Лекция 17. Методы неразрушающего контроля Вопрос 1. Методы течеискания

Методы контроля течеисканием направлены на поиск неисправностей, вызывающих нарушение герметичности, т. е. способности оболочки и мест ее соединения препятствовать проникновению через них жидкости или газа. Наиболее широко при ремонте самолетов и вертолетов применяются следующие способы течеискания: манометрический, пузырьковый, галоидный или химический.

Манометрический метод. При этом методе создается избыточное давление жидкости или газа в полости испытуемого узла или агрегата (трубопровода, топливного бака, фюзеляжа самолета, кессон-бака крыла) и дается выдержка в течение определенного вре­мени. Параметры испытаний устанавливаются техническими усло­виями для каждого конкретного случая. Например, для бака, трубопроводов течь не допускается, падение давления не должно про­исходить. Для фюзеляжа добиться абсолютной герметичности не­возможно, поэтому допускается некоторое падение избыточного давления в течение ограниченного времени. Для более контрастного выявления мест негерметичности в пробную жидкость, которой за­полняют испытуемый объем, добавляют люминофор. По его свечению определяют точные координаты дефекта.

Давление газа используется во встроенных диагностических устройствах для контроля целостности конструкции. Например, трубчатые лонжероны лопасти несущего винта вертолета заполняются нейтральным газом и герметически после этого закрываются. Давление снижается в том случае, когда появляется несплошность: трещина, свищ, пора. Сигнализатор давления в момент нарушения герметичности даст сигнал. Поскольку разрушение происходит во времени, при индикации сигнала можно принять решение о дальнейших действиях. При таком способе контроля могут быть выявлены дефекты с диаметром 10^-3 мм. Чувствительность контроля зависит от времени выдержки под давлением и повышается с его увеличением.

На рис. 58 и 59 представлены схемы проверки герметичности гермокабины самолета и кессон-бака крыла.

Рис 58. Схема проверки герметичности гермокабины:

1– редуктор; 2 – предохранительный клапан; 3 – кран; 4, 7 – манометра; 5, 8 – вентили;

6 – дросселирующее устройство; 9, 10 – трубопровод

Рис.59. Схема проверки герметичности кессон-бака крыла:

1,4 – краны; 2 – манометр; 3 – редуктор; 5 – обратный клапан; 6 – смеситель; 7 – шланг;

8 – кессон-бак; 9, 10, 11, 12 – галоидный течеискатель

Пузырьковый метод. Этот метод нашел широкое применение при дефектоскопии закрытых емкостей или воздуховодов большого диаметра. Такие испытания проводятся либо погружением их в жидкость, либо обмазкой нейтральной мыльной пеной. Применяют также специальную дисперсную массу (смесь пенообразующего вещества, глицерина, каолина, двуокиси титана, метилового красителя и ингибитора-хромпика) или контрольную массу на основе латексов. Применение таких масс повышает чувствительность метода до 710^-4 МП а/с.

Во всех этих случаях появление пузырьков, вздутий, кратеров в пленке свидетельствует о наличии негерметичности и дает возможность определить место расположения дефекта. При этом в испытуемую емкость подают воздух, азот или другие газы.

Галоидный метод. Этот метод основан на принципе поиска утечек индикаторного газа с помощью специальных приборов – галоидных течеискателей. Емкости заполняются смесью нейтрального и индикаторного газов, например смесью фреона и азота. Рассмотрим принцип действия прибора на основе галоидного течеискателя. На рис. 60 показана схема такого искателя. При наличии течи пробный газ, в котором имеется галоид 1, из испытуемого изделия попадает в течеискатель. Молекулы газа бомбардируются электронами, испускаемыми нитью 3, нагреваемой электротоком, подводящимся через проводник 2. Пучок образованных в результате этой бомбардировки ионов ускоряется, проходя между полюсами магнита 4. Магнит настроен так, что отбираются только ионы галоида, образующие поток 5, который попадает в мишень 6. В результате в мишени возникает слабый ток, подающийся к усилителю через проводник 7. Усиленный сигнал передается к гальванометру и к звуковому сигнализатору. Дефектовщик может судить о наличии течи не только по отклонению стрелки прибора, но и по звуко­вому сигналу, для чего к течеискателю придаются наушники. Этот способ поиска течей весьма чувствителен. С его помощью можно обнаружить утечку гелия менее 1 см³ пробного газа в год при нормальной температуре и давлении. Метод улавливает даже микротечи, не имеющие прак­тического значения. Поэтому прибор загрубляют, настраивая его по эталону-образцу.

Химический метод. Он основан на индикации течей с помощью химических реакций. В этом случае используют воздействие аммиака на индикаторное вещество, в результате чего последнее изменяет свой цвет. Объем, подлежащий проверке на герметичность, заполняют смесью воздуха и аммиака и на контролируемою поверхность накладывают индикаторную ленту. При наличии течей на ленте появятся пятна малинового цвета.

Рис. 60. Схема работы гелиевого течеискателя