195329. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés szivárgásmérés elvégzésére tetszőleges nyomáson
1 HU 195 329 B 2 A találmány tárgya eljárás és berendezés szivárgásmérés elvégzésére tetszőleges nyomáson. A különféle munkaközegek előállítására, szállítására és tárolására hiteles nyomáspróbákkal ellenőrzött nyomástartó edényeket alkalmaznak. A nyomásállóság és szivárgásmentesség valamenynyi ipari rendszer hatóságilag előírt működési alapkövetelménye. A nyomáspróba az üzemi nyomást előírtan meghaladó próbanyomáson elvégzett szüárdsági vizsgálatból, majd az azt követő, rendszerint jóval alacsonyabb nyomáson ellenőrzött gáztömörségi (szivárgásmentességi) vizsgálatból álL Az ellenőrzéseket összenyomhatatlan folyadékkal vág)' rugalmas gázközeggel végzik. A gázközeg használata sok esetben elkerülhetetlen. A gázok a folyadékoknál nagyobb mértékben képesek kis réseken át is átszivárogni, használatuk nem okoz korróziót, sem a fel töltés során légtelenítési, sem pedig utólagos kifúvatási, szárítási problémákat A folyadékkal ellenőrzött nyomástér belső nyomását ugrásszerűen változtatja meg, ha szivárgás vagy térfogatnövekedés következik be. A drága, nemegyszer mérgező, tűz- és robbanásveszélyes munkaközegek üzemszerű feltöltése előtt általában vízzel vagy sűrített levegővel nyomáspróbákat végeznek. Az ellenőrzések során először különböző űrméretű zárt nyomástereket képeznek, majd a próbaközeg betöltése után vizsgálják a nyomástér viselkedését. Az üyen módon kialakított nyomástartó edényekben létrejövő változásokat tíz állapotmeghatározók (hőmérséklet, nyomás, térfogat) egyidejűleg mért és/vagy regisztrált mérési adatai alapján az állapotegyenletek felhasználásával, közvetett úton, hosszadalmas számításokkal értékelik ki. A próbanyomások szintjeit, a mérések időtartamát, eszközeit és a megengedhető szivárgások mértékét szigorú szabályzatok írják elő. Anyomáspróbák célja a nyomástartó edény egészének vagy részelemeinek (felületek, idomok, zárószerelvények, tömítések és egyéb automatikák) káros, nem megengedhető mértékű maradandó alakváltozásainak és a régi vagy újonnan képződő anyagfolytonossági hiányokon át (repedések, öntési hibák) létrejövő ki- illetve átszivárgások megállapítása, a külső és belső tömörtelenségek feltárása. Az alakváltozások legtöbbször csak szemrevételezéssel és bonyolult helyi nyúlások mérésével határozhatók meg. A bármilyen nyomásszinten is végzett nyomáspróbáknak mindössze egyetlen méréssel ellenőrizhető jellemzője a tartós szivárgásmentesség. A megengedhető jellemzők igen kicsik, ezért mérésük nehéz, mert nagyságuk a zavaró (pL hőmérsékleti) hatásokkal összemérhetők. A nyomáspróbák gyors elvégzése műszaki-gazdasági szempontból is előnyös. Jelenleg egyrészt az előírt (mérendő) megengedhető igen kis nagyságrendű változások miatt, másrészt az ezek mérésére alkalmazott módszerek és eszközök nem túl nagy pontossága következtében, hosszú a mérési idő. A nagy darabszámban gyártott elemek szivárgásmentességét rövid idő alatt kell megállapítani. A vízbemerítéssel vagy buborékképző habanyaggal végzett ellenőrzések nem automatizálhatok, a dolgozók szubjektív ítéletétől, figyelmétől, stb. függnek, így megbízhatatlanok. Más esetekben viszont mostoha terepi viszonyok mellett sokféle környezeti zavaró hatást kell mérni és számításokkal figyelembe venni. Jelenleg, bár a szilárdsági próbanyomáson tapasztalható a legnagyobb mértékű kiszivárgás, a gázszivárgások vizsgálatát mégis kisnyomásún végzik el. Ennek nyüvánvaló oka az, hogy a nagyobb méréshatárú mérőeszközök érzékenysége nem megfelelő. A nagyobb igénybevételre való méretezésük folytán a változásokra érzéketlenebbül reagálnak. A nyomástartó edényekben létrejövő változásokat egyáltalán nem, vagy csak hátrányosan hosszú mérési idő alatt lehet kimutatni A nagypontosságú mérő-számító-regisztráló elektronikus mérőrendszerek a gyakorlatban nem alkalmazható bonyolult megoldások Terepi mérésekre, tűz- és robbanásveszélyes üzemi mérésekre a különleges követelmények miatt nem használhatók Jelenleg tehát nincs a nyomáspróbák és szivárgásmérések gyors és megbízhatóan pontos elvégzésére Az állandóan változó környezettel kapcsolatban lévő vizsgált terekben a mérést zavaró állapotváltozások jönnek létre. A méréskiértékelés legnagyobb problémája a mérendő hatásokkal összefonódó hatású zavarások egyszerű különválasztása. A gázterekben a hőmérséklet-, a térfogat-, és a nyomásváltozások hagyományos műszerekkel való pontos mérése és a zavarások közvetett számításokkal történő korrekciója komoly műszaki problémát jelent. A szivárgásmérések során figyelembe vett változók csökkentése érdekében műszaki intézkedéseket kell végezni. Érdemes egyes változókat (térfogat, hőmérséklet) állandó, vagy ismert módon változó értéken tartani (pl. laboratóriumi termosztálással) vagy ismert műszaki megoldásokkal (hőszigetelés, rugalmatlan, jól légtelenített folyadék munkaközeg használatával, vagy pl. a 184165 lajstromszámú szabadalom szerinti hőkompenzálással eleve lehetetlenné tenni. A mérési módszerek többsége a vizsgált tér nyomáscsökkenését méri és/vagy regisztrálja. A mért jellemző függ a vizsgált tér pontosan nem mérhető térfogatától, valamint a mérés során változó hőmérséklettől és légköri nyomásoktól. A nyomáspróbák során észlelt veszteségek pótlásán alapuló mérési módszerek az alkalmazott mérőberendezések (adagoló kompresszorok, nagy nyomáskülönbséggel működő mennyiségmérők) bonyolult felépítésűek, pontatlanok és korlátozott mérési körülmények mellett üzemelnek. A jelen találmány által megoldandó feladat az ismertetett problémák kiküszöbölése és olyan megoldás kidolgozása, amely lehetővé teszi nyomástartó edények és elemeik alkatrészeik szivárgásmentességének illetve tömítettségének egyszerű, gyors és pontos meghatározását. A kitűzött feladatot a találmány értelmében azáltal 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
