Приложение 1 (справочное). Расчетные формулы и номограммы для испытания соединений трубопроводов на герметичность

Приложение 1
Справочное

Расчетные формулы и номограммы для испытаний соединений трубопроводов на герметичность

1. Формулы для оценки допустимого давления при испытаниях компрессионным способом манометрического метода

Пример: Испытаниям на герметичность должен подвергаться участок трубопровода, включающий фланцевое соединение. Объем внутренней полости соединения V=10(-3) м3. Ранее соединение испытывалось компрессионным способом гидростатического метода. Порог чувствительности установки, реализующей этот способ, В = 10(-4) Вт. Предполагается испытывать соединение путем опрессовки его сжатым воздухом. Пробное давление сжатого воздуха Р=5 х 10(5) Па, температура Т=293 К, динамический коэффициент вязкости воздуха эта = эта_а = 1,9 х 10(-5) Па х с, универсальная газовая постоянная

                                                    Дж

                                    R = 8314 х ------------,

                                               к х моль х К

атмосферное давление P_a=l0(5) Па, продолжительность испытаний дельта t=0,5 ч (1800 с).

Вычисляем P_1 и Р_2

Так как Р=5 х 10(5) Па > 3,6 х 10(5) Па, то расчет ведем по формуле (3)

Таким образом, соединение считается герметичным, если за время испытаний падение давления воздуха не превысит 4,3 х 10(3) Па (прибл. 0,04 кгс/см2).

2. Формулы для оценки продолжительности испытаний пузырьковым методом

На черт. 5 приведены графики, позволяющие определять продолжительность испытаний одного соединения (при N = 1, r = 0,5 мм).

Пример. Участок трубопровода, содержащий фланцевое соединение, подлежит испытаниям на герметичность способом обмыливания. Порог чувствительности способа В = 10(-6) Вт. Радиус пузырька, уверенно регистрируемого при контроле соединения, r=0,5 мм (5 х 10(-4). м). В трубопровод подается сжатый воздух под давлением Р=2 х 10(5) Па.

Вычисляем Р_1 и Р_2

Так как 8,7 х 10(3) Па < Р=2 х 10(5) Па < 10(6) Па, то расчет ведем по формуле (5)

Таким образом, продолжительность проверки одного соединения должна быть не меньше 30 с.

Перечень обозначений физических величин

Обозначение	Наименование
V	Объем внутренней полости соединения
Р_а	Атмосферное давление
дельта Р	Изменение давления пробного газа за время замера
В	Поток атмосферного воздуха через стык вакуумированного изделия
мю_а	Молекулярная масса воздуха
эта_а	Динамический коэффициент вязкости воздуха
R	Универсальная газовая постоянная
Т	Абсолютная температура газа
дельта t	Продолжительность испытаний
Р	Давление пробного газа
эта	Динамический коэффициент вязкости пробного газа
мю	Молекулярная масса пробного газа
r	Радиус пузырька
N	Число пузырьков, регистрируемых за время замера

Области применимости расчетных формул

Номограмма для расчета по формуле 1

Номограмма для расчета по формуле 2

Номограмма для расчета по формуле 3

Зависимости продолжительности испытаний пузырьковым методом дельта t от потока В и давления Р, рассчитанные по формулам: 4 (черт. 5а); 5 (черт. 5б); 6 (черт. 5в) при N=1 и r=0,5 мм