Hvordan sikres, at lækage-kravene er opfyldt?

Der er mange måder man kan kontrollere ventiler for lækager

Fra lækage testudstyr til kemisk analyse til brændbare gasapplikationer m.m. – der er mange typer kritiske applikationer, der sætter høje krav til lækage-ventiler.

Forståeligt nok har producenter af udstyr til lækage-test særligt høje standarder for de ventiler, de bruger. For at deres testudstyr skal fungere, skal det holde et tryk eller vakuum over en periode, hvilket ikke er muligt, hvis lækage fra ventilen overstiger et vist niveau.

Imidlertid er ventiler med lille lækage også kritiske i andre situationer, som ved udførelse af kemisk analyse, styring af en brandfarlig gas eller opnåelse af et bestemt niveau af vakuum.

Dette rejser spørgsmålet – hvordan sikres, at lækage-kravene er opfyldt?

Lækager i en ventil er karakteriseret ved en lækagehastighed, der ofte angives som en volumetrisk strømningshastighed ved en standardtemperatur og -tryk (fx standard kubikcentimeter pr. minut, sccm). Standardbetingelserne fjerner enhver tvivl omkring, hvor meget gas, der lækker. I mange tilfælde, men ikke alle, er standardtrykket 1 atm og standardtemperaturen er 20° C.

Da selv enheder, der kaldes “standard”, ikke nødvendigvis refererer til den samme standard, har andre enheder standardtrykket indbygget fra start, såsom atm-cc/s og Pa-m3/s. Ifølge NIST (National Institute of Standards and Technology) antager enhver volumetrisk strømningshastighed, der inkluderer “atm” også, at standardtemperaturen er 0° C.

Der er mange måder man kan kontrollere ventiler for lækager. Clippard bruger to af de mest populære metoder: test af trykfald og sporing af helium lækage.

Test af trykfald
Trykfaldsmetoder er det lette valg til mange applikationer. Kvaliteten/pålideligheden af en ventils pakninger kan måles ved, hvor godt ventilen holder trykket i en ellers lukket volumen. Testeren sætter volumen under tryk med gas, lukker volumen, lader trykket stabilisere sig og måler derefter volumetrykket. Efter noget tid læser den trykket igen. Forskellen i trykfald mellem første aflæsning og anden aflæsning er en indikation på størrelsen på lækagen i ventilen.

Trykfaldstests kan meget effektivt bestemme om en ventil er tæt, men følsomheden omkring testen er begrænset. Ønsker man større følsomhed kræver det meget lange testtider. En trykfaldtest alene giver derfor ikke en god indikation af ventilens faktiske lækage-rate. Forholdet mellem lækage-raten og trykfaldet afhænger af størrelsen på den testede volume og tidsrummet mellem de to trykmålinger.

For at overvinde disse begrænsninger anvender Clippard helium lækagesporing.

Helium lækagesporing
En helium lækagedetektor bruger et masse-spektrometer, der er kalibreret til at opdage helium ioner i et meget dybt vakuum. Ventilen forbindes ved fastgørelse til testporten på detektoren, og detektoren pumpes derefter ned til vakuummets testniveau. Når det rigtige test vakuum er opnået, nulstilles testeren for at slippe af med baggrundsheliumniveauer. Derefter sprøjtes helium omkring ventilen. Hvis der er en sporbar lækage, begynder masse-spektrometeret hurtigt at se en stigning i helium. Antallet af helium ioner, der tælles med masse-spektrometeret, er udtrykket for ventilens lækagehastighed.

Ønsker du mere information?
Kontakt os på 4656 4343, hvor vi sidder klar til at hjælpe.