宋 巖 張金娥
(北方華安工業(yè)集團(tuán)有限公司,黑龍江 齊齊哈爾161000)
密封性能是考核軍品能否長(zhǎng)期存儲(chǔ)的重要指標(biāo)。密封失效的軍品在勤務(wù)處理和使用過(guò)程中,潮濕、鹽霧、霉菌等不良環(huán)境作用會(huì)使其產(chǎn)生金屬銹蝕、裝藥分解、儀器失靈,功能失效等多種后果,嚴(yán)重影響到武器的戰(zhàn)斗威力。 所以軍品在生產(chǎn)裝配時(shí),必須要對(duì)其進(jìn)行行之有效的密封可靠性檢測(cè)。
密封可靠性是指連接系統(tǒng)在所要求的工作時(shí)間內(nèi)保持有效密封的能力。密封可靠性檢測(cè)方法很多,具體情況應(yīng)視產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、檢測(cè)環(huán)境、泄漏指標(biāo)要求而選擇,但無(wú)論哪種檢測(cè)方法,其共同的要求是檢測(cè)精度必須高、操作簡(jiǎn)單、過(guò)程易于實(shí)現(xiàn),這樣才能將檢測(cè)設(shè)備配置于生產(chǎn)線上,以滿足大量生產(chǎn)的需要。
軍品生產(chǎn)中常用的密封可靠性檢測(cè)方法有:氣水檢測(cè)法(濕式檢測(cè)法)、氣密性檢測(cè)法(干式檢測(cè)法)、泡沫法和特殊氣體檢測(cè)法等。
又叫濕式檢測(cè)法。 它是把產(chǎn)品的開(kāi)口堵住,給產(chǎn)品內(nèi)部充入一定壓力的壓縮空氣,并把產(chǎn)品全部浸入水中,如果產(chǎn)品的泄漏,水中就會(huì)有氣泡產(chǎn)生。
氣水檢測(cè)法簡(jiǎn)單易行,投資很小,可以檢測(cè)出0.1Pa·L/s 的微小泄漏,并直接判定泄漏點(diǎn)的具體位置。 但檢測(cè)結(jié)果取決于操作者的注意力和觀察力,檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng),難于確定具體的泄漏值,同時(shí),被測(cè)產(chǎn)品須經(jīng)過(guò)防銹、烘干、殘水處理等后續(xù)工藝流程。 所以生產(chǎn)效率低,不適于大批量檢測(cè)。
又叫干式檢測(cè)法。 將產(chǎn)品的開(kāi)口堵住,給產(chǎn)品內(nèi)部充入一定壓力的壓縮空氣,用測(cè)試儀器測(cè)量產(chǎn)品內(nèi)部的壓力或流量,如果產(chǎn)品泄漏,壓力就降低或流量就增大。
氣密性檢測(cè)法包含流量法、壓力降法、差壓法等。在軍品泄漏檢測(cè)中,這種方法比較常用,而且檢測(cè)精度也比較高。
流量法是將產(chǎn)品和壓縮空氣源一直保持連接,當(dāng)有外泄時(shí),產(chǎn)品內(nèi)部將不斷有氣體流過(guò), 通過(guò)測(cè)定氣體的流量來(lái)確定產(chǎn)品的泄漏情況。
壓力降法是在密閉的產(chǎn)品內(nèi)通入一定壓力的氣體,靜止一段時(shí)間后,再次檢測(cè)氣體的壓力,觀察壓力是否有降低,根據(jù)壓力的變化判斷是否有泄漏。 這種方法簡(jiǎn)便、使用普遍,是檢測(cè)泄漏的一種最基本方法。
差壓法是在密閉的產(chǎn)品內(nèi)腔通入一定壓力的氣體,同時(shí)在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)罐體內(nèi)通入同樣壓力的氣體,靜止一段時(shí)間,觀察標(biāo)準(zhǔn)罐體的壓力與產(chǎn)品內(nèi)的壓力差。差壓法原理與壓力降法類似,但方法更好,它可以排除環(huán)境溫度變化帶來(lái)的壓力偏差。
將產(chǎn)品內(nèi)部充入一定壓力的壓縮空氣,同時(shí)在產(chǎn)品容易泄漏的部位涂上泡沫。 如果產(chǎn)品有泄漏,產(chǎn)品上的泡沫就會(huì)越來(lái)越多。
對(duì)不太方便放到水槽內(nèi)的產(chǎn)品, 在進(jìn)行密封檢測(cè)時(shí)可采用此方法。 在檢測(cè)時(shí)應(yīng)注意肥皂液稀稠得當(dāng)。 太稀了易于流動(dòng)和滴落而造成誤判,太稠了透明度差容易漏檢,并且所混入的氣體也可能形成泡沫而造成誤判。
將產(chǎn)品內(nèi)部充入一定量的特殊氣體,比如氨氣,或氦氣,或鹵素氣體等,用特殊的儀器在產(chǎn)品外部檢測(cè)是否有特殊氣體泄漏出來(lái)。 該方法具有較高的檢測(cè)精度,但由于其運(yùn)行成本及設(shè)備成本都較高,而且試驗(yàn)完之后被測(cè)件內(nèi)腔的特殊氣體不易除干凈,所以此方法在目前較少使用。
通過(guò)前面的介紹,可以對(duì)這幾種檢測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較:
氣水檢測(cè)法可以準(zhǔn)確判斷泄漏部位,且封堵夾具簡(jiǎn)單,容易實(shí)行,但工件是濕的,檢測(cè)后需對(duì)零件進(jìn)行干燥,執(zhí)行周期長(zhǎng),很難作連續(xù)檢測(cè)。
泡沫法簡(jiǎn)單、便宜,但隨后需清洗產(chǎn)品并干燥,時(shí)間長(zhǎng),準(zhǔn)確性依賴于操作者對(duì)所測(cè)零件密封部位的了解,不準(zhǔn)確時(shí)容易出現(xiàn)誤判。
氣密性檢測(cè)法不能準(zhǔn)確判斷泄漏部位,但方便自動(dòng)化,檢測(cè)時(shí)間短,且穩(wěn)定可靠,測(cè)試快,工件是干的,并能量化測(cè)定泄漏量。
特殊氣體檢測(cè)法采用對(duì)體積和溫度較敏感的特殊氣體,其中氨氣價(jià)格較低,靈敏度不如氦氣,但其具有腐蝕性污染,有毒性。 操作人員需要受嚴(yán)格的訓(xùn)練;氦是比較穩(wěn)定的惰性氣體,其靈敏度高于氨氣,但其價(jià)格昂貴,因此使用時(shí),對(duì)封堵夾具的密封性要求嚴(yán)格;鹵素氣體靈敏度高、價(jià)格便宜、但其有毒、污染環(huán)境,使用時(shí)需小心污染,對(duì)設(shè)備的安全性要求嚴(yán)格。
以上可見(jiàn),泡沫法和氣水檢測(cè)法價(jià)格較低,但受人為影響太大。氣密性檢測(cè)法非常適合于生產(chǎn)線上大批量檢測(cè), 完全排除了人為因素,定時(shí)測(cè)量,可以自動(dòng)化。
特殊氣體檢測(cè)法的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是非常靈敏,可以檢測(cè)出以上三種方法都要無(wú)法檢測(cè)的小泄漏;缺點(diǎn)是價(jià)格高,有污染,有的還有毒,因此不到時(shí)萬(wàn)不得已,不必采用這種方法。
選擇一個(gè)最好最實(shí)用的密封可靠性檢測(cè)方法,并制定出切實(shí)可行的方案并非易事,要考慮的因素很多,不僅要考慮被測(cè)產(chǎn)品密封性要求的高低,采用何種測(cè)試儀,還要考慮封堵方案如何實(shí)現(xiàn),工件上、下料,與整個(gè)生產(chǎn)線如何連接,是否是自動(dòng)化,壓縮空氣質(zhì)量如何,整個(gè)方案經(jīng)費(fèi)如何等等,所以我們?cè)谶x擇檢測(cè)方案時(shí),要充分考慮各方面的因素,充分發(fā)揮它們各自的優(yōu)缺點(diǎn),使檢測(cè)效果達(dá)到最好。
早期,由于檢測(cè)技術(shù)落后,產(chǎn)品的密封可靠性檢測(cè)大多采用傳統(tǒng)的氣水法和泡沫法,這兩種方法對(duì)設(shè)備要求不高,操作簡(jiǎn)單、結(jié)果直觀,但效率低,精度不高,不適用于現(xiàn)代化生產(chǎn)。隨著檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展,氣密性檢測(cè)法逐漸代替了氣水法和泡沫法,它克服了這兩種方法的缺點(diǎn),可定量評(píng)價(jià)被測(cè)工件的泄漏狀態(tài),測(cè)量精度高,可方便地納入自動(dòng)化生產(chǎn)線使用。
密封檢測(cè)技術(shù)在現(xiàn)階段還存在許多問(wèn)題:如何快速、精準(zhǔn)地確定泄漏點(diǎn)的位置,如何縮短測(cè)量時(shí)間,提高測(cè)量精度以及如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢測(cè),這些問(wèn)題都是今后的發(fā)展和完善方向。 密封可靠性作為一項(xiàng)與軍品密切相關(guān)的技術(shù)指標(biāo),只有經(jīng)過(guò)不斷的探索和提高,才能為我國(guó)軍品的高品質(zhì)生產(chǎn)提供可靠的技術(shù)保障。
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