Vakuum-Dichtheitsprüfungen sind entscheidend, um die dauerhafte Sicherheit und Effizienz von Vakuumanlagen sicherzustellen. So können mögliche Lecks erkannt und behoben werden.
Von der Herstellung bis hin zu Prozessen mit sauberer Energie setzen viele Branchen auf Vakuumanlagen. Hierfür werden die Anwendungen von Kryotechnik immer weiter erforscht und in zunehmendem Maße genutzt.
In diesem Zusammenhang ist es extrem wichtig, bei der Vakuum-Dichtheitsprüfung die richtigen Methoden anzuwenden. In unserem kurzen Leitfaden erfahren Sie mehr über Vakuum-Dichtheitsprüfungen.
Was sind Vakuum-Dichtheitsprüfungen und warum sind sie wichtig?
Im Bereich Kryotechnik werden Vakuumkammern in Anlagen genutzt, um die thermische Isolation zu verstärken und sicherzustellen, dass Stoffe auf Tiefsttemperaturen gehalten werden.
Mögliche Lecks (also der Austritt oder das Eindringen von Gas durch kleine Löcher) stellen hier eine Gefahr dar.
Lecks können unterschiedlich stark ausgeprägt sein, sodass unterschiedliche Gasmengen pro Zeiteinheit gemessen werden. Außerdem gibt es viele Gründe, warum sich Vakuum-Lecks bilden können, unter anderem Kontamination und Entgasen.
Hier setzt die Vakuum-Dichtheitsprüfung an. Dabei handelt es sich um ein Konzept mit Maßnahmen zur Ermittlung möglicher Lecks.
Zu den wichtigsten Gründen für den Einsatz von Lecksuche-Verfahren zählen:
- Sicherheit (viele Gase und Flüssigkeiten, die in Vakuumanlagen gespeichert werden, sind giftig, entflammbar, explosionsfähig …)
- Produktintegrität
- Längere Nutzungsdauer für die Anlagen und die enthaltenen Stoffe
- Einhaltung von Umwelt- und Qualitätsstandards
- Steigerung der Effizienz bei der Speicherung bei Tiefsttemperaturen
Leckarten
- Lecks von außen nach innen: Diese Lecks lassen Gas oder Flüssigkeiten von einer Quelle außerhalb in den Behälter gelangen.
- Lecks von innen nach außen: Das Gas oder die Flüssigkeit tritt aus der Anlage aus.
Das könnte Sie interessieren: Anleitung zur Helium-Lecksuche, lernen Sie die Grundlagen kennen
Methoden zur Vakuum-Dichtheitsprüfung
Seifenblasentest
Wasser oder Flüssigkeiten werden genutzt, um zu beobachten, wo sich bei Lecks mit niedrigem Druck Schaum bildet (geeignet für Vakua mit 10-4 mbar).
Pump-Down-Test
Bei dieser Art von Vakuum-Dichtheitsprüfung wird ein geschlossener Behälter entleert, bis ein bestimmtes Druckniveau erreicht ist, dann wird das Einlassventil geschlossen. Dieses Ventil wird wieder geöffnet und die Zeit, nachdem das Vakuum wieder das ursprüngliche Niveau erreicht hat, wird festgehalten. Wenn dieser Prozess mehrfach wiederholt wird, kann ein Leck festgestellt werden, wenn der Zeitraum für die Rückkehr zum ursprünglich Vakuumniveau gleich bleibt.
Drucksteigerungs-/-senkungstest
Die Vakuum- und Zeitwerte werden in einer Grafik dargestellt, nachdem das System isoliert und ein gewisses Vakuumniveau erreicht wurde. Wenn eine gerade Linie entsteht, liegt ein Leck vor. Diese Methode ist allerdings ungünstig, wenn Gas durch die Wände der Anlage freigesetzt wird.
Drucksenkungstests werden vor allem für die Vakuum-Lecksuche bei Prozessen im Tankbau mit Messwerten von bis zu 10-4 mbar*l/s verwendet.
Heliumlecktest
Als kleinstes Teilchen im Inneren wird Helium verwendet, um Lecks bis zu einer Untergrenze von 10-11 mbar l/s zu ermitteln.
Die geringe Masse, die niedrigen Hintergrundwerte und die Tatsache, dass Helium nicht reaktiv und kostengünstig erhältlich ist, sind weitere Gründe, warum der Heliumlecktest zu den beliebtesten Verfahren zählt.
Für die Dichtheitsprüfung mit Helium gibt es zwei verschiedene Methoden:
- Die integrale Lecksuche ist sehr gut geeignet, um festzustellen, ob ein Leck vorliegt.
- Die lokale Lecksuche zeigt, wo sich Lecks befinden, auch wenn sie ggf. keine Auskünfte über die Leckagerate oder -größe liefert.
Der größte Unterschied zwischen den beiden Methoden besteht darin, dass man die integrale Methode in einer gasdichten Einheit durchführt, während für die lokale Lecksuche eine Kammer verwendet wird, die entweder mit Helium unter Druck gesetzt wurde oder intern mit Helium entleert wurde, um dann ein Heliumspray auf der Oberfläche der Kammer einzusetzen.
Erfahren Sie mehr: Entdecken Sie die große Vielseitigkeit von Hochvakuumgeräten
Bei beiden Arten der Dichtheitsprüfung wird jedoch ein Massenspektrometer verwendet, um mögliche Lecks zu analysieren.
Die beiden Methoden können noch weiter in die Optionen „Test unter Vakuum“ und „Test unter Druck“ unterteilt werden.
Durchführung von Heliumlecktests
Auf Grundlage unserer Erfahrungen im Bereich Kryotechnik und mit dem Bau von Vakuum- und Hochvakuumanlagen, führen wir bei Cryospain Heliumlecktests durch, um die Sicherheit und Effizienz der Anlagen zu gewährleisten.
Dabei halten wir uns an die folgenden Schritte, die dem ASME Standard V Art. 10 Sekt. IV und V entsprechen:
- Wir erzeugen im Raum zwischen den Kammern ein Vakuum.
- Der Massenspektronomie-Lecksucher wird angeschlossen. Dieses Gerät analysiert etwaige, ausgetretene Stoffe und weist seine menschlichen Kollegen auf Werte über den Hintergrundwerten hin.
- Wir tragen im gewünschten Bereich, in dem die Dichtheitsprüfung durchgeführt werden soll, kleine Mengen Heliumgas als Spray auf.
- Fugen, Schweißnähte, Ventile und andere kritische Teile werden überprüft.
- Der Vakuum-Lecksucher lässt einen Alarm ertönen, wenn Lecks vorliegen und das Gas aufgrund der Druckdifferenz in die Zwischenkammer eindringt.
- Wenn Lecks gefunden werden, werden diese repariert.
- Um dann die Anlage wieder in Betrieb zu nehmen, schließen wir die Vakuumpumpe wieder an, erhitzen den Behälter im Inneren und lassen die Pumpe angeschlossen. Wir schließen unsere Tätigkeiten ab, wenn das Vakuum mindestens 24 Stunden lang stabil war.
Cryospain: Ihre Experten für Vakuum-Dichtheitsprüfungen
Im Rahmen unseres Wartungs- und After-Sales-Programms für Vakuumanlagen bieten wir bei Cryospain unseren Kunden auch Heliumprüfungen mit modernsten Methoden an.
Diese Prüfungen ermöglichen es uns, Vakuum-Dichtheitsprüfungen für Kryo-Behälter durchzuführen. Die Tests eignen sich für alle Größen von Drucktanks, einschließlich Ranger- und Dewar-Behältern und größeren Tanks. Außerdem können wir je nach Art der Anlage auch Vakuum-Dichtheitsprüfungen vor Ort anbieten oder Dewar- und Ranger-Behälter in unsere eigene Werkstatt bringen.
So können wir garantieren, dass ihre Systeme effizient und betriebssicher bleiben.
Möchten Sie mehr über Vakuum-Dichtheitsprüfungen für Ihre Anlagen erfahren? Wenden Sie sich an unser Team und erfahren Sie, was wir für Sie tun können.
