ОСТ 92-0019-78. Методы и режимы сушки изделий перед испытаниями на герметичность

ОСТ 92-0019-78. Методы и режимы сушки изделий перед испытаниями на герметичность

Лаборатория LeakLab подготовила обзор основных положений ОСТ 92-0019-78 для специалистов, которые готовят изделия к контролю герметичности. Материал помогает понять логику стандарта, выбрать подход к сушке, исключить повторное увлажнение и правильно организовать этап перед испытаниями на герметичность.

Ниже приведено удобное изложение ключевых требований стандарта с акцентом на вакуумную сушку, температурно-вакуумный режим, одностороннее вакуумирование и подготовку изделий к последующему контролю герметичности.

Для чего нужен этот стандарт

ОСТ 92-0019-78 устанавливает методы и режимы сушки изделий перед испытаниями на герметичность после операций, связанных с контактом изделия с жидкостью или влагой. Стандарт распространяется на емкости, агрегаты пневмогидравлических систем, трубопроводы и детали из металлических материалов, если до контроля герметичности они проходили гидравлические испытания, мойку, пролив, тарировку объема, обезжиривание, обработку водными растворами или другие технологические операции, при которых в полостях и течах могла остаться жидкость.

Практический смысл стандарта состоит в том, чтобы до контроля герметичности удалить не только свободную жидкость с наружных и внутренних поверхностей, но и влагу из капилляров, микротечей, зазоров, труднодоступных полостей и сварных зон. Без этой подготовки жидкость может временно закупорить течь и исказить результат испытания.

Стандарт не следует воспринимать как универсальную замену конструкторской и технологической документации. Если для конкретного изделия метод и режим сушки установлены в ТУ, КД или технологическом процессе, именно эти документы имеют приоритет.

 

Главная логика подготовки изделия к контролю герметичности

1. Сначала удаляют рабочую жидкость и остатки влаги с поверхностей.
2. Затем удаляют влагу из течей, внутренних полостей и труднодоступных мест.
3. После сушки изделие хранят и транспортируют так, чтобы не допустить повторного увлажнения, загрязнения и выпадения конденсата.
4. Испытание на герметичность проводят в пределах допустимого времени после сушки либо после хранения в регламентированных условиях.

Именно этот порядок особенно важен при подготовке изделий к вакуумным и масс-спектрометрическим методам контроля герметичности. Если после сушки изделие охладилось, набрало влагу из воздуха или было загрязнено при транспортировании, достоверность контроля снижается.

Технические требования перед сушкой

После гидравлических испытаний стандарт требует слить рабочую жидкость из изделия и удалить остатки ингибиторов коррозии и жидкости с наружных и внутренних поверхностей. Остатки ингибиторов коррозии допускается удалять промывкой дистиллированной водой, конденсатом, соответствующим требованиям отраслевой документации, либо специальными растворами. В отдельных случаях допускается удаление следов ингибитора салфеткой, смоченной в органическом растворителе.

Удаление жидкости с наружных и внутренних поверхностей стандарт рекомендует выполнять несколькими путями. Допускается протирка сухими безворсовыми или хлопчатобумажными салфетками, обдув сухим сжатым воздухом, желательно подогретым, либо собственно сушка. Для изделий с труднодоступными местами именно операция сушки становится основным технологическим средством удаления влаги.

Перед испытанием по спаду давления и перед контролем методом обмыливания стандарт требует выполнять только удаление жидкости с поверхностей. Для более чувствительных методов, где жидкость может закупоривать течи, необходимо проводить сушку, направленную именно на удаление влаги из течей и полостей.

Общую сушку изделия стандарт рекомендует начинать не позднее двух часов после окончания гидравлических испытаний, если иные сроки не согласованы с технологическими службами предприятия и разработчиком изделия.

Сушка без наличия технологического процесса стандартом не допускается. Это важное положение для всех предприятий, где подготовка к контролю герметичности должна быть воспроизводимой и документированной.

Что стандарт считает успешной сушкой

Успешной подготовкой изделия к испытанию на герметичность считается такая сушка, после которой исключается закупоривание течей влагой и исключается повторное увлажнение изделия до момента контроля. На практике это означает три обязательных результата.

• На поверхности и во внутренних полостях не остается свободной жидкости.
• Влагу удаляют из зон, где она способна экранировать реальную негерметичность.
• Изделие после сушки хранят, транспортируют и подают на контроль в условиях, исключающих выпадение росы и вторичное загрязнение.

Для вакуумных методов контроля герметичности этот пункт особенно важен. Даже небольшое количество влаги в микротечи может привести к ложному выводу о герметичности, а при нагреве и вакуумировании вызвать нестабильный фон и длительное газовыделение.

Категории изделий по допустимой негерметичности

Стандарт делит изделия на две категории в зависимости от допустимой величины негерметичности. Это разделение важно для выбора метода сушки и для допустимого срока хранения изделия после сушки.

Категория	Характеристика по допустимым течам	Практический смысл
А	Изделия, в которых не допускаются течи с потоками воздуха до 1,33 × 10-7 м3·Па/с включительно	Более жесткие требования к герметичности, допускают более длительное хранение после сушки
Б	Изделия, в которых не допускаются течи с потоками воздуха менее 1,33 × 10-7 м3·Па/с до 1,33 × 10-9 м3·Па/с включительно	Более чувствительный уровень контроля, требует более строгого обращения после сушки

Из этой классификации следует важный практический вывод. Чем ниже допустимая течь, тем строже требования не только к самой сушке, но и к хранению, транспортированию и сроку между сушкой и испытанием.

Допустимые сроки хранения после сушки

Стандарт ограничивает срок между сушкой и испытанием, если изделие хранится в обычных закрытых помещениях. Эти сроки напрямую влияют на организацию работ по контролю герметичности.

Условия хранения	Категория А	Категория Б
Закрытое помещение, температура воздуха не ниже 10°C, относительная влажность до 80%, суточные колебания температуры не более 10°C	До 30 суток	До 4 суток
Закрытое помещение, относительная влажность до 60%	Без дополнительного ограничения по этому пункту	До 8 суток

Для изделий, внутренние полости которых после сушки заполнены сухим воздухом с низкой точкой росы либо находятся под небольшим избыточным давлением сухого газа, стандарт допускает значительно более мягкие ограничения. На практике это означает, что после качественной продувки сухим газом и герметизации отверстий изделие легче защитить от вторичного увлажнения.

Требования к транспортированию высушенных изделий

После сушки изделие нельзя просто перенести в цех или на склад без специальных мер. Стандарт прямо требует исключать загрязнение поверхностей, закупоривание течей влагой и образование конденсата.

Если сушку и испытание нельзя выполнять в одном производственном корпусе, для малогабаритных изделий стандарт рекомендует использовать специальную теплоизолированную и при необходимости герметизируемую тару. Для крупногабаритных изделий стандарт предусматривает отдельный порядок подготовки к транспортированию.

• Перед транспортированием внутренние полости изделия следует продувать сухим воздухом с низкой точкой росы.
• Все отверстия, сообщающие внутренние полости с атмосферой, закрывают технологическими заглушками.
• Для исключения смятия изделия и подсоса влаги допускается транспортирование под небольшим избыточным давлением сухого газа.
• Изделие следует помещать в специальный технологический контейнер или в чистую упаковку.
• Перед внесением в помещение упаковку необходимо очистить от пыли и грязи.
• После доставки изделие следует как можно быстрее распаковать.
• Если изделие охлаждено, необходимо либо выдержать его до выравнивания температуры, либо выполнить интенсивный обдув наружных поверхностей подогретым воздухом и только после этого стравливать газ из изделия.

Для участков, работающих с криогенными сосудами, арматурой и трубопроводной продукцией, это требование имеет прямое практическое значение. Именно на этапе перемещения изделия между сушкой и контролем часто возникает вторичное увлажнение, которое потом ошибочно воспринимают как недостаток режима сушки.

Требования к сжатому воздуху и продувке

Сжатый воздух, который применяют для сушки и продувки, должен быть сухим и очищенным. Стандарт требует, чтобы воздух соответствовал профильному отраслевому стандарту, а точка росы не была выше минус 55°C. Для удаления механических примесей должны быть установлены фильтры на входе в нагревательное устройство.

Подводящие магистрали, трубопроводы и шланги перед присоединением к изделию необходимо продувать сухим воздухом с избыточным давлением 0,196-0,784 МПа в течение не менее 15 секунд. Это требование важно и для работ по контролю герметичности. Даже если само изделие высушено правильно, влажные шланги и грязные магистрали способны повторно занести влагу в полости прямо перед испытанием.

Контроль вакуума и температуры во время сушки

Для вакуумных методов стандарт рекомендует измерять и записывать вакуум в течение всего технологического процесса. Система измерения и автоматической записи давления должна быть аттестована метрологической службой предприятия, а ее периодическая проверка должна соответствовать срокам поверки регистрирующего прибора.

Кроме контроля вакуума, стандарт рекомендует на протяжении всего технологического процесса осуществлять контроль, автоматическое регулирование и запись температуры сушки. Для инженера по герметичности это означает простую вещь. Режим нельзя считать выполненным только по времени выдержки. Нужно документально подтверждать, что изделие действительно достигло требуемой температуры и требуемого вакуума.

Обзор методов сушки по ОСТ 92-0019-78

Стандарт допускает несколько методов удаления влаги из течей и полостей изделия. Выбор метода зависит от конструкции изделия, допустимого уровня нагрева, наличия оборудования, требуемой чувствительности контроля и времени, которое предприятие может выделить на сушку.

Метод	Суть метода	Когда целесообразен
Конвективный	Обдув внутренней или внешней поверхности горячим воздухом	Для простых изделий категории А, когда доступ воздуха к увлажненным зонам достаточен
Температурный	Выдержка изделия в термокамере, термошкафу или при естественных условиях с контролем температуры и влажности	Для изделий категории А при допустимом нагреве и отсутствии необходимости глубокого вакуумного удаления влаги
Температурно-вакуумный	Нагрев изделия в термобарокамере с последующим созданием заданного вакуума	Для изделий с полостями и труднодоступными зонами, где обычный нагрев недостаточен
Одностороннее вакуумирование	Создание вакуума с одной стороны стенки изделия	Для локального удаления влаги из течей и зон, доступных только с одной стороны
Одностороннее вакуумирование под избыточным давлением	Внешний вакуум и подача газа под давлением во внутреннюю полость при заданной температуре	Для активного удаления влаги из микротечей и капиллярных каналов
Общее вакуумирование с прерывным инфракрасным нагревом	Вакуумная сушка с циклическим инфракрасным подогревом	Для ускорения удаления влаги при наличии соответствующей камеры и системы управления
Комбинированный	Последовательное применение нескольких методов	Для сложных изделий, где одного способа недостаточно

Конвективный метод

Под конвективным методом стандарт понимает сушку изделия путем обдува внутренней или внешней поверхности горячим воздухом. Допускается применять цеховой воздух, подогретый не менее чем до 40°C. При этом продолжительность сушки должна быть увеличена по сравнению с расчетной. Сушку рекомендуют вести на отдельном участке цеха или в специальной камере, оборудованной естественной или искусственной вентиляцией.

Температура воздуха в помещении должна быть не ниже 15°C, а относительная влажность не должна превышать 80%. Для изделий большого объема стандарт рекомендует устанавливать технологический рассекатель воздуха. Конвективный метод рекомендован только для изделий категории А.

Температурный метод

Температурный метод представляет собой сушку в термокамере, термошкафу либо в естественных условиях. Этот метод также рекомендован только для изделий категории А. При естественных условиях сушка должна проводиться при температуре воздуха выше 15°C и относительной влажности до 60%.

Стандарт допускает сушку в камере при температуре 40°C и выше, даже если относительная влажность воздуха в помещении цеха достигает 80%, но в этом случае расчетную продолжительность сушки следует увеличивать на 20%.

Если общая сушка температурным методом ведется при температуре свыше 80°C, стандарт рекомендует периодическую продувку камеры и изделия горячим воздухом. Периодичность продувок должна быть не реже одного раза в час.

Температурно-вакуумный метод, общее вакуумирование

Под температурно-вакуумным методом стандарт понимает сушку изделия в термобарокамере с обеспечением требуемого вакуума и температуры изделия. Это один из ключевых разделов стандарта для подготовки к высокочувствительному контролю герметичности.

Последовательность процесса стандарт задает достаточно четко. Сначала включают нагревательное устройство. После достижения требуемой температуры сушки включают вакуумный насос и обеспечивают необходимый вакуум. Такой порядок логичен. Он позволяет сначала вывести изделие на температурный режим, а затем использовать вакуум уже для интенсивного удаления влаги из полостей, течей и адсорбированных слоев.

Для практики LeakLab этот метод особенно важен при подготовке изделий с внутренними полостями, длинными трубопроводными участками, полыми сварными зонами, арматурой и узлами, где простая продувка воздухом не обеспечивает надежного удаления влаги.

Одностороннее вакуумирование, ключевой раздел стандарта

Одностороннее вакуумирование является одним из наиболее интересных и практически полезных методов ОСТ 92-0019-78. Под этим методом стандарт понимает сушку в условиях, когда вакуум создается только с одной стороны стенки изделия. Такой подход имеет прямое значение для изделий, где невозможно вакуумировать весь объем полностью, но необходимо удалить влагу из зон возможной негерметичности.

Основные требования стандарта к одностороннему вакуумированию

• Изделие предпочтительно помещают в термокамеру.
• Относительная влажность воздуха в помещении цеха не должна превышать 80%.
• Стандарт допускает сушку и без помещения изделия в термокамеру, если обеспечен равномерный обогрев изделия.
• Для крупногабаритных изделий при отсутствии термокамеры допускается, по согласованию с разработчиком, выполнять одностороннее вакуумирование только наиболее ответственных участков, например сварных швов.
• В таких случаях могут применяться малогабаритные вакуумные присосы или аналогичные локальные средства.

Технологическая последовательность

Стандарт требует сначала вывести изделие на температурный режим, то есть добиться заданной температуры стенки изделия. Только после этого следует включать вакуумный насос и обеспечивать необходимый вакуум. С инженерной точки зрения это принципиально правильно. Если вакуумировать холодное изделие, влага из капилляров и микротечей удаляется значительно хуже, а процесс становится менее воспроизводимым.

Когда этот метод особенно полезен

Одностороннее вакуумирование целесообразно применять при подготовке к контролю герметичности сварных соединений, участков локального ремонта, фланцевых переходов, зон установки штуцеров и других мест, где вероятно наличие микродефектов, а доступ к противоположной стороне конструкции ограничен или невозможен.

Для практики контроля герметичности это означает, что даже без полной загрузки крупного изделия в общую вакуумную камеру можно целенаправленно сушить наиболее ответственные зоны перед локальным вакуумным или масс-спектрометрическим контролем.

Одностороннее вакуумирование изделия под избыточным давлением

Следующий важный раздел стандарта развивает предыдущий метод. Под сушкой под избыточным давлением в вакууме стандарт понимает удаление влаги из течей при одновременном создании вакуума с внешней стороны изделия и избыточного давления газа во внутренней полости при заданной температуре.

Этот режим стандарт рекомендует выполнять в термобарокамере. При этом отдельно указано, что операцию сушки целесообразно совмещать с процессом обезгаживания камер перед контролем герметичности методами вакуумирования. Для специалистов по течеисканию это очень рациональное решение. Оно позволяет использовать один и тот же цикл прогрева и вакуумирования и для сушки, и для стабилизации фона перед последующим измерением течи.

Последовательность процесса

1. Изделие выводят на заданную температуру.
2. Включают вакуумный насос и обеспечивают необходимый вакуум в камере.
3. После выхода камеры на требуемый вакуум подают во внутреннюю полость изделия газ под избыточным давлением.
4. Подаваемый газ должен быть подогрет до температуры сушки.

Именно этот режим особенно полезен, когда нужно вытеснить влагу из протяженных микроканалов, капилляров и течей, которые плохо осушаются одним лишь внешним нагревом или вакуумом без перепада давления.

Общее вакуумирование с прерывным инфракрасным нагревом

Стандарт выделяет и еще один важный вариант. Сушка ведется в термобарокамере при заданном вакууме и температуре изделия, а нагрев выполняется инфракрасными излучателями в прерывистом режиме. Период нагрева и период выдержки без нагрева должны чередоваться в соотношении 1:10.

Технологическая логика такого подхода состоит в том, что при сохранении вакуума стенки изделия циклически доводятся до заданной температуры, а затем в фазе без нагрева продолжается удаление влаги и газовыделение. Включение и отключение инфракрасных ламп должно производиться автоматически.

Этот метод целесообразен там, где требуется ускорить сушку без непрерывной тепловой нагрузки на изделие.

Комбинированный метод

Комбинированный метод представляет собой последовательное применение нескольких методов сушки при различных температурах и при различных величинах вакуума. Стандарт допускает, что часть цикла может проходить даже в естественных условиях при температуре 15°C и выше, если это предусмотрено технологией и не нарушает допустимый интервал между этапами.

Комбинированный метод рекомендуют использовать в следующих случаях.

• Максимально допустимая температура или достижимый вакуум ограничены и не обеспечивают полного удаления влаги за один цикл.
• Между операцией сушки и испытанием на герметичность имеется достаточно большой временной промежуток, который можно использовать для дополнительной температурной выдержки.
• Пропускной способности имеющегося оборудования недостаточно.
• Время вывода изделия на режим по температуре слишком велико.

При этом стандарт отдельно отмечает, что сушку в естественных условиях для изделий категории Б применять не рекомендуется.

Как назначают режим сушки

Раздел 3 стандарта посвящен назначению режима. Если температура сушки не установлена в конструкторской документации, ее назначают по согласованию с технологическими службами. При этом необходимо учитывать конструктивные особенности изделия, допустимые режимы технологического нагрева, все предыдущие нагревы материала и другие технологические факторы.

Стандарт задает общий принцип выбора температуры. Температуру сушки принимают ниже допустимой температуры технологического нагрева на величину погрешности системы автоматического регулирования сушильной установки. Иначе говоря, режим должен учитывать не только допустимость нагрева материала, но и реальную точность поддержания температуры оборудования.

Продолжительность сушки назначают без учета времени выхода на режим. Под временем выхода на режим следует понимать время, необходимое для достижения заданной температуры сушки, а для вакуумных методов еще и время достижения требуемого вакуума в термобарокамере или изделии.

На продолжительность сушки влияют следующие факторы.

• Допустимая величина негерметичности.
• Условный диаметр канала течи.
• Выбранная температура сушки.
• Длительность контакта изделия с водой.
• Требуемый вакуум.
• Величина избыточного давления при комбинированных режимах.

Что стандарт говорит о контакте с водой

Для гидравлических испытаний стандарт условно делит изделия на две группы по продолжительности контакта с водой.

• Первая группа. Изделия, находившиеся в контакте с водой до 15 минут под давлением и от 0,5 до 5 часов без давления, например при тарировке, проливе и сходных операциях.
• Вторая группа. Изделия, находившиеся в контакте с водой до 15 минут под давлением и до 30 минут без давления.

Эта классификация нужна для выбора продолжительности и жесткости режима сушки. Чем больше время контакта с водой и чем выше чувствительность предстоящего контроля герметичности, тем более строгий режим следует закладывать.

Практическое значение стандарта для подготовки к контролю герметичности

Если перевести требования ОСТ 92-0019-78 на язык реальной практики контроля герметичности, то перед работами необходимо обеспечить несколько обязательных условий.

1. Полностью удалить рабочую жидкость и следы влаги с наружных и внутренних поверхностей.
2. Не ограничиваться только продувкой поверхности, если изделие готовится к высокочувствительному контролю.
3. Осушить микротечи, зазоры, капилляры и полости, где жидкость способна временно перекрыть дефект.
4. Применять сухой очищенный газ с низкой точкой росы.
5. Документировать температуру и вакуум в ходе цикла сушки.
6. После сушки немедленно защитить изделие от конденсации и подсоса влажного воздуха.
7. Согласовать длительность хранения после сушки с категорией изделия и планом испытаний.

Именно на этих пунктах чаще всего возникает разрыв между формальным проведением сушки и фактической готовностью изделия к достоверному контролю герметичности.

Что важно подготовить заказчику перед приездом LeakLab

Если предприятие планирует контроль герметичности после гидравлических или мокрых технологических операций, полезно заранее выполнить следующие действия.

• Организовать полный слив жидкости из изделия.
• Подготовить схему полостей, штуцеров, заглушек и подводящих магистралей.
• Обеспечить наличие сухого сжатого воздуха или инертного газа для продувки.
• Проверить состояние шлангов, трубопроводов и соединительных магистралей.
• Исключить хранение изделия на открытом воздухе после сушки.
• Подготовить термокамеру, термошкаф, термобарокамеру либо места установки локальных вакуумных присосов, если требуется одностороннее вакуумирование.
• Предусмотреть регистрацию температуры и вакуума, если сушку выполняет заказчик до приезда лаборатории.

Для изделий сложной конфигурации, особенно для арматуры, трубопроводных узлов, сварных сборок, емкостей и изделий с длинными полостями, целесообразно заранее согласовать с лабораторией метод подготовки. В ряде случаев более надежно выполнить сушку и контроль герметичности в составе одного технологического цикла.

ОСТ 92-0019-78 рассматривает сушку не как вспомогательную операцию, а как обязательный технологический этап перед испытанием на герметичность. Наиболее важные положения стандарта для современной практики контроля герметичности связаны с тремя идеями.

1. Необходимо удалять влагу не только с поверхности, но и из самих течей.
2. Для сложных изделий и высокочувствительного контроля стандарт прямо ориентирует на вакуумные и температурно-вакуумные методы.
3. После сушки изделие нужно хранить, транспортировать и подавать на испытание так, чтобы не разрушить результат подготовки.

Для лаборатории LeakLab эти положения имеют прямое практическое значение. Мы применяем инженерный подход к подготовке изделия перед контролем герметичности, учитываем конструкцию, историю контакта с жидкостью, требуемую чувствительность метода и реальные условия на площадке заказчика. Именно такой подход позволяет получать достоверный результат контроля, а не формально выполненную операцию с неопределенным качеством подготовки.

Важно учитывать

Данный обзор создан для удобного ознакомления со стандартом и подготовки изделий к работам по контролю герметичности. Для назначения окончательных режимов сушки конкретного изделия необходимо учитывать требования КД, ТУ, технологических инструкций предприятия и фактическую конструкцию изделия.

Ключевые слова: ОСТ 92-0019-78, методы сушки изделий, режимы сушки перед испытаниями на герметичность, вакуумная сушка изделий, термовакуумная сушка, одностороннее вакуумирование, подготовка к контролю герметичности, подготовка изделий к течеисканию, удаление влаги из полостей, сушка перед гелиевым контролем, сушка перед испытаниями на герметичность, температурно-вакуумный метод, контроль герметичности изделий, подготовка арматуры к испытаниям, подготовка трубопроводов к контролю герметичности, сушка сварных соединений, удаление влаги из микротечей, технология вакуумирования, испытания на герметичность, LeakLab