателя, внешний вид течеискателя «ТИ-ЗОНД»:

А)1- звуковой излучатель; 2- приемник звуковых колебаний рабочего канала; 3 -приемник звуковых колебаний канала сравнения с воздухом рабочей зоны Б) Звуко-резонансный течеискатель «ТИ-ЗОНД»

13 таблице №3 приведен новый расчет показателей технической эффективности Бх средств контроля герметичности, оценка которых проводилась во второй главе с применением нового средства контроля - калиброванной контрольной течи «КТ-1», а также расчет показателя технической эффективности для разработанной системы контроля герметичности с применением звуко-резонансного течеискателя «ТИ-ЗОНД».

±

А 1

;тп<Э~

Рис. 7. Схема электронных узлов проведения эксперимента по определению минимального порога чувствительности и постоянной времени анализатора звуко-резонансного течеискателя:

А)1- звуковой излучатель; 2,3 - приемники звуковых колебаний (электретные микрофоны); 4,5-электронные усилители; 6,7 -схемы фильтрации полезного сигнала; 8 - 2-х канальный аналого-цифровой преобразователь; 9-компьютер с программным 2-х канальным осциллографом и генератором сигналов; 10- цифро-аналоговый преобразователь; 11 - усилитель аналогового сигнала

Длина рабочего канала 0.12 м. постоянная времени течеискателя 1 с /

0"1-£8| 10Ч-6.<) ппч ЮТйб) 10-1-52) 1ГЦЩ 10"Н41 1КГН1 101-аб| ИЛИ

Поток пробного газа, ыЗПа/с

Рис. 8. Графики зависимостей изменения относительных времен пролета (по модулю) звуковых импульсов в ячейках звуко-резонансного анализатора от изменения микропотоков пробных газов (красным показаны пробные газы уменьшающие время пролета относительно чистого воздуха, синим - увеличивающие)

Четвертая глава посвящена разработке технологии контроля герметичности с применением звуко-резонансного течеискателя «ТИ-ЗОНД» и калиброванной контрольной течь «КТ-1» диффузионного типа с возможностью калибровки ее пузырьковым способом. Производится новый расчет показателей технической эффективности В2 средств контроля герметичности, оценка которых проводилась во второй главе с применением нового средства контроля - калиброванной контрольной течи «КТ-1», а также расчет показателя технической эффективности для разработанной системы контроля герметичности с применением звуко-резонансного течеискателя «ТИ-ЗОНД». Глава сопровождается примером технологической карты проведения контроля герметичности с применением указанных средств контроля.

Технические параметры разработанных средств контроля герметичности и звуко-резонансного метода контроля приведены в таблице №2.

Таблица №2

№ Факторы влияющие на эффективность контроля герметичности при испытаниях способом щупа Параметры созданных средств контроля (диапазон значений для максимального показателя технической эффективности Бе)

1 Чувствительность течеискателя 5-10"' до 10^ м'1-Па/с, устойчивая работа в условиях загазованности ОК

2 Время выхода на режим течеискателя 5 минут (<6 минут)

3 Масса течеискателя 0.3 кг (<1 кг,)

4 Габаритные размеры 0,35*0,15*0,10 м (<0,2-0,Зм)

5 Пробный газ Гелий

6 Количество дополнительных пробных газов Все газы отличающиеся по скорости звука от воздуха (не менее трех)

7 Постоянная времени течеискателя 1 секунда (<1 с)

8 Длина зондовой части щупа 0.12 м (>0,1 м)

9 Время обучения персонала НК работе с прибором 1 день (<1 день)

10 Калиброванная контрольная течь диффузионного типа Диапазон расходов 1,3 • 10~ш-1,3 • 10"4 м 3 • Па/с (калибровка пузырьковым способом, время затрачиваемое на калибровку течи не более 1 ч, срок эксплуатации до перекалибровки не менее 1 года)

Таблица №3.

№ Марка течеискателя (страна производитель) Показатель технической эффективности De, рассчитанный ранее Показатель технической эффективности Бе, рассчитанный для новых средств контроля

1 Звуко-резонансный те-чеискатель «ТИ-ЗОНД» - 0.39

2 Гелиевый течеискатель GAS CHECK 3000 (Англия) 0.29 0.36

3 Течеискатель галогенный GAS CHECK 5000 (Англия) 0.23 0.23

4 Водородно-гелиевый течеискатель ТИЗ-1 "ГЕЛИИ" (Россия) 0.16 0.23

5 Течеискатель метана, пропана и водорода testo 0632 (Германия) 0.22 0.22

6 Течеискатель углеводородов ITE-8900A (Бельгия) 0.22 0.22

7 УЗ течеискатель ULTRAPROBE 10000 (США) 0.21 0.21

8 Гелевый течеискатель PDH-4 (HELLING) 0.14 0.21

9 УЗ течеискатель Hellophone (HELLING) 0.19 0.19

10 Гелиевый течеискатель ТИ1-30 (Россия) 0.11 0.18

И Течеискатель галогенный БГТИ-7/1 (Россия) 0.14 0.14

Основные результаты работы.

1. Разработана методика оценки технического уровня систем контроля ерметичности (в составе средств контроля которых используются ечеискатели реализующие способ щупа), отражающая как их -ехнологические, так и эксплуатационные характеристики; 1. Определена совокупность факторов, оказывающих доминирующее влияние на результат проведения контроля герметичности при использовании щуповых методов испытаний. Показано, что применение нового сред-

ства проверки нижнего порога чувствительности при проведении испытаний способом (методом) щупа калиброванной контрольной течи «КТ-1» увеличивает рассчитанный показатель технической эффективности для случаев гелиевого контроля на величину 0,7, что соизмеримо с самым низким показателем технической эффективности для гелиевого течеискателя «ТИ1-30» до применения указанной калиброванной течи.

3. Установлена зависимость проницаемости пробным газом для ряда исследованных в работе образцов полимерных пленок с толщинами 0,3-1 мм (имевших проницаемость по гелию 0,8-4,5-10~8 см3см/см2с атм). Было установлено, что увеличение парциального давления от 0,1 до 0,4 МПа практически не влияло на изменение проницаемости, что свидетельствовало об отсутствии сквозного фазового потока по микродефектам структуры полимерных образцов, полная погрешность измерений укладывается в диапазон не более ± 30 %, что соответствует справочным данным. По результатам испытаний определен наиболее эффективный полимерный материал для решения поставленной задачи - политетрафторэтилен (Ф-4).

4. Разработана конструктивно-компоновочная схема калиброванной контрольной течи «КТ-1» с возможностью калибровки ее пузырьковым способом. Показано, что диапазон расходов микропотоков пробного газа гелия составляет 1,3 - 10~'° -1,3 • 10"4 м 3 • Па/с. Показано, что разработанная конструкция обеспечивает в частности уменьшение времени потребного на калибровку до одного часа. При этом время до последующей перекалибровки составляет не менее 1 года. С учётом влияния тех же конструктивных параметров и свойств полимерных материалов, получены аналитические выражения для вычисления характеристик проницаемости пробным газом полимерных пленок, обеспечивающих исключение систематической погрешности измерения микропотоков пробного газа, а также предложена оптимальная методика калибровки нижнего порога чувствительности течеискателей.

5. На основе разработанной методики оценки технического уровня систем контроля герметичности произведен анализ технических характеристик анализаторов течеискателей с лидирующими показателями технической эффективности Об. Показано, что для разработки нового анализатора течеискателя предпочтительнее использование анализаторов изменения скорости звука (по сравнению с изменением теплопроводности бинарной газовой смеси воздух-пробный газ) как главного информационного параметра.

6. Выявлено определяющее влияние дифференциальной схемы построения анализатора разрабатываемого течеискателя, а также сечения ячейки анализатора звуко-резонансного течеискателя на чувствительность проведения контроля. Расчетным путем определено (и подтверждено экспериментально), что для потока пробного газа гелия 5-Ю7 м3 Па/с оценка А „нф должна производиться в пределах 0,2 %. При прочих равных условиях найдено, что обеспечение надежного выявления течей пробного газа гелия (ме-

нее 5-10"7 м3 Па/с) обеспечивается повышением постоянной времени течеи-скателя >2 с. Предложена конструкция, компоновка и частоты работы миниатюрного анализатора звуко-резонансного течеискателя, при которых обеспечивается минимальная чувствительность к посторонним мешающим факторам проведения контроля (повышенную помехозащищённость к ударным нагрузкам).

7. Определено, что разработанная блок-схема работы прибора при подготовительных операций к контролю герметичности (проверка нижнего порога чувствительности течеискателя, выбор пробного газа) не превышает рассчитанный временной интервал - 5 минут для обеспечения наилучшего показателя технической эффективности DE.. Также опытным путем определено, что время необходимое для обучения данной технологии контроля не превышает рассчитанного для наилучшего показателя технической эффективности.

8. Определено, что разработанная система контроля на основе звуко-резонансного метода контроля герметичности с использованием разработанных средств контроля имеет самый высокий показатель технической эффективности De =0.39.

9. Предложенный метод контроля герметичности и технология применения разработанных средств контроля легли в основу «Методические рекомендации о порядке проведения контроля герметичности технических устройств и сооружений, применяемых и эксплуатируемых на опасных производственных объектах».

З.СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ, ОТРАЖАЮЩИХ ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Сумкин П.С. Метрологическое обеспечение контроля течеисканием. Стандартные образцы и методы калибровки. Приборы. № 10 (136), 2011 г. С. 4550.

2. Сумкин П.С. Неразрушающий контроль течеисканием при испытаниях «способом щупа». Контроль. Диагностика. №1 2012 г. - С.33-38. Публикации в журналах и сборниках научных трудов, материалах конференций:

3. Сумкин П.С., Сажин СГ., Евлампиев А.И., Шкатов П.Н., Коновалов Н.Н., Шевченко В.П., Новиков В.П., Антипов B.C., Методические рекомендации о порядке проведения контроля герметичности технических устройств и сооружений, применяемых и эксплуатируемых на опасных производственных объектах (решение Наблюдательного совета Единой системы оценки соответствия в области промышленной, экологической безопасности, безопасности в энергетике и строительстве от 05.04.2012 № 48-БНС), «СДОС-07-2012». (лично автором выполнено 50%).

4. Патент на изобретение № 2402003, RU, G01 МЗ/28, 20.10.2010 г. Диффузионная течь/ Сумкин П.С., Наумов В.Н., Полковников A.B., Горбачев В.И.; Официальный бюллетень федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам №10. - С. 18. (лично автором выполнено 50%).

5. Патент на полезную модель № 90198, RU, G01 МЗ/28, 27.12.2009 г. Диффузионная течь/ Сумкин П.С., Наумов В.Н., Полковников A.B., Горбачев

B.И.; Официальный бюллетень федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам №6. - С.26. (лично автором выполнено 50%).

6. Сумкин П.С., Наумов В.Н., Полковников A.B. Требования к портативному течеискателю для атомной энергетики. Тезисы докладов 18-ой Всероссийской научно-технической конференции «Неразрушающий контроль и техническая диагностика», Нижний Новгород, 2008 г.- С. 241-243. (лично автором выполнено 50%).

7. Сумкин П.С. Разработка методических рекомендаций о порядке проведения контроля течеисканием технических устройств и сооружений, применяемых и эксплуатируемых на опасных производственных объектах. Тезисы докладов 14-ой международной научно-практической конференции посвященной 75-летию МГУПИ, Москва, 2011 г. - С. 208-214.

8. Сумкин П.С., Наумов В.Н., Полковников A.B., Горбачев В.И. Проблемы дистанционного контроля герметичности контейнеров с радиоактивными отходами и отработанным ядерным топливом. Тезисы докладов 1-ой международной научно-практической конференции «Вывод из эксплуатации объектов использования атомной энергии. Концептуальные аспекты и практический опыт», лично автором выполнено 50%, Москва 2009 г.- С. 45. (лично автором выполнено 50%).

9. Шатерников В.Е., Сумкин П.С., Контроль течеисканием с использованием способа «щупа», Вестник московского государственного университета приборостроения и информатики №38, лично автором выполнено 50%, 2012 г.-С.91-99. (лично автором выполнено 75%).

10. Евлампиев А.И., Попов Е.Д., Сажин С.Г., Сумкин П.С. Течеискание. Книга - М.: Издательский дом Спектр, 2011 г. - С.208. (лично автором выполнено 50%).

11. Сумкин П.С. Сравнительный анализ средств визуального и измерительного контроля в РФ и средств оптического контроля в США. Тезисы докладов 19-ой Всероссийской научно-технической конференции «Неразрушающий контроль и техническая диагностика», Самара, 2011 г-

C.214.

Подписано к печати 02.04.2012 г. Формат 60x84. 1/16. Объем 1,5 пл. Тираж 100 экз. Заказ № 42.

Московский государственный университет приборостроения и информатики

107996, Москва, ул. Стромынка, 20

ВВЕДЕНИЕ.

1. КОНТРОЛЬ ГЕРМЕТИЧНОСТИ, ТЕЧЕИСКАТЕЛЬНАЯ АППАРАТУРА. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ.

1.1 Измеряемые и нормируемые параметры при проведении контроля герметичности аппаратурными методами. Системы контроля герметичности

1.2 Аппаратурные средства контроля герметичности.

1.3 Современное состояние метрологического обеспечения при контроле герметичности.

1.4 Выводы.

2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ КОНТРОЛЯ С РЕАЛИЗАЦИЕЙ СПОСОБА ЩУПА.

2.1 Выбор модели оценки эффективности.

2.2 Построение обобщённых показателей для систем контроля герметичности, реализующих способ щупа.

2.3 Расчёт показателя технического уровня и оценка корректности его определения.

2.4 Выводы.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯЮЩИХ ФАКТОРОВ И РАЗРАБОТКА СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ С УЛУЧШЕННЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ

3.1 Требования к системе контроля герметичности, с параметрами, обеспечивающими наилучший уровень технической эффективности. "

3.2 Разработка метрологического обеспечения контроля герметичности для систем, реализующих способ щупа.

3.3 Разработка звуко-резонансного течеискателя «ТИ-ЗОНД».

3.3.1 Разработка принципов построения малогабаритного анализатора течеискателя и схемы проведения эксперимента для определения минимального порога чувствительности и постоянной времени анализатора звуко-резонансного течеискателя.

3.3.2 Разработка режимов работы звуко-резонансного течеискателя «ТИ-ЗОНД».

3.4 Выводы.

4. ЗВУКО-РЕЗОНАНСНЫЙ МЕТОД КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ КОНТРОЛЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЗВУКО-РЕЗОНАНСНОГО ТЕЧЕИСКАТЕЛЯ И КАЛИБРОВАННОЙ КОНТРОЛЬНОЙ ТЕЧИ.

4.1 Разработка методики определения пороговой чувствительности гелиевых те-чеискателей и способов контроля.

4.2 Разработка технологии проведения контроля герметичности звуко-резонансным методом. Способ атмосферного щупа.

4.3 Расчет и обобщение технических параметров разработанных средств контроля герметичности и «звуко-резонансного» метода контроля. Построение обобщённых показателей.

4.4 Расчет показателей технической эффективности для систем контроля герме-тичнотси с применением разработанных средств контроля - звуко-резонансного течеискателя «ТИ-ЗОНД» и калиброванной контрольной течи кт-1».

4.5 Выводы.

Актуальность

Контроль герметичности в последнее время приобретает особую актуальность в связи с достижением предельных значений ресурсных параметров машин и оборудования опасных производственных объектах подконтрольных Ростехнадзору РФ. Для оценки технического состояния значительного числа промышленных объектов и оборудования (отнесенных к опасным производственным объектам) успешно применяется контроль герметичности с использованием аппаратурных методов. Одним из самых распостраненных аппаратурных способов контроля герметичности является способ щупа (в ряде случаев -метод щупа). Эффективность контроля герметичности при «щуповых» испытаниях в значительной степени определяется выбором конкретной системы контроля герметичности, которая в свою очередь определяется пороговой чувствительностью системы контроля и контролепригодностью объекта контроля. Системы контроля герметичности включают сами течеискатели, методы и устройства их калибровки, пробные вещества (режимы нагрузки ими объектов контроля), а также способы подготовки поверхности объекта контроля (выбор способа очистки поверхности объекта контроля, температуру и условия осушки). Выбор течеискателя определяет тип пробного вещества, которое будет использовано в процессе проведения контроля, время подготовки к контролю, трудоемкость проведения контроля герметичности, селективную избирательность выявления течей и в конечном итоге стоимость проведения контроля герметичности. Анализ систем контроля герметичности для «щуповых» испытаний проведенный в данной работе определяет актуальность исследований, направленных на разработку нового - звуко-резонансного метода контроля герметичности. Данный метод включает новые средства контроля (звуко-резонансный те-чеискатель «ТИ-ЗОНД» и калиброванную контрольную течь «КТ-1»), а также технологию контроля, которые обеспечивают повышение эффективности контроля герметичности при «щуповых» испытаниях. Звуко-резонансный течеи-скатель «ТИ-ЗОНД» позволяет проводить эксплуатационный контроль не только с помощью гелия (как пробного газа), но также агрессивных, реакционно-способных газов и паров, например хлора или паров азотной кислоты без потери работоспособности, при этом обеспечивается проверка нижнего порога чувствительности по пробному газу гелию.

Состояние проблемы

Промышленный выпуск течеискателей различных типов в качестве пробных газов в которых используется - гелий, фреоны и элегаз (газы удовлетворяющие нормативно-техническим требованиям проведения контроля герметичности на опасных производственных объектах подконтрольных Ростехнадзору РФ) осуществляют в РФ и за рубежом ряд фирм, среди которых ООО Измеритель (Россия), Varían (США), ADIXEN (Alcatel Vacuum Technology) (Германия), Вое edwards (США, Великобритания), и др. Течеискатели в которых использован масс-спектрометрический анализатор настроенный на «пик гелия» обладают очень высоким уровнем чувствительности - до 10"12 м3Па/с (в режиме вакуумных испытаний) и селективностью к пробному газу - гелию. В вакуумной схеме данных течеискателей заложена система их калибровки - контрольные течи диффузионного типа, в качестве газа-диффузанта в которых используется гелий, а в качестве проницаемых мембран, как правило, молибденовые стекла. Однако такая высокая чувствительность приборов данного класса обепечива-ется только в режиме вакуумных испытаний - при способе вакуумной (гелиевой) камеры, способе термовакуумных испытаний, способе обдува гелием. При способе гелиевого щупа с применением масс-спектрометрических течеискателей чувствительность падает до 10"8-10"7 м3Па/с и хуже, кроме того встает необходимость в калибровке способа, т.е. в проверке нижнего порога чувствительности, состоящем в определении отклика анализатора течеискателя при поднесении к щупу течеискателя контрольной течи калиброванного микропотока пробного газа. Диффузия пробного газа гелия через мембрану из молибденового стекла не обеспечивает потоки имитирующие крупные течи. Применение течей капиллярного типа, когда микропоток пробного газа регулируется диаметром и длиной капилляра, а также давлением на входе в капилляр решает проблему, однако применение таких течей ограничивается их хрупкостью и ненадежностью в следствии конденсации влаги воздуха внутри капилляра и необходимостью его прокалки перед началом работы. Также необходимо отметить, что анализатор масс-спектрометрического течеискателя очень чувствителен к загазованности помещения пробным газом, велика постоянная времени (инерционность), габаритные характеристики таких течеискателей не обеспечивают портативности. Стоимость таких течеискателей очень высока. Оборудование требует высокой квалификации специалистов неразрушающего контроля, что также сказывается на эффективности проведения контроля. Тогда как на практике (в большинстве случаев) требуемый уровень пороговой чувствительности хуже обеспечиваемого на несколько порядков. Избирательная селективность к пробному газу гелию анализатора масс-спектрометрического течеискателя требует применение только гелия в качестве пробного газа, применение других газов в качестве пробных требует применения в качестве детектора - спектроана-лизатора, что еще более удорожает стоимость прибора. Существуют также другие типы анализаторов обеспечивающих проведение гелиевого контроля при «щуповых» испытаниях. Среди них детектор катарометрического типа (детектор по теплопроводности). В основе функционирования всех типов детекторов по теплопроводности (ДТП) лежат закономерности передачи тепла от разогретого чувствительного элемента (филамента) анализатора через окружающую газовую среду к стенке ячейки анализатора. Этот детектор обеспечивает уро

6 3 вень пороговой чувствительности 2-10" м Па/с, однако течеискатели с ДТП не производится отечественной промышленностью и его калибровка ставит такие-же вопросы, как и при использовании масс-спектрометрических течеискателей. Кроме того селективная оценка пробных газов в процессе течеискания возможна только в понимании в какую сторону уменьшается или увеличивается теплопроводность бинарной смеси (пробный газ + воздух) от эталонного газаносителя (воздуха без примеси пробного газа). Детектор по теплопроводности чувствителен к изменению расхода анализируемого газа, за счет изменения естественного теплосноса нагретого чувствительного элемента (детектор требует термостатирования). Среди недостатков также длительный шум выходного сигнала и дрейф нулевой линии, что ведет к недобраковкам и перебраковкам в процессе контроля течеисканием. Избирательной селективности при поиске утечек пробного газа гелия или его смесей с воздухом можно достигнуть применением диффузионных мембран с управляемой термодиффузией, однако при данном способе требуется создание среднего вакуума со стороны детектора, что ведет к применению вакуумного насоса и потери портативности прибора. В случае использования в качестве анализатора течеискателя диффузионных насосов (постоянно находящихся под вакуумом) с селективными термодиффузи

7 3 онными мембранами (чувствительность приборов -5-10" м Па/с) возникает проблема «отравляемости» детектора, что ведет в недобраковкам и перебраковкам даже при незначительной загазованности объекта контроля пробным газом. Применение в качестве пробного газа фреонов и элегаза (8Б6) накладывает на средства контроля дополнительные требования по обеспечению чистоты воздуха рабочей зоны (отсутствию загазованности пробным газом) в следствии «отравляемости» анализатора течеискателя.

Таким образом, несмотря на обширный перечень предложений на рынке течеискательного оборудования в настоящее время недостаточно исследованы подходы к выбору средств контроля при реализации конкретной системы контроля герметичности при «щуповых» испытаниях, т.к. параметры течеискате-лей (тип пробного газа и нижний порог чувствительности) определяют выбор способа подготовки поверхности объекта контроля и рабочее давление пробной среды, а также определяют требования при проведении контроля. Нет и четких рекомендаций по выбору средств калибровки.

Цель работы и задачи исследований

Цель данной работы - оценка эффективности контроля герметичности при испытаниях способом щупа и разработка нового метода, средств и технологии «щуповых» испытаний при проведении контроля герметичности опасных производственных объектов, обеспечивающих наилучшие показатели для данной методики оценки.

В связи с этим в задачи диссертационной работы входит:

•разработать объективную методику оценки технического уровня систем контроля герметичности (в составе средств контроля которых используются те-чеискатели реализующие способ щупа), отражающую как их технологические, так и эксплуатационные характеристики;

•определить пути снижения мешающих факторов влияющих на проведение контроля герметичности с использованием способа щупа;

•разработать новые средства контроля, обеспечивающие наилучшие показатели в предложенной методике оценки технического уровня систем контроля герметичности (при использовании способа щупа);

•определить технологические и эксплуатационные параметры разработанных средств контроля и оптимальные режимы их работы;

•разработать новую технологию проведения контроля герметичности с использованием разработанных средств контроля.

Методы исследования

Для теоретических исследований технологических и эксплуатационных свойств существующих средств контроля герметичности применяемых для реализации способа щупа применялось методика экспертных оценок и аналитические методы. Разработка и исследование новых указанных средств контроля проводились на основе методов оптимизации параметров и путем экспериментальных исследований.

Научная новизна работы

1. Предложен объективный метод оценки технической эффективности средств контроля герметичности на основе использования функции желательности Харрингтона для построения обобщённых показателей систем контроля (пороговая чувствительность течеискателей, постоянная времени течеискате-лей, масса средств контроля и т.д.), который реализован для «щуповых» испытаний и условий проведения контроля на базе анализа технологических и эксплуатационных характеристик.

2. Определены факторы (наличие средств проверки нижнего порога чувствительности течеискателей, их эксплуатационные и метрологические характеристики, обеспечение портативности течеискателей и т.д.) доминирующего влияния на результат проведения контроля и методы их оптимизации. На основе анализа перечисленнных факторов определены эксплуатационные и метрологические параметры средств контроля нового звуко-резонансного течеи-скателя и контрольного образца колиброванной течи диффузионного типа.

3. Разработана методика калибровки контрольной течи диффузионного типа, позволяющая оценить отсутствие конструктивных дефектов основного материала полимерных пленок (проницаемых диффузионных мембран).

4. Предложен новый метод контроля герметичности - «звуко-резонансный» с использованием звуко-резонансного течеискателя и калиброванной контрольной течи диффузионного типа.

Практическая ценность работы

На основе полученных в работе результатов:

•на основе экспертных оценок и проведенных расчетов параметров анализатора разработана конструкция звуко-резонансного течеискателя позволяющего проводить эксплуатационный контроль не только с помощью гелия (как пробного газа), но также агрессивных, реакционно-способных газов и паров;

•разработаные звуко-резонансный течеискатель «ТИ-ЗОНД» и калиброванная контрольная течь «КТ-1» с возможностью калибровки ее пузырьковым способом, по технологичиским и эксплуатационным характеристиками не уступают лучшим зарубежным аналогам;

•показано, что применение нового метода контроля герметичности (включающего течеискатель и контрольный образец) имеет наилучший показатель в предложенной оценке технического уровня систем контроля герметичности с использованием способа щупа по сравнению с известными средствами контроля герметичности;

•определены эксплуатационные режимы течеискателя «ТИ-ЗОНД» и калиброванной контрольной течи «КТ-1» обеспечивающие проведение контроля герметичности согласно требований Ростехнадзора РФ;

•разработаные контрольный образец течеискания - диффузионная контрольная течь - «КТ-1» и звуко-резонансный течеискатель «ТИ-ЗОНД» прошли полный цикл отработки и испытаний.

•разработана технология контроля герметичности с использованием указанных средств контроля, на основании которых разработана технологическая карта проведения испытаний.

Реализация и внедрение результатов работы

•Предложенный метод контроля герметичности и технология применения разработанных средств контроля легли в основу «Методические рекомендации о порядке проведения контроля герметичности технических устройств и сооружений, применяемых и эксплуатируемых на опасных производственных объектах» (решение Наблюдательного совета Единой системы оценки соответствия в области промышленной, экологической безопасности, безопасности в энергетике и строительстве от 05.04.2012 № 48-БНС);

•На основе выполненных исследований и разработок организован серийный выпуск разработанных средств контроля на специализированном предприятии ООО «ГЛАВДИАГНОСТИКА» (г. Москва).

Апробация работы

Основные результаты работы доложены и обсуждены на XVIII Всероссийской научно-технической конференции «Неразрушающий контроль и техническая диагностика» (г. Нижний Новгород, 2008 г.), XIV международной научно-практической конференции посвященной 75-летию МГУ ПИ (Москва 2011 г.), 1-ой международной научно-практической конференции «Вывод из эксплуатации объектов использования атомной энергии. Концептуальные аспекты и практический опыт» (г. Москва 2009 г.), на НТС ОАО «НТЦ «Промышленная безопасность», в ЗАО «НИИИН МНПО «СПЕКТР», МГУПИ, а также вошли в материалы книги «Течеискание» (Издательский дом Спектр, 2011 г.).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, из них 2 без соавторов, 2 в журнале, признанном ВАК научным изданием, 1 патент на изобретение, 1 патент на полезную модель. Список работ приведен в автореферате.

Структура и объём диссертации

Диссертационная работа изложена на 115 страницах машинописного текста, иллюстрируется 45 рисунками и состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 93 наименований.

4.5ВЫВОДЫ

1. На основе разработанной методики определения пороговой чувствительности гелиевых течеискателей, а также методики определения пороговой чувствительности способов контроля гелиевыми течеискателями разрабо-танна технология проведения контроля герметичности звуко-резонансным методом (способ атмосферного щупа).

2. Данные методики позволили определить технические параметры разработанной системы контроля гермтичности (средств контроля герметичности и звуко-резонансного метода контроля), в результате чего был произведен расчет показателей технической эффективности для систем контроля герметичности с применением разработанных средств контроля звуко-резонансного те-чеискателя «ТИ-ЗОНД» и калиброванной контрольной течи «КТ-1».

3. Рассчитанный показатель технической эффективности система контроля на основе звуко-резонансного метода контроля герметичности с использованием разработанных средств контроля имеет самый высокий показатель технической эффективности D£=0.39.

4. Определено, что применение калиброванной контрольной течи «КТ-1» увеличило показатель технической эффективности D£ систем контроля герметичности в составе которых гелевый течеискатель PDH-4 (HELLING), во-дородно-гелиевый течеискатель ТИЗ-1 "ГЕЛИН" (Россия), гелиевый течеискатель ТИ1-30 (Россия), гелиевый течеискатель GAS CHECK 3000 (Англия) на величину 0,7.

5. Разработанные технические параметры системы контроля герметичности с применением разработанных средств контроля звуко-резонансного течеискателя «ТИ-ЗОНД» и калиброванной контрольной течи «КТ-1» позволили реализовать технологическую карту контроля герметичности звуко-резонансным методом провести контроль способом щупа (технологическая карта контроля и заключение по результатам контроля приведены в приложении №6).

Заключение N14.291 античности звуко-резонансным методом, способом щупа

Наименование и индекс объекта контроля: сосуд работающий под давлением №12 Контроль проводился по: СДОС-07-2012 наименование технической документации)

Оценка качества по: ПБ 03-576-03. СДОС-07-2012 наименование технической документации)

Класс герметичности:5

Условия контроля: НУ. 600 Лк. Яг20 влажность, освещенность, шероховатость поверхности ОК и т.д.) Средства контроля (дата поверки): Звуко-резонансный течеискатель «ТИ-ЗОНД» зав. № 1843, контрольна течь «КТ-1» зав. № 43 (02.01.2012 г.)

Пороговая чувствительность способа контроля герметичности: 6,7-10 6 м3 • Па/ с Пробное вещество: гелий

Подготовка поверхности объекта контроля: согласно СДОС-07-2012

Заключение по результатам контроля: положительное (дефектов превышающих уровень браковки не обнаружено)

К заключению прикладывается дефектограмма с указанием расположения и размеров проконтролированных участков и дефектов)

Уровень квалификации, N удостоверения специалиста, срок действия удостоверения: Специалист по ПВТIII уровня квалификации Сумкин П.С.

Удостоверение контролёра 09-3891 действительно до 09.2012 г.

Контроль проводил Сумкин П.С. подпись) (фамилия и инициалы специалиста)

Руководитель лаборатории неразрушающего контроля Шкатов П.Н подпись) (фамилия и инициалы) тт СепегаЮіаапс^іісз

Диагностика ' ИСс, М Р> НчІ ХО 1<ЛИ <-Н»ІЬ ІЮ ІМЖ^КІ!.

ИНН 7710606529 КПП 771001001 ОКПО 79361149 р/с 40702810400000001813 в АКБ "Новый кредитный союз" ЬИК 044552296 к/с 30101810600000000296

ООО «1 лавДиаі нос гика« Юридическим адрес 125047, рф, і Москва, Оружейный переуток, д 15, сір 1 Факшческий адрес 107023, рф, г Москва ул Ь>жениновад 2 г (495) 964-04-84 ф (495) 964-36-52 \V4VW аіаусі ні 362(а!піаі1 ги

Исх 5/12 Ох 3 5 2012г.

Акт использования результатов диссертационной работы аспиранта МГУПИ Сумкина П.С. «Повышение эффективности контроля герметичности опасных производственных объектов»

ООО «ГлавДиагностика» является разработчиком приборов неразрушающе! о контроля и средств их калибровки. Настоящий акг подтверждает, ню при разработке системы неразрушающего контроля герметичности сосудов работающих под давлением в составе средств контроля были использованы звуко-резонансный течсискатель «ТИ-ЗОНД» и калиброванная контрольная течь «КТ-1», выпуск которых налажен на нашем предприятии.

Эксплуатация указанных средств контроля подтверждает высокую эффективность их использования.

1. Федеральный закон от 21.07.97 №116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» (Собрание законодательства Российской Федерации. 1997. №30. Ст. 3588).

2. ПБ 03-440-02. Правила аттестации персонала в области неразрушающего контроля, утвержденные постановлением Госгортехнадзора России от 23.01.02 № 3, зарегистрированным Министерством юстиции Российской Федерации 17.04.02, регистрационный № 3378.

3. РД 03-606-03. Инструкция по визуальному и измерительному контролю.

4. Ермолов И.Н., Останин Ю.Я. Методы и средства неразрушающего контроля качества. М.: Высш. шк., 1988. 366 с.

5. Леонов И.Г., Никифорова З.С., Богородицкий С.К. О метрологическом обеспечении средств неразрушающего контроля // Дефектоскопия. 1977. № 4. С. 125-128

6. Левина Л.Е., Пименов В.В. Методы и аппаратура контроля герметичности вакуумного оборудования и изделий приборостроения. М.: Машиностроение, 1985. 68 с.

7. Дэшман С. Научные основы вакуумной техники: Пер. с англ. /Под ред. М.И. Меньшикова. М.: Мир, 1964. 715 с.

8. Ланис В.А., Левина Л.Е. Техника вакуумных испытаний. М.: Госэнерго-издат, 1963. 263 с.

9. Карпов В.И., Левина Л.Е., Муравьева Л.Д. Методика и аппаратура высокочувствительного течеискания // ПТЭ. 1967. № 4. С. 168-171.

10. Сажин С.Г. Классификация высокопроизводительного оборудования для контроля герметичности изделий // Дефектоскопия. 1979. № 5. С. 74 78.

11. Шумский К.П. Вакуумные аппараты и приборы химического машиностроения. М.: Машиностроение, 1974. 573 с.

12. Кузьмин В.В., Левина Л.Е., Творогов И.В. Вакуумметрическая аппаратура техники высокого вакуума и течеискания. М.: Энергоатомиздат, 1984. 240 с.

13. Маслов Б.Г. Дефектоскопия проникающими веществами. М.: Высш. шк., 1991.256 с.

14. Бойцова Т.М., Сажин С.Г. Достоверность автоматизированного контроля герметичности изделий // Дефектоскопия. 1981. № 4. С. 76 81.

15. Биргер H.A. Техническая диагностика М.: Машиностроение, 1978. 240с.

16. Проников A.C. Надежность машин М.: Машиностроение, 1978. 592с.

17. Павлов Б.В. Кибернетические методы технического диагноза. М.: Машиностроение, 1966. 647с.

18. Коллакот P.A. Диагностика повреждений. М.: Мир, 1989. 516с.

19. Горелик А.Л., Балицкий Ф.Я., Требунский А.Н. Методы технической диагностики машин и механизмов. М.: НТЦ «Информатика», 1990. 204с.

20. Мозгалевский A.B., Койда А.Н. Вопросы проектирования систем диагностирования. Л.: Энергоатомиздат, 1985. 112с.

21. Неразрушающий контроль и диагностика: Справочник / В.В. Клюев, Ф.Р Соснин, В.Н. Филинов и др. / Под ред. В.В. Клюева. М.: Машиностроение, 1995.448с.

22. Технические средства диагностирования: Справочник / Под общ. ред. чл.- корр. АН СССР В.В. Клюева. 1989. 672с.

23. Новицкий П.В. Электрические измерения неэлектрических величин. JL:Энергия, 1975. 576с.

24. Осадчий Е.П. и др. Проектирование датчиков для измерения механических величин. М.: Машиностроение, 1979. 480с.

25. Аш Ж. Датчики измерительных систем, том 1 и 2. М.: Мир, 1992.480с., 420с.

26. Дрейпер Ч.С., Маккей В., Лис С. Измерительные системы. М.: Машгиз, 1960. 790с.

27. Нуберт Г.П. Измерительные преобразователи неэлектрических величин. Л., Энергия, 1970. 360с.

28. Максимов В.П., Егоров И.В., Карасев В.А. Измерение, обработка и анализ быстропеременных процессов в машинах. М.: Машиностроение, 1987. 208с.

29. Сегерленд Л. Применение метода конечных элементов. М.: Мир, 1979. -391с.

30. Кирпичев A.A., Шкатов П.Н. Оценка технической эффективности малогабаритных пьезоэлектрических вибропреобразователей на основе обобщенных показателей, полученных с использованием функции желательности Хар-рингтона. Журнал «Приборы» №7.2006 с.29-35.

31. Новицкий П.В. Основы информационной теории электроизмерительных устройств. М.: Энергия, 1968. 248с.

32. Бесфамильная Л.В. Комплексный информационный показатель качества средств измерений. М.: Измерительная техника, 1975. с. 15-35.

33. Тернер Д. Вероятность, статистика и исследование операций. М.: Статистика, 1976. 432с.

34. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976. 280с.

35. Левина Л. Е. Обобщенное эмпирическое уравнение для описания процесса перетекания газов по малым каналам. — Дефектоскопия, 1979, № 6, с. 94—98.

36. Вдовин Ю. А., Коробейник И. Е. Метрологическое обеспечение средств неразрушающего контроля. — Стандарты и качество, 1969, № 1, с'(16—20).

37. И в л е в А. И. Неразрушающий контроль продукции и метрология. — Измерительная техника, 1970, № 12, с. 9—lib.

38. Леонов И. Г., Никифорова 3. С, Богородицкий С. К. О метрологическом обеспечении средств неразрушающего контроля. — Дефектоскопия, 1977, №4, с. 125—128.

39. М а п g а п а г о J. L., Н о 11 i п g е г P. L., К о с h Е. F. Mass spectrometer leak testing bya calibratedenclosure method.—Mater, evaluat., 1968, 26, № 12, p. 261—268.

40. Кремлевский П. П. Точность количественных измерений скорости потока в газах и жидкостях.— Измерительная техника, 1969, № ¡10, с. 25—27.

41. Mason Т. М. Analytical mass spectrometer calibration of standard leaks. — Instr. a. control systems, 1970, 43, № 8, p. 73—74.

42. Baker W. C. Messung von gasdurchflupin, durch und aus einem Vakuumsystem. — Vakuum-Technik, 1970, 19, № 5, S. 113—117.

43. Ванькович P. И., Крипякевич P. И., Сидорак И. И., Пархет а Т. Г., Семчишин И. В. Аппаратура для определения нестационарных потоков водорода, диффундирующего через мембрану. — Физико-хим. механика материалов, 1971, № 6, с. 99—100.

44. М i 11 е г J. R. III. Athermally shielded atmospheric pressure standard leak calibrator. Vac. Sci. technol., 1973, 10, № 5, p. 882—889.

45. Stekelmacher W. The flow of rarefied gases the vacuum systems and problems of standartization of measuring techniques. Proceedings of the 6-th international vacuum congress, Kyoto, Tokyo, 1974, p. 117—125.

46. Peggs G.- N. The measurement of gas throughput in rauge 10"4 to 10'loPa Xms-1.—Vacuum, 1976, 26, № 8, p. 321—328.

47. КузьминВ.В. Проблемы измерений потоков (расходов) разреженных газов. Вопросы атомной науки и техники. Сер. Физика и техника высокого вакуума. Харьковский физико-технический ин-т АН УССР, 1976, вып. 1 (5), с. 3—15.

48. American Vacuum Society Standard (tentative). Method of vacuum leak calibration. — Vac. Sei. Technol., 1968, 5, № 6, p. 219—222.

49. Афанасьева Jl. А., Барышникова И. Г.,ЕвлампиевА.И., Левина Л. Е. Возможные причины невыявления течей при испытаниях на герметичность. — ПТЭ, 1971, № 5, с. 11-61.

50. Афанасьева Л. А., Левина Л. Е. Перекрытие каналов течей и влияние этого явления на результаты масс-спектрометрических испытаний. — Электронная техника, 1971, вып. 5 (/1)1), сер. 12,- с. 117-120.

51. ПБ 03-581-03 Правила устройства и безопасной эксплуатации компрессорных установок, воздухопроводов и газопроводов.

52. ПБ 03-576-03 Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением.

53. РД 26-12-29-88 Правила проведения пневматических испытаний изделий на прочность и герметичность.

54. РД 13-06-2006 Методические рекомендации о порядке проведения капиллярного контроля технических устройств и сооружений, применяемых и эксплуатируемых на опасных производственных объектах.

55. ПОТ РМ-016-2001. РД 153-34.0-03.150-00 Межотраслевые правилам по охране труда (правилами безопасности) при эксплуатации электроустановок.

56. ГОСТ Р 51780-2001 Методы и средства испытаний на герметичность.

57. ГОСТ 25136-82 Соединения трубопроводов. Методы испытаний на герметичность.

58. ГОСТ 24054-80 Изделия машиностроения и приборостроения. Методы испытаний на герметичность. Общие требования.

59. ГОСТ 26790-85 Техника течеискания. Термины и определения.

60. ГОСТ 18353-79 Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов.

61. OCT 5Р.0170-81 Контроль неразрушающий. Металлические конструкции. Газовые и жидкостные методы контроля герметичности.

62. ОСТ 26.260.14-2001 Отраслевой стандарт сосуды и аппараты, работающие под давлением. Способы контроля герметичности.

63. ОСТ 11 0808-92 Контроль неразрушающий. Методы течеискания.

64. Ахназарова С.Л., Гордеев JI.C. (сост.) Использование функции желательности Харрингтона при решении оптимизационных задач химической технологии Учебно-методическое пособие. Москва, РХТУ, 2003. - 76 с.

65. J.L Ryan, D.L.Roper: Process vacuum system, design and operation; McGraw

66. Hill Book Company, New York etc-, 1986

67. Nigel Harris: Modem vacuum practice, McGraw-Hill Book Company Europe, Berkshire, England, 1989

68. Varian: Introduction to Helium mass spectrometer leak detection; Varian Associates Inc., Palo Alto, 1980

69. L.C.Beavis: Real leaks and real leak detection, Vacuum, Vol.20, No.6, p233, Pergamon Press, London, 1970

70. M.Wutz, H.Adam, W.Wachler Theorie und Praxis der Vakuumtechnik, F. Vieweg & Sohn Verlag GmbH, Braunschwieg, 198

71. Сумкин П.С. Метрологическое обеспечение контроля течеисканием. Стандартные образцы и методы калибровки. Приборы. № 10 (136), 2011 г. С. 45-50.

72. Сумкин П.С. Неразрушающий контроль течеисканием при испытаниях «способом щупа». Контроль. Диагностика. №1 2012 г. С.33-38.

73. Шатерников В.Е., Сумкин П.С., Контроль течеисканием с использованием способа «щупа», Вестник московского государственного университета приборостроения и информатики №38, лично автором выполнено 50%, 2012 Г.-С.91-99. (лично автором выполнено 50%).

74. Евлампиев А.И., Попов Е.Д., Сажин С.Г., Сумкин П.С. Течеискание. Книга М.: Издательский дом Спектр, 2011 г. - С.208. (лично автором выполнено 50%).

75. Рейтлингер, С. А. Проницаемость полимерных материалов. М. :Химия, 1974. - 272 с.

76. Чалых А.Е. Диффузия в полимерных системах — М.: Химия, 1987. — 312 с.

77. Диффузия в мембранах, М., 1980; Шервуд Т., Пигфорд Р., Уилки Ч., Массопередача, пер. с англ., М., 1982- 272 с.

78. Франк-Каменецкий Д. А., Диффузия и теплопередача в химической кинетике, 2 изд., М., 1967- 368 с.

79. Бергман J1. Ультразвук и его применение в науке и технике М.: Изд-во иностр. лит., 1957. - 726 с.

80. Фарзане Н. Г., Илясов Л. В., Автоматические детекторы газов, Издательство: Энергия, Москва 1972, 168 с.

81. Юнее Тарик Волноводные акустические детекторы газов и паров Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. М., 2003,- 155 с.

82. Шай Г. Теоретические .основы хроматографии газов.-М: Ил, 1963. -380 с.