Новое издание книги «Испытания на герметичность»

Новое издание систематизирует инженерную практику контроля герметичности в промышленности и на объектах использования атомной энергии, объединяя методологию подготовки, проведения и документирования работ. Материал согласован с требованиями ПНАЭ Г-7-019-89, ГОСТ Р 50.05.01-2018, НП-084-15, НП-089-15, НП-105-18 и НП-104-18, уделяет приоритет единицам измерения потока утечки в Па·м³/с, прослеживаемости результатов к государственным эталонам и управлению неопределенностью измерений.

Пособие используется в качестве основного учебного материала на курсе повышения квалификации «Основы течеискания и вакуумной техники», который будет проведен в Санкт-Петербурге 1–3 октября 2025 года. Слушатели получают печатный экземпляр книги, раздаточные материалы, образцы форм отчетных документов и доступ к электронным приложениям с расчетными таблицами и шаблонами маршрутных карт.

Книга предназначена для специалистов НК, инженеров по качеству, технологов и руководителей лабораторий. Цель — унифицировать понимание критериев герметичности, обеспечить корректный выбор метода и параметров испытаний, а также задать прозрачные правила оформления результатов с учетом обязательных и рекомендуемых требований нормативной базы.

 

Изложены базовые определения утечки, потока утечки, чувствительности и порога браковки, а также различия между локализацией дефектов и измерением интегрального потока. Приведены соглашения о единицах Па·м³/с и mbar·l/s с эквивалентностями, рекомендации по записи результатов и округлению в отчетах, описаны факторы влияния — температура, сорбция, дегазация и фоновые сигналы.

Классы герметичности изделий

Сформулированы классы герметичности для типовых изделий и узлов арматуры, приборостроения и криогенной техники с ориентировочными диапазонами допустимых утечек. Обосновывается переход от требований к герметичности к метрологическим характеристикам метода, включая требуемую минимально обнаруживаемую утечку прибора и энергетический запас по чувствительности.

Практическая оценка допустимого потока течей для проникающих сред

Представлены инженерные подходы к расчету допустимого потока с учетом свойств рабочего газа или жидкости, характеристик барьера и режимов эксплуатации. Рассматриваются методы пересчета результатов гелиевых испытаний к рабочей среде, влияние коэффициентов проницаемости и температурных факторов.

Организация помещения лаборатории контроля герметичности

Описаны требования к планировке, вентиляции, газовой инфраструктуре, электроснабжению, вакуумным коммуникациям и обеспечению безопасности. Рассмотрены зоны подготовки объектов, тестовые посты, место для эталонных течей и шкафы под баллоны с инертными газами, а также вопросы ESD-защиты для электроники и мер по предотвращению перекрестной контаминации гелием.

Требования к подготовке изделий к контролю герметичности

Даны правила герметизации штуцеров, установки технологических заглушек, контроля чистоты внутренних полостей, проверки прочности и вакуумоплотности оснастки. Обоснованы критерии отказа в приемке объекта на испытания и перечень исходных данных для составления маршрутной карты.

Методы и режимы сушки объектов

Систематизированы термические, вакуумные и продувочные режимы сушки, приведены рекомендации по выбору температуры, времени и скорости откачки с учетом сорбционно-десорбционных процессов и допусков на остаточную влагу, влияющих на фон течеискателя и стабильность базовой линии.

Критерии годности объекта для контроля герметичности

Включены предэксплуатационные проверки на прочность, тесты на герметичность оснастки и вакуумной магистрали, измерение базового фона гелия, оценка теплового состояния и стабильности давления. Описан порядок документирования отказов и корректирующих действий до начала основных испытаний.

Оборудование и средства контроля герметичности

Приводятся требования к гелиевым масс-спектрометрическим течеискателям, вакуумным насосам, вакуумметрам, эталонным течам и вспомогательным устройствам. Рассматриваются метрологические характеристики, поверка и калибровка, а также критерии выбора конфигурации под конкретный метод и ожидаемый уровень утечек.

Проведение контроля масс-спектрометрическим методом гелиевыми течеискателями

Пошагово описаны процедуры подготовки, настройки по эталонной течи, стабилизации нулевой линии и валидации чувствительности. Поясняется, как учитывать время отклика тракта, объем тестируемого объекта, газодинамику и утечки оснастки для корректной интерпретации результатов.

Способ гелиевой или вакуумной камеры

Изложены принципы испытаний в камере, выбор давления и программы откачки, расчет вклада фоновой десорбции и утечек через уплотнения. Рассмотрены методы снижения фона, применение ловушек и температурных режимов, а также особенности работы с крупногабаритными изделиями.

Способ опрессовки замкнутых оболочек

Описан контроль герметичности путем нагнетания газа-индикатора во внутренний объем и регистрация проникновения в вакуумную часть течеискателя. Даны рекомендации по допустимому давлению, времени выдержки и критериям завершения теста при больших объемах и сложной конфигурации.

Способ термовакуумный

Приведены методики термоциклирования объекта для выявления дефектов, проявляющихся при температурных градиентах. Разъяснено влияние коэффициентов теплового расширения, образование микротрещин и порядок документирования результатов после каждого цикла.

Способ гелиевого щупа

Рассматривается локализация утечек вблизи соединений и фиттингов при избыточном давлении индикаторного газа. Даны требования к скорости перемещения щупа, расстоянию до поверхности, защитным экранам от сквозняков и методам подтверждения найденного дефекта.

Способ обдува гелием (локализация течи)

Описана локализация в реальных условиях монтажа и эксплуатации объектов большой протяженности. Приведены приемы экранирования, оптимизации расхода индикаторного газа, построения маршрута сканирования и интерпретации градиентов концентрации.

Способ гелиевого чехла (измерение интегрального потока)

Излагается метод определения суммарного потока утечки при укрытии участка герметичным чехлом. Приведены требования к материалу, объему чехла, времени экспозиции и оценке асимптотического выхода сигнала.

Манометрический метод контроля герметичности

Сформулирован расчет изменения давления во времени с учетом температуры, объемов, упругости и газораспределения. Описаны критерии приемки по линейным и экспоненциальным участкам, а также способы повышения чувствительности методом дифференциального измерения.

Оценка качества и регистрация результатов контроля

Приведены формы протоколов, примеры заполнения, правила указания условия испытаний и неопределенности. Рассмотрены требования к архивированию, прослеживаемости средств измерений и оформлению заключения о соответствии.

Три направления организации лаборатории контроля герметичности

Показаны модели стационарной, выездной и проектной лаборатории. Для каждой описаны кадровые требования, перечень оборудования, логистика, план-график поверок и калибровок, а также экономические аспекты построения услуги и стоимости часа испытаний.

Техническое обслуживание течеискателей и вакуумных систем

Даны регламенты технической диагностики, критерии замены расходных материалов, методы устранения паразитных утечек и дегазации тракта. Особое внимание уделено профилактике ложных срабатываний, корректному хранению эталонных течей и проверке герметичности соединений.

Обслуживание пластинчато-роторных вакуумных насосов

Описаны интервалы и процедуры замены масла, фильтров и уплотнений, контроль температурного режима и вакуум-плотности крышек. Приведены признаки деградации, влияющие на компрессию и остаточное давление.

Сервис золотниковых вакуумных насосов

Рассматриваются особенности зазоров, износа пар трения и требования к чистоте масла. Даны рекомендации по восстановлению производительности и снижению вибраций.

Порядок сервисного обслуживания спиральных безмасляных вакуумных насосов

Приведены правила обслуживания узлов спиралей, диагностика утечек через торцевые уплотнения и оценка ресурса, включая мероприятия по предотвращению попадания пыли и конденсата.

Регламент сервисного обслуживания бустерных двухроторных вакуумных насосов

Описаны операции по синхронизации роторов, диагностике подшипниковых узлов и проверке герметичности корпуса, а также влияние перепада давлений на ресурс.

Обслуживание мембранных безмасляных вакуумных насосов

Разъяснен порядок замены мембран и клапанов, контроль герметичности головок и проверка виброакустических параметров после сервиса.

Аудит вакуумных установок

Описана методика инструментального обследования вакуумных систем с построением газодинамической модели, балансом потоков утечек и дегазации, разработкой плана улучшений и последующей валидацией изменений.

Прецизионное измерение давления в вакууме

Систематизированы принципы работы термопарных и Пирани-датчиков, ионизационных и емкостных вакуумметров. Дан алгоритм выбора типа датчика под диапазон давлений, требования к калибровке и прослеживаемости результатов.

Вакуумирование и контроль герметичности криогенных контейнеров

Изложены подходы к откачке межстенного пространства, термовакуумной обработке и диагностике негерметичностей теплоизоляции. Рассмотрены критерии приемки по остаточному давлению и скорости нарастания давления, а также особенности применения масс-спектрометрии гелия.

Поиск утечек в скрытых трубопроводах

Описаны методы инжекции индикаторного газа, трассировки и подтверждающих измерений, а также модели рассеяния в грунте и влияние ветровой нагрузки при надземной локализации.

Типовые требования к современным масс-спектрометрическим течеискателям

Приведены ключевые характеристики чувствительности, времени отклика, устойчивости нулевой линии, допустимого входного давления и фильтрации масс по m/z=4. Рассмотрены требования к интерфейсам, диагностике, сервисопригодности и функциям самопроверки.

Течеискатель масс-спектрометрический гелиевый ZQJS

Рассматривается применение прибора в вакуумном и щуповом режимах, особенности ионного источника и конфигурации анализа, а также сценарии интеграции в стенды и производственные линии.

Масс-спектрометрический течеискатель DITEA ZXL-860

Описаны режимы работы, подходы к калибровке и стабилизации, рекомендации по снижению времени цикла при серийных испытаниях.

Взрывозащищенный течеискатель A800-F

Разъяснены ограничения и условия применения во взрывоопасных зонах, особенности газовой арматуры и алгоритмы безопасной эксплуатации.

Встраиваемый масс-спектрометрический течеискатель Leaklab LITE

Показаны принципы модульной интеграции в технологическое оборудование, варианты подключения, удаленный мониторинг и диагностика.

Портативные гелиевые течеискатели

Описаны преимущества мобильности, энергопотребление, время готовности и методы повышения чувствительности в условиях выездных работ.

Эталонные гелиевые течи

Рассмотрены типы эталонных течей, методы поверки, температурные поправки и правила хранения, обеспечивающие стабильность потока на протяжении межповерочного интервала.

Манометрический течеискатель Leaklab МВ17

Представлены принципы работы и области применения при средних и крупных утечках с возможностью документирования результатов по манометрической методике.

Вакуумметры

Описан состав и применение вакуумметров в испытательных схемах, критерии выбора по диапазонам измерений и неопределенности, а также влияние газового состава на показания термоконвективных датчиков.

Термоэлектрические, ионизационные и мембранно-емкостные вакуумметры

Сформулированы особенности эксплуатации, калибровки и защиты от перегрузок для каждого типа, приведены рекомендации по размещению датчиков в установке.

Вакуумметры Пирани Leaklab 91 с функцией контроля герметичности 1 атм – 0,05 Па ±15 % с поверкой

Разъяснены режимы измерения, встроенные функции проверки утечек при продувке и принципы достижения указанной погрешности в рабочем диапазоне.

Вакуумметр Пирани KYP-101 (0,01 – 100000 Па, ±30–50 %)

Описан применимый диапазон, особенности температурной компенсации и эксплуатационные ограничения.

Широкодиапазонный вакуумметр KYF-181 (0,00001 – 100000 Па, ±10–50 %)

Рассмотрена комбинированная схема датчиков, переходные области и алгоритмы сшивки шкал.

Вакуумметр Пирани WPI200 (0,1 – 100000 Па, ±15–50 %)

Описаны практические аспекты применения при наладке вакуумных постов и мониторинге дегазации.

Широкодиапазонный вакуумметр WPC400 (0,00001 – 100000 Па, ±10–50 % от значения)

Даны рекомендации по интеграции в автоматизированные системы и контролю стабильности показаний.

Вакуумметр Пирани PON100 (0,1 – 100000 Па, ±20–50 %)

Изложены типичные сценарии эксплуатации при шланговых подключениях и переносных постах.

Пьезоэлектрический датчик вакуума Пирани PNP101 (0,05 – 150000 Па, ±2,5–20 %)

Описано сочетание принципов измерения, требования к калибровке и устойчивости нуля.

Вакуумметр мембранно-емкостной CMG500 (1000, 100, 10 мбар, ±0,25 %)

Приведены особенности высокоточной индикации в диапазоне грубого и среднего вакуума и рекомендации по метрологическому обеспечению.

Вакуумметры на базе датчиков МИДА с поверкой

Описаны области применения и требования к прослеживаемости результатов при поверке в аккредитованных центрах.

Комплект датчика дифференциального давления ДД: 5–1000 Па, ±1 Па с поверкой

Разъяснены задачи контроля перепадов давления при манометрических испытаниях и калибровке технологической оснастки.

Комплекты датчиков вакуума: 50–101000 Па ±50 Па; 5–10000 Па ±5 Па с поверкой

Даны рекомендации по применению в стационарных и переносных системах, включая выбор интерфейсов и протоколов обмена.

Вакуумметры на базе датчиков ПМТ, ПМИ, СК-ТП4, СК-ТС6 (от 0,00001 до 102000 Па, с поверкой)

Описаны диапазоны применения и методики калибровки для расширенного охвата давлений.

Квадрупольный масс-спектрометр Leaklab QGA для криогенных резервуаров

Показаны возможности анализа газовой среды, мониторинга дегазации и подтверждения герметичности межстенного пространства.

Лабораторные вакуумные насосы и откачные посты

Систематизированы области применения мембранных, коррозионностойких и поршневых насосов, пластинчато-роторных агрегатов, компактных и магнитоподвесных турбомолекулярных насосов, а также магниторазрядных систем. Отдельно рассмотрены откачные посты с производительностями, подходящими для масс-спектрометрических испытаний.

Фильтры для вакуумных систем Leaklab-F

Описаны критерии выбора фильтрации по пыли, аэрозолям масла и паровому загрязнению, влияние на долговечность насосов и чистоту тракта.

Выбор масел для вакуумных насосов

Даны рекомендации по вязкостям, давлению насыщенных паров и устойчивости к окислению, приведены признаки деградации и интервалы замены.

Вакуумные клапаны, затворы и сильфоны

Рассмотрены требования к протечке запорной арматуры, ресурс сильфонов, выбор материалов уплотнений и оценка влияния на общий баланс утечек системы.

Курс повышения квалификации «Основы течеискания и вакуумной техники»

Книга служит практическим руководством на курсе, обеспечивает единый понятийный аппарат и шаблоны документов. В программу включены демонстрации методик, настройки течеискателей, выполнение термовакуумных и манометрических испытаний, а также разбор типичных ошибок и способов их предотвращения.

Таблица классов герметичности

Приведена унифицированная таблица классов с ориентировочными пределами допустимых утечек для различных категорий изделий и условий эксплуатации, сопровождаемая пояснениями по переходам между классами и зависимостям от среды и температуры.

Нормативные документы и литература

Собраны выдержки и комментарии к ключевым положениям ПНАЭ Г-7-019-89, ГОСТ Р 50.05.01-2018, НП-084-15, НП-089-15, НП-105-18 и НП-104-18 с акцентом на подготовку работ, квалификацию персонала, критерии приемки, требования к прослеживаемости измерений и структуру отчетной документации.

Вопросы для аттестации специалистов по НК

Включены контрольные вопросы для самопроверки и подготовки к аттестации на основе ГОСТ Р 50.05.01-2018 и НП-089-15. Матрица компетенций охватывает теоретические основы, выбор методик, эксплуатацию оборудования и оценку неопределенности.

Новое издание обобщает современную практику контроля герметичности и задает единые правила подготовки, проведения и оформления испытаний в соответствии с действующими нормами. Использование пособия на курсе в Санкт-Петербурге 1–3 октября 2025 года обеспечивает быстрый переход от теории к уверенной практике, уменьшает риск ошибок и сокращает время цикла контроля без потери чувствительности и достоверности результатов.