книги из ГПНТБ / Тарасевич Р.М. Методы и средства проверки герметичности узлов, отсеков и систем летательных аппаратов учеб. пособие
.pdf9 |
Рис.53. Номограмма определения времени сушки изделий при нормальном атмосферном |
давлении и в вакууме |
Огл сет и
, Р*350
Рис.54. Схема термобарокамеры для сушки
108
V
|
Техническая характеристика ТЖ |
|
||||
1. |
Температура среды для нагрева |
(пара) tn - |
+ |
130 +■ 200°С. |
||
2 . |
Температура сушки изделия |
tc = + 30 г |
І00°С. |
|||
3. |
Минимальное давление при сушке р |
= 5-І0~^ |
мм р т .с т . |
|||
4. |
Объем корпуса термобарокамеры |
7 = 79300 |
л. |
|||
5. |
Полезные габариты камеры: |
0 |
|
|
|
|
а) |
диаметр цилиндрической части |
3300 |
|
мм; |
|
|
б) высота цилиндрической части |
|
3200 |
мм; |
|
||
|
(в том числе корпуса) |
|
|
|||
в) |
высота конической части |
0 |
1080 |
мм; |
|
|
г) |
меньший диаметр конуса |
1200 |
|
мм. |
|
|
Как видно из схемы на рис. 54, установка для термовакуумной |
||||||
сушки состоит из ряда основных узлов. |
Главными из них являются: |
|||||
I . |
Термобарокамера - (корпус камеры - |
|
поз. 3) имеет нижнюю |
|||
неподвижную часть и верхнюю съемную часть |
с фланцевым соединением |
|||||
их на уплотнительном вакуумном шнуре 16x16 мм. Фланцы стягиваются с помощью восьми пневмозамков, которые закрываются воздухом под давлением р = 5 + 10 атм.
Внутри термобарокамеры расположены трубчатые теплообменники, предназначенные для нагрева изделия паром. Между стенкой термо барокамеры и теплообменниками находятся экраны, выполненные из тонкого листа и предназначенные для экранирования лучистых тепло потерь я отражения тепла к центру термобарокамеры (к изделию).
Нижняя часть корпуса имеет:
а) люк-лаз с крышкой на шарнирных петлях; б) патрубок для подключения вакуумной системы;
в) |
гермоплату с гермовводами электрическими и пневматическими, |
а также |
с грибком для термоэлектрической дампы I .замеряющей вакуум; |
г) |
вентиль-натекатель 2 для напуска'воздуха в камеру по окон |
чании сушки; |
|
д) |
запасной патрубок с заглушкой d 900 д а подключения |
дополнительных вакуумных насосов (на случай использования ТЖ для испытаний на герметичность);
е) площадку обслуживания разъема ТЖ, пневмозамков, подводя щих паровых и отводящих конденсатных рукавов;
ж) |
два гермоввода - для подвода пара к нижнему теплообменнику |
и отвода |
конденсата. |
109
Верхняя съемная часть корпуса имеет: а) серьгу для подъема краном; б) стремянку для доступа к серьге;
в) два гермоввода для подвода пара к верхнему теплообменнику
и для отвода конденсата. |
|
du |
|
|
|
||
2. |
Затвор вакуумный |
260 |
(поз.4) для отключения ТЕК |
||||
вакуумных насосов и ловушки, соединяемый с трубопроводом венти |
|||||||
лем 15. |
|
|
|
|
|
|
|
Затвор имеет ручное управление и |
электропривод, управляемый |
||||||
с электропульта |
12. |
|
|
|
|
|
|
3. Байпасный |
вентиль |
dy 50 |
(поз.16) |
для предохранения ваку |
|||
умных насосов |
от |
выброса масла в начале откачки (для ограничения |
|||||
начального расхода). |
|
|
|
|
|
||
4. Вентиль-натекатель 5 для натекания |
воздуха при |
дренаже |
|||||
влаги из азотной ловушки. |
|
|
|
|
|
||
5. Азотная ловушка 6 |
для конденсации |
влаги и предохранения |
|||||
от нее масляной системы насосов. Ловушка имеет три змеевика- |
|||||||
холодильника, охлаждаемых жидким азотом и включаемых при |
откачке |
||||||
ТЕК, и два змеевика, нагреваемых паром и включаемых при |
разогреве |
||||||
ловушки с целью удаления накопившейся влаги |
(льда). |
|
|||||
6. Вакуумный насос ДВН-500 (поз.7) с характеристикой |
|||||||
V = 500 л/сек; |
предельный вакуум |
|
|
|
|||
р - |
5*КЛ^ + I мм рт.ст. |
|
|
|
|||
7. Вакуумный затвор 14 для отключения насоса предваритель |
|||||||
ного разрежения от ТЕК. |
|
|
|
|
|
||
Затвор имеет |
ручное управление и электропривод, .управляемый |
||||||
с электропульта |
12. |
|
|
|
|
|
|
8. Вентиль-натекатель 13 - открывается при остановке насоса предварительного разрежения для предотвращения вытяжки масла из насоса в сторону затвора.
9. Вакуумный насос 8 с характеристиками: быстрота |
откачки |
|
при 760 мм р т . ст ., |
V = 155 л /сек ; предельный вакуум |
|
р= I •ІО-2 мм рт.ст .
10.Система измерения вакуума, состоящая из термоэлектричес
кой лампы ЛТ-2 (п о з .І), соединительных проводов и вакуумметра ВТ-2А (п о з .II).
11. Система измерения температуры поверхности просушиваемого изделия, состоящая из датчика температуры, который наклеивается на изделие, электрических терморазъемов, соединительных проводов
ІЮ
илагометра, который размещен в электропульте.
12.Электропульт 12, на котором смонтированы органы управления вакуумными насосами, затворами и приборы контроля температуры изде лия.
13.Система охлаждения азотной ловушки, включающая прибор жид
кого азота типа КІЖ-ЗОА (п оз.18), подводящий трубопровод и вентиль
17.
14. Пневмопульт 9 для управления подачей воздуха на открытие или закрытие пневмозамков, для продувки паровых змеевиков и трубо проводов.
15. Система парового обогрева ТЕК и |
азотной ловушки, |
состоящая |
||
из трубопровода и вентилей 10. |
|
|
В і , |
|
На общей паровой магистрали установлен |
вентиль |
от которого |
||
идут три трубопровода через соответствующие |
вентили |
В4, Вд, В2 к |
||
азотной ловушке, нижнему теплообменнику, |
верхнему теплообменнику |
|||
ик системе отвода конденсата.
Уверхнего теплообменника подвод пара и отвод конденсата выпол нены с помощью гибкого трубопровода и быстроразъемного фланцевого соединения.
После вентиля Bj в паровую магистраль врезана воздушная магист раль от пульта через Bg с целью продувки любого участка теплообмен ника и ловушки.
После вентиля В4 в паровую линию азотной ловушки врезана воз душная линия с вентилем В д(поз.І7) от пульта для продувки после нагрева.
Основные операции подготовки ТЕК к работе
1. Если перед началом работы ТЕК хранилась не под вакуумом, то необходимо обезжирить внутренние поверхности корпуса ТЕК, внут
ренние |
полости затвора |
d 260, фланцы разъема ТЕК бензином Б-70 |
ГОСТ 1012-54. |
У |
|
2. |
Если ТЕК неоднократно работала и к началу очередной работы |
|
находится под вакуумом, то можно ограничиться протиркой фланцев
крынки |
бензином Б-70. Надо убедиться в целостности |
прокладки на |
разъеме |
корпуса ТЕК, протереть ее спиртом. |
|
3. |
Осмотреть электрооборудование и подготовить |
его к эксплуа |
тации: |
|
|
а) проверить отсутствие повреждений; б) при помощи замши или тампона из чистой тонкой ткани очистить
бензином Б-70 все контактные поверхности электроаппаратуры;
III
в) |
убедиться в отсутствии заеданий контактов; |
|
г) |
проверить |
целостность приборов и сигнальных ламп. |
4. Заправить |
прибор КПЖ-ЗОА на станции, установить его и под |
|
ключить к азотной ловушке. |
||
5. |
Осмотреть паровые и конденсатные трубопроводы и вентили, |
|
убедиться в отсутствии повреждений, нарушений теплоизоляций, проверить свободное вращение маховиков вентилей, кроме Bj, Bg, Bg, В? , которые должны быть закрыты.
6. Осмотреть воздушный пневмопульт, вентили, трубопроводы и манометры.
Проверить по документам срок очередного их переосвидетель ствования контрольной службой.
7. Подготовить вакуумный насос ВН-6Г к работе согласно инструкции завода-изготовителя:
а) проверить заливку масла; б) проверить водопровод;
в) проверить подключение электродвигателя.
8 . Подготовить вакуумный насос ДВН-500 к работе согласно инструкция завода-изготовителя аналогично п .7 .
9. Проверить уплотнение вакуумметра, лампы термопарной ЛТ-2, ее подключение к вакуумметру ВТ-2А и начать его разогрев.
10. |
Подготовить к работе затвор af„ 260 и затвор |
d 160 и |
|||
провести их опробываняе в соответствии с инструкциями заводов- |
|||||
изготовителей. |
|
|
|
|
|
11. Продуть паровой змеевик азотной ловушки от конденсата, |
|||||
для чего: |
|
|
|
|
|
а) |
подать на пневопульт воздух от сети; |
|
|||
б) |
все рычажные вентили поставить на "Дренаж"; |
|
|||
в) |
редуктором настроить давление |
р = 5 кг/см 2; |
|||
г) |
проверить закрытие вентиля В4, открыть вентили By, Вд ; |
||||
д) |
рычажный вентиль 3 пневмопульта поставить в |
положение |
|||
"Открыто", редуктор при необходимости дорегулировать |
до р -5 кг/см2 |
||||
и продуть в течение трех минут паровой |
змеевик ловушки; |
||||
е) |
плотно |
закрыть |
сначала вентиль |
By, а затем рычажный вентиль |
|
3; |
|
|
|
|
|
ж) |
закрыть |
вентиль |
Вд для установки ловушки на |
"Дренаж азота". |
|
12.Установить в ТЕК изделие, подвергаемое сушке.
13.Закрыть ТБК, установив с помощью крана верхний корпус.
14.Состыковать паровой и конденсатный шланги с верхним кор-
112
пусом ТЕК и загерметизировать.
15.Закрыть все вакуумные затворы, вакуумные, воздушные, паро вые и конденсатные вентили, рычажные вентили пульта поставить на "Дренаж", вентиль-натекатель BI4 открыть,
16.Пневмозамками произвести зажим фланцевого разъема ТЕК
для чего: |
р = 5 кг/см2 ; |
а) редуктор на пневмопульте настроить на |
б) рычажный вентиль I пневмопульта поставить на "Открыто", подать воздух в нижнюю полость пяевмозамков и проверить их сраба тывание на зажим и обжатие уплотнительного шнура разъема ТЕК по зазору между фланцами.
Основные операции термовакуумной сушки
I . Установить по техпроцессу требуемую температуру, время сушки и максимальное остаточное давление (вакуум) сушки (порядок определения времени сушки излагается раньше).
2. Открыть конденсатные вентили Bg, Bg верхней и нижней секций теплообменника для слива конденсата в канализацию.
3. Медленно, ступенями открыть общий сетевой вентиль паро провода Bj и прогреть участок до двух следующих вентилей.
4. Медленно, ступенями, по мере прогрева теплообменника и трубопроводов открыть паровые вентили В2 и Вд верхней и нижней
секции |
теплообменника. |
|
|
|
|
|
Вести наблюдение за температурой изделия в трех точках по |
||||||
лагометру с помощью переключателя. |
|
|
|
|
||
5. |
При достижении заданной температуры изделия вентили В2 и |
|||||
Вд прикрыть так, |
чтобы температура |
стабилизировалась. |
|
|||
6. |
П о д н я т ь |
давление в приборе КШ-ЗОА до 0,5 - 1,5 кг/см2 |
||||
неполным открытием вентилей автомата давления и через расходный |
||||||
вентиль дать малый расход жидкого азота на ловушку. |
|
|||||
7. Закрыть вентиль-натекатель BI4. |
|
|
|
|||
8. |
Открыть вакуумный затвор |
da 160 |
вручную или приводом с |
|||
помощью кнопки на электропульте в |
соответствии |
с инструкцией |
заво- |
|||
да-изготовителя. |
|
|
|
|
|
|
9. |
Включить насос- ВН-6Г. |
|
|
|
dy 260 и |
|
10. |
Открыть байпасный вентиль |
50 |
ВІО у затвора |
|||
начать |
предварительную откачку ТЕК. |
|
|
|
||
Контроль давления производить по пружинному вакуумметру ВО-І.
I I . ' При достижении давления в ТЕК |
р=^ 10 мм рт.ст . открыть |
|
И З |
затвор |
d y 260 |
и продолжать откачку. |
12. |
Отсчет |
начала времени термовакуумной сушки начинать с |
момента достижения требуемого остаточного давления в ТЕК (при дос тигнутой требуемой температуре).
13. При достижении остаточного давления в ТЕК- р ® I мм рт.ст. включить насос вакуумный ДВН-500.
14. По окончании времени сушки при требуемых давлениях и тем
пературе |
закрыть байпасный вентиль |
dy 50 BIO и затвор |
вакуумный |
||
d3 260 |
и выключить вакуумную систему. |
|
|||
15. |
Остановить |
ДВН-500 |
]в |
соответствии с инструкциями |
|
16. |
Остановить |
насос ВН-6Г] |
завода-изготовителя. |
|
|
17. |
Закрыть расходный вентиль |
на КГЮ-ЗОА и перекрыть |
подачу |
||
жидкого азота к ловушке.
Перекрытъ вентили автомата давления на КІШ-ЗОА и открыть
сбросной |
вентиль. |
|
|
18. |
Закрыть сетевой вентиль паропровода Bj, |
вентили Bg и Bg |
|
верхней секции теплообменника открыты, вентили Bg, В4 , Bg, By |
|||
закрыты. |
|
|
|
19. |
Открыть вентиль-натекатель |
50 ВІ4 на |
гермоплате и |
произвести напуск воздуха в камеру. Оставить Bj4 открытым.
20. Проверить настройку редуктора пневопульта на давление = 5 + 8 кг/см2
вентиль рычажный №4 поставить в положение "Открыто". Открыть затем вентиль Bg и подать воздух на продувку паропровода и верхней секции теплообменника для выдавливания конденсата и охлаждения стыковочных узлов.
21. После продувки перекрыть воздушный вентиль Bg и конден сатный вентиль Bg.
Рычажный вентиль поставить в положение "Дренаж".
22.Отстыковать паровой и конденсатный шланги от верхнего теплообменника.
23.Рычажный вентиль Bj поставить на "Дренаж", рычажный вен
тиль 2 - на "Открыто" и подать воздух под давлением f/ = 5 кг/см2 в верхние полости пневмозамков.
24. При помощи подъемного крана поднять верхний корпус ТБК и произвести осмотр изделия.
25.Снять наклеенные на изделие датчики и подвесить к гермо
плате .
26.Извлечь изделие из ТБК.
II4
27.Охладить ТБК естественным путем.
28.Установить верхний корпус на основание ТБК.
23.Закрыть вентиль-натекатель Bj^.
30.Зажать пневмозамками разъемы ТЕК.
31. |
Отвакуумировать ТБК |
до давления |
р |
= 300 мм рт.ст . |
,32. |
Закрыть затвор dä |
260, сбросить воздух из пневмозамков, |
||
выключить |
вакуумную систему, |
ТБК хранить |
до |
следующей сушки изделия |
под вакуумом.
17.Основные направления совершенствования, повышения чув ствительности и объективности методов и способов про
верки герметичности
Основными направлениями повышения чувствительности и объектив ности существующих методов и способов проверки герметичности являются:
1) строительство крупногабаритных барокамер с объемом до
500 и внедрение на этой основе вакуумного способа заключительной проверки в барокамере, окончательно собранных отсеков и агрегатов JIA, с длительным многоступенчатым временем накопления пробного вещества в барокамере;
2)создание и строительство специальных установок, оснащенных необходимыми средствами для безопасных условий труда и удаления использованного радиоактивного газа типа криптон-85, благодаря чему исключается заражение окружающей среды, внедрение на этой основе радиоактивного способа проверки герметичности крупногаба ритных отсеков и агрегатов ЛА;
3)строительство крупногабаритных камер для вакуумной сушки отсеков и агрегатов ЛА и внедрение взамен конвективного,темпера турного и других способов сушки температурно-вакуумной сушки;
4)создание и строительство крупногабаритных бронированных камер с дистанционным управлением процесса пневмоопрессовки для создания безопасных условий труда при ее выполнении на крупногаба ритных отсеках и агрегатах ЛА. Исключение в результате этого из технологического процесса на всех этапах сборки и испытания гидро опрессовки и весовой гидравлической тарировки;
5)совершенствование технологического процесса, приборов,
аппаратуры и других элементов технологического процесса и техноло гического оснащения для проверки герметичности без значительных
капиталовложений.
Под объективностью способа мы понимаем достоверность система тически получаемых количественных значений степени герметичности.
ІІ5
Должны быть полностью исключены случаи, при которых результаты проверки герметичности на предварительных этапах сборки не под тверждаются на последующих, выполненных через определенный про межуток времени (часто через несколько месяцев), или на заключитель ных этапах.
Такая необъективность количественной оценки герметичности чаще всего вызывается закупориванием микроканала течи (капиллярных
каналов) остатками влаги. В этом случае происходит как бы временная герметизация шва, и степень герметичности повышается. При последую щих замерах полученная ранее степень герметичности не подтверждает ся, она оказывается на один-два порядка ниже, так как за это время произошло полное или частичное испарение остатков влаги и удаление ее из микроканалов, которые открылись и проявили себя как течи.
Существенно влияет на объективность оценки герметичности и фактическая чувствительность способа, которая должна быть на одиндва порядка выше, чем проверяемая степень герметичности. Только в этом случае полученная оценка герметичности будет объективной.
Объективность оценки зависит также от правильности выбора спо соба проверки, от разработки и соблюдения технологического процесса, от правильной тарировки и определения фактической чувствительности приборов и аппаратуры, применяемых при данном способе. Таким обра зом, целью совершенствования процессов проверки герметичности является создание и внедрение способов проверки герметичности,обла дающих более высокой чувствительностью, и исключение в процессе сборки, испытания и проверки герметичности отсеков возможности попадания жидкости, являющейся одной из основных причин снижения объективности.
Решать эти две главные задачи следует по первым четырем глав ным направлениям, реализация которых требует значительных капи - тальных вложений.
Решение этих задач должно также осуществляться без значительных капитальных затрат, за счет совершенствования технологического процесса, оборудования, приборов и технологического оснащения. Этим направлением настойчиво занимаются работники науки и промышленности как у нас, так и за рубежом. Отдельные примеры такого усовершенст вования приводились выше (бесконтактный галоидный датчик, стр, 51 , проверка ультразвуковым методом в барокамере, стр. 45 и др.примеры). В дополнение к ним далее излагаются еще два способа.
ІІ6
