Læksøgning Læksøgning: - Definition af en lækrate

Præsentationer af emnet: "Læksøgning Læksøgning: - Definition af en lækrate"— Præsentationens transcript:

1 Læksøgning Læksøgning: - Definition af en lækrate
- Værdier for kendte lækager - Gennemgang af forskellige læksøgningsmetoder (ikke radioaktive) Læksøgning af trykbærende systemer Læksøgning af vakuumsystemer - Læksøgningsgasser (sporgasser) Kalibrering 2017

2 Hvis et system lækker, har du et problem
2017

3 At finde lækken er også et problem
2017

4 Normgrundlag DS/EN 1593 Ikke – destruktiv prøvning – lækprøvning – bobleprøvning. DS/EN 1779 Ikke – ikke destruktiv prøvning – lækprøvning – kriterier for valg af metode og teknik. DS/EN Ikke – destruktiv prøvning – lækprøvning – sporgasmetode. DS/EN Grundlæggende miljøprøvninger Del 2: Prøvninger Prøvning: Tæthed. Der findes en lang række yderligere normer og standarder for området. 2017

5 Læksøgning af trykbærende systemer
2017

6 Læksøgning af systemer under vakuum
2017

7 Gode grunde til at undgå læk
Lækager koster penge fordi: De øger energiforbruget. Øger slidtage på systemer, pumper etc. Reducerer systemets egnethed. Lækager har indvirkning på miljø fordi: Kan i grove tilfælde give støjgener (ved trykbærende enheder). Kan være årsag til, at uønskede medier trænger ud i omgivelserne eller ind i systemet. Ved gasinstallationer, være årsag til brand/eksplosion. 2017

8 Definition af en lækrate ød over 0,1 mm
Ved ”større” lækager det vil sige hvor et regulært hul har en diameter over 0,1 mm, kvantificeres lækager ofte som et rent flow. En brugt enhed er f.eks. Nl/hr. Lækager fra huller over 0,1 mm i diameter, er mulige at høre med det blotte øre. 2017

9 Definition af en lækrate ød under 0,1 mm
Lækraten er det trykfald eller stigning målt i mbar, der forekommer pr. volumenenhed målt i liter, pr. tidsenhed målt i sekunder. mbar x liter x sek (SI enhed: Pa x m3 x sek-1) Lækraten på en beholder med et volumen på en liter, hvor trykket enten stiger eller falder med med en mbar hvert sekund der går, har derfor: 1 mbar x liter x sek-1 2017

10 Definition af mbarl/s Definition of mbarl/s 2017 Volume of 1 liter
time /s rise pressure mbar Definition of mbarl/s 2017

11 2017

12 Metoder til at finde lækager
Trykfaldtest (lækrate) Overtryk Trykstigningstest (lækrate) Vakuum Bobletest Overtryk Læksøgningsskum Overtryk Lyd (ultralyd) Overtryk Sporingsgas via massespektrometer Overtryk og vakuum 2017

13 Trykfaldtest (lækrate)
Udstyr: Et manometer. Et ur. Kompressor. Kende volumen på sit system. Pump systemet op til et givet tryk, afspær til kompressor, mål tryktabet over en given tid. (mbar x l/sek.) = lækraten (totallækraten). Her kan der direkte beregnes hvor mange normalliter af et medie der forsvinder, og der ud fra beregnes økonomisk tab samt evt. indvirkning på omgiven miljø. Kan målingen kvantificeres? Ja Mindste lækrate der kan måles: Kan lækage lokaliseres? Nej 1 E-4 mbar x l/sek. 2017

14 Indvirkning fra temperaturen
Største fejlkilde ved trykfaldsmetoden er temperaturen. Blot få ændringer i temperaturen har indvirkning på trykket. Mindskes temperaturen, falder trykket, man ”tror” det er lækage. Øges temperaturen, stiger trykket, man kan overse en lækage. 2017

15 Trykstigningstest (lækrate)
Udstyr: En vakuumpumpe. Et ur. Vakuum måleudstyr. Kende volumen på sit system. Pump systemet ned til et givet tryk, afspær til vakuumpumpen, mål trykstigning over en given tid. (mbar x l/sek.) = lækraten (totallækraten). Kan målingen kvantificeres? Ja Mindste lækrate der kan måles: Kan lækage lokaliseres? Nej 1 E-4 mbar x l/sek. 2017

16 Trykstigning forårsaget af afgasning samt bidrag fra ægte læk.
a) Læk b) Afgasning c) Læk + afgasning Tryk Tid 2017

17 Bobletest. Mest egnet til test af komponenter, f.eks. ventiler, fittings etc. Kan målingen kvantificeres? Nej Mindste lækrate der kan måles: Kan lækage lokaliseres? Ja 1 E-3 mbar x l/sek. 2017

18 Læksøgningsskum Et nyttigt stykke værktøj, der dog primært anvendes til systemer med trykluft. Kan målingen kvantificeres? Nej Mindste lækrate der kan måles: Kan lækage lokaliseres? Ja 1 E-3 mbar x l/sek. 2017

19 Lyd (ultralyd) Meget anvendt til trykluftinstallationer.
Det er muligt at finde en lækage på flere meters afstand. Kan målingen kvantificeres? Nej (Ja) Mindste lækrate der kan måles: Kan lækage lokaliseres? Ja 1 E-2 mbar x l/sek. 2017

20 Kølemiddellæksøger En meget anvendt metode, der dog kræver kalibrering mod det aktuelle kølemiddel Kan målingen kvantificeres? Ja Mindste lækrate der kan måles: Kan lækage lokaliseres? Ja 1 E-5 mbar x l/sek. ved tryk. 2017

21 Sporingsgas via massespektrometer
En meget anvendt metode, hvor der både kan findes lækager i vakuum samt trykbærende komponenter. Mest almindeligt er at anvende Helium som sporingsgas. Kan målingen kvantificeres? Ja Mindste lækrate der kan måles: Kan lækage lokaliseres? Ja 1 E-7 mbar x l/sek. ved tryk/1 E-12 mbar x l/sek. ved vakuum. 2017

22 Definitionen på en standard He lækrate.
Det trykfald eller stigning, målt i : mbar x l/sek. der forekommer i en 100% ren He atmosfære med et differenstryk på 1000 mbar. 2017

23 Sammenligning af velkendte lækager
Velkendt lækage lækrate Vandhane der drypper ,17 mbar x l/sek. 4 mm Ø, 1 Hz p = ∆ 4 bar Et hår på en O-ring x mbar x l/sek. til 5 x mbar x l/sek. Cykelslange i vand x mbar x l/sek. (bobletest) Bildæk der taber luft x mbar x l/sek. 1,8 → 1,6 bar/6 måneder En flaske med kølemiddel x mbar x l/sek. (R12) indeholdende 430 gr. der tømmes på et år 2011

24 Tæthedsgrænser 2017

25 Massespektrometer, princip
1 Cathode 1 2 Anode 3 Cathode 2 4 Amplifier 5 Ion Collector 6 guard system for Ion Collector 7 Suppressor 8 Magnetic Field 9 Oriffice 10 Extraktor Oriffice 11 Guarding 2017

26 Hvorfor er Helium god som sporgas?
Lav koncentration i luft , kun 5 ppm som giver en lav baggrund Inaktiv gas, ikke giftig, ikke eksplosiv, Ikke miljøskadelig God seperation i et massespectrometer ( kan ikke forveksles med andre gasser) Lettere end luft Meget små gasmolekyler, kan passere små huller 2017

27 Typer af lækager Læk i vakuumsamlinger/komponenter Flanger, Svejsninger, lodninger, slebne flader ( glasfittings) Diffusions læk Gastransport gennem materialer f.eks. elastomere pakninger, glas Porøse læk Støbninger Virtuelle læk Åbninger, små volumener i støbninger, fordampning af væsker, sintret metal, plastic dele Varme/kolde læk Revner der opstår grundet spændinger 2017

28 Områder der læksøges Vakuumsystemer, kan være ganske store og omfattende. Underkomponenter der indgår i systemer, f.eks. ventiler, flanger etc. som undersøges separat, ofte direkte monteret på læksøgeren. Indbyggede komponenter, hvori der under drift er overtryk, og vakuum uden om, f.eks. varmevekslere. Indbyggede komponenter der undersøges med tryk i komponenten før indbygning i systemet, f.eks. kølekredse. Typisk anvendes ”sniffer”. Industriel læksøgning under masseproduktion. 2017

29 Forskellige principper for læksøgning
Vakuum metoden  Integral sporing ( He udvendig )  Integral sporing ( He indvendig )  Lokal sporing Overtryks metoden  Lokal sporing ( sniffer ) 2017

30 Vakuum metoden Integral sporing
Mindste sporbare lækrate < 5x10-12 mbarl/s 1 Test emne ( under vakuum) Helium 2 Trykkammer med Helium Test emne LD PhoeniXL300 Helium Hjælpe pumpesystem ved store volumner 3 2017

31 Vakuum metoden Integral sporing
Mindste sporbare lækrate < 5x10-12 mbarl/s Vakuumkammer Test emne LD PhoeniXL300 Helium Hjælpe pumpesystem ved store volumner 3 2017

32 Vakuum metoden Lokal sporing
Mindste sporbare lækrate < 5x10-12 mbarl/s Spray gun Test emne LD PhoeniXL300 Helium Hjælpe pumpesystem ved store volumner 3 2017

33 Overtryks metoden Lokal sporing (sniffer)
Mindste sporbare lækrate < 1x10-7 mbarl/s!!! Sniffer sonde Test emne LD PhoeniXL300 Helium 2017 3

34 5 ppm He i luft giver 1E-7 mbar x l/sek.
2017

35 Partial Flow System 2017

36 Partial Flow System 2017

37 Kuldefælde Indsættes mellem recipient og læksøger, hvor der er mulighed for at ødelægge læksøgeren med kondenserbare medier. Køles med flydende N2, eller tøris evt. blandet med alkohol eller acetone. 2017

38 ”Drøvle” tryk I situationer, hvor der i recipienten er så ”dårligt” et vakuum, at læksøgeren ikke kan måle, anvendes en variabel lækventil mellem læksøger og recipient. Husk responstiden forlænges! 2017

39 ”ZERO” funktion Både i vakuum og ”sniffer” mode, kan baggrundsstrålingen udelukkes ved brug af ”ZERO” funktionen. Skal bruges med omtanke, så det kun er ”ægte” baggrundsstråling der udelukkes! 2017

40 Korrektion v. blandingsgas
Krav ved 100% He: 5 x 10-4 mbar x l/sek. Ved 10% He og 90% N2, betydende at 1/10 er ren He: 5 x 10-5 mbar x l/sek. 2017

41 Kalibrering En læksøger kan ikke virke korrekt uden en ”kalibrering” fra en kendt og kalibreret testlæk. 2017

42 Testlæk 2017

43 Indbygningslæk 2017