Способ контроля герметичности агрегата, размещенного в контейнере с длинномерным трубопроводом, и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к испытательной технике и позволяет повысить точность определения негерметичности заправленного контрольным газом до рабочего давления агрегата, размещенного в контейнере с длинномерным трубопроводом. Заполняют контейнер через длинномерный трубопровод технологическим газом, не содержащем контрольного, меньшего рабочего давления в агрегате, вытесняют смесью газов в контейнере смесь газов из длинномерного трубопровода путем снижения давления в контейнере на величину ^P, обеспечивающую замещение смеси газов в длинномерном трубопроводе смесью газов из контейнера, измеряя при этом газовым счетчиком объем стравленной из длинномерного трубопровода смеси газов, измеряют начальную концентрацию контрольного газа в контейнере, осуществляют выдержку в течение заданного времени и вновь снижают давление в контейнере на ту же величину ^P, измеряя при этом газовым счетчиком объем стравленной из длинномерного трубопровода смеси газов, измеряют конечную концентрацию контрольного газа в контейнере, определяют среднеарифметическую величину объема стравленной из длинномерного трубопровода смеси газов и по изменению концентрации контрольного газа в контейнере с учетом среднеарифметической величины объема стравленной из длинномерного трубопровода смеси газов определяют негерметичность агрегата. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к испытаниям изделий космической техники (например, агрегата, размещенного в контейнере с длинномерным трубопроводом, выведенным из труднодоступной зоны космического аппарата) на герметичность.

Известны способы контроля герметичности агрегата, размещенного в контейнере с длинномерным трубопроводом, заключающийся в том, что заправляют агрегат контрольным газом до избыточного рабочего давления, измеряют изменение концентрации контрольного газа в контейнере и длинномерном трубопроводе при атмосферном давлении, по которому определяют негерметичность агрегата.

Недостаток известных способов заключается в длительном времени контроля, обусловленном длительностью диффузии контрольного газа в атмосфере контейнера и длинномерного трубопровода.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ контроля герметичности заправленного контрольным газом до рабочего давления агрегата, размещенного в контейнере с длинномерным трубопроводом (в объеме накопления V_н), заключающийся в том, что заполняют контейнер через длинномерный трубопровод технологическим газом, не содержащим контрольного, до давления, меньшего рабочего давления в агрегате, вытесняют смесью газов в контейнере смесь газов из длинномерного трубопровода путем снижения давления в контейнере на величинуP, обеспечивающую замещение смеси газов в длинномерном трубопроводе смесью газов из контейнера (при этом в контейнере устанавливается давление P_н, при котором происходит накопление контрольного газа), измеряют начальную концентрацию С_нач контрольного газа в контейнере, осуществляют выдержку в течение заданного времени (времени накопления T_н) и вновь снижают давление в контейнере на ту же величинуP, измеряют конечную концентрацию С_кон контрольного газа в контейнере и определяют негерметичность агрегата Q_а по соотношению Способ осуществляется устройством для контроля герметичности заправленного контрольным газом до рабочего давления агрегата, размещенного в контейнере с длинномерным трубопроводом, содержащим соединенные с длинномерным трубопроводом заправочную и дренажную магистрали с установленными в них вентилями и манометром и подключенный к длинномерному трубопроводу через щуп-натекатель газоанализатор.

Данные способ и устройство приняты за прототип.

Недостаток прототипа заключается в неточном определении негерметичности агрегата, обусловленным неточностью присутствующей в соотношении величины объема накопления, получаемой расчетным путем до начала контроля, из-за плотности компоновки контейнера, многообразии и оригинальности форм заполняющих контейнер элементов и других факторов. Экспериментальные работы, проведенные на предприятии, показали, что погрешность в расчетах величины объема, а следовательно, и в определении негерметичности, может достигать в данном случае 30% и более.

Техническим результатом предложенных способа и устройства является повышение точности определения негерметичности.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе контроля герметичности заправленного контрольным газом до рабочего давления агрегата, размещенного в контейнере с длинномерным трубопроводом, контейнер заполняют через длинномерный трубопровод технологическим газом, не содержащим контрольного, до давления, меньшего рабочего давления в агрегате, вытесняют смесью газов в контейнере смесь газов из длинномерного трубопровода путем снижения давления в контейнере на величинуP, обеспечивающую замещение газов в длинномерном трубопроводе смесью газов из контейнера, измеряют начальную концентрацию контрольного газа в контейнере, осуществляют выдержку в течение заданного времени и вновь снижают давление в контейнере на ту же величинуP, измеряют конечную концентрацию контрольного газа в контейнере и по изменению концентрации контрольного газа определяют негерметичность агрегата, каждый раз в процессе снижения давления в контейнере измеряют объем стравленной из длинномерного трубопровода смеси газов, определяют его среднеарифметическую величину, которую учитывают при определении негерметичности агрегата.

В известное устройство для контроля герметичности заправленного контрольным газом до рабочего давления агрегата, размещенного в контейнере с длинномерным трубопроводом, содержащее соединенные с длинномерным трубопроводом заправочную и дренажную магистрали с установленными в них вентилями и манометром и подключенный к длинномерному трубопроводу через щуп-натекатель газоанализатор, дополнительно введен газовый счетчик, установленный в дренажной магистрали сразу за вентилем.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство для контроля герметичности заправленного контрольным газом до рабочего давления агрегата 1, размещенного в контейнере 2 с длинномерным трубопроводом 3, выведенным из труднодоступной зоны космического аппарата 4 за его обводы, содержит соединенные с длинномерным трубопроводом 3 заправочную 5 и дренажную 6 магистрали с установленными в них вентилями 7, 8 и манометром 9, подключенный к длинномерному трубопроводу 3 через щуп-натекатель 10 газоанализатор 11 и установленный в дренажной магистрали 6 сразу за вентилем 8 газовый счетчик 12.

Способ контроля герметичности заправленного контрольным газом до рабочего давления агрегата 1, размещенного в контейнере 2 с длинномерным трубопроводом 3, осуществляется следующим образом.

Через заправочную магистраль 5, открывая вентиль 7, заполняют контейнер 2 и длинномерный трубопровод 3 техническим газом, не содержащим контрольного, до давления, меньшего рабочего давления, в агрегате 1 (контроль давления по манометру 9). Закрывают вентиль 7. Через дренажную магистраль 6, открывая вентиль 8, вытесняют смесью газов в контейнере 2 смесь газов из длинномерного трубопровода 3 в окружающую атмосферу (с давлением P_атм) путем снижения давления в контейнере 2 на величинуP (контроль давления по манометру 9), обеспечивающую замещение смеси газов в длинномерном трубопроводе 3 смесью газов из контейнера 2 (при этом в контейнере 2 устанавливается давление P_н, при котором происходит накопление контрольного газа), измеряя при этом газовым счетчиком 12 объем V_стр(1) стравленной из длинномерного трубопровода 3 смеси газов. Закрывают вентиль 8. Газоанализатором 11 измеряют начальную концентрацию C_нач контрольного газа в контейнере 2. Осуществляют выдержку в течение заданного времени (времени накопления T_н) и через дренажную магистраль 6, открывая вентиль 8, вновь снижают давление в контейнере 2 на ту же величину P (контроль давления по манометру 9), измеряя при этом газовым счетчиком 12 объем V_стр(2) стравленной из длинномерного трубопровода 3 смеси газов. Закрывают вентиль 8. Газоанализатором 11 измеряют конечную концентрацию C_кон контрольного газа в контейнере 2. Определяют среднеарифметическую величину объема V_стр стравленной из длинномерного трубопровода 3 смеси газов по формуле которую учитывают при определении негерметичности агрегата Q_а по соотношению выведенному из соотношения (1) следующим путем.

Согласно уравнению состояния газов имеем V_н*^P V_стр* P_атм (4) или
Подставляя выражение (5) в соотношение (1), получаем искомое соотношение (3).

Таким образом, замена в соотношении для определения негерметичности агрегата величины объема накопления (как указывалось выше, рассчитываемой до начала контроля с погрешностью 30% и более) на величину объема стравленной из длинномерного трубопровода смеси газов, измеряемую в процессе контроля с погрешностью не более 5% позволяет повысить точность определения негерметичности.

При использовании предложенных способа и устройства за счет увеличения точности определения негерметичности повышается качество испытаний изделий космической техники (например, автономной системы охлаждения большого солнечного телескопа, размещенного в отсеке научной аппаратуры с длинномерным трубопроводом, выведенным из труднодоступной зоны рабочего отсека станции "Мир" за его обводы) на герметичность и, как следствие этого, надежность эксплуатации изделий.

Формула изобретения

1. Способ контроля герметичности заправленного контрольным газом до рабочего давления агрегата, размещенного в контейнере с длинномерным трубопроводом, заключающийся в том, что заполняют контейнер через длинномерный трубопровод технологическим газом, не содержащим контрольного, до давления, меньшего рабочего давления в агрегате, вытесняют смесью газов в контейнере смесь газов из длинномерного трубопровода путем снижения давления в контейнере на величину ΔP, обеспечивающую замещение смеси газов в длинномерном трубопроводе смесью газов из контейнера, измеряют начальную концентрацию контрольного газа в контейнере, осуществляют выдержку в течение заданного времени и вновь снижают давление в контейнере на ту же величину ΔP, измеряют конечную концентрацию контрольного газа в контейнере и по изменению концентрации контрольного газа определяют негерметичность агрегата, отличающийся тем, что каждый раз в процессе снижения давления в контейнере измеряют объем стравленной из длинномерного трубопровода смеси газов, определяют его среднеарифметическую величину, которую учитывают при определении негерметичности агрегата.

2. Устройство для контроля герметичности заправленного контрольным газом до рабочего давления агрегата, размещенного в контейнере с длинномерным трубопроводом, содержащее соединенные с длинномерным трубопроводом заправочную и дренажную магистрали с установленными в них вентиялми и манометром и подключенный к длинномерному трубопроводу через щуп-натекатель газоанализатор, отличающееся тем, что в него дополнительно введен газовый счетчик, установленный в дренажной магистрали сразу за вентилем.

РИСУНКИ

Рисунок 1