차압 테스트를 사용하여 누출을 감지하는 방법
누출 감지기를 사용하지 않는 누출 감지 방법
사용되는 누출 감지 테스트 방법 간의 가장 합리적인 차이는 특수 누출 감지 장비의 사용 여부에 대한 차이입니다.
가장 간단한 경우에는 특수 누출 감지기의 도움을 받지 않고 정성적으로, 그리고 특정 테스트 기법을 사용하여 정량적으로(누출률) 확인할 수 있습니다. 예를 들어, 수도꼭지에서 흘러 나오는 물의 양은 일정 기간 동안 측정 용기에 모아서 확인할 수 있지만 이를 누출 감지기라고 부르기는 어렵습니다.
누출 감지기를 사용하지 않고 누출 감지 동안 누출률을 측정할 수 있는 경우, 이 누출률은 헬륨 표준 누출률로 변환되는 경우가 많습니다. 이 표준 누출률 값은 허용 인증서를 발급할 때 자주 필요하지만 헬륨 누출 감지기 장치에서 측정한 누출률 값을 비교할 때도 유용할 수도 있습니다.
개별 엔지니어링 구성 요소에 대한 철저한 검사에도 불구하고 조립 후 장비에 누출이 있을 수 있습니다. 이는 밀봉 상태 불량 또는 밀봉 표면 손상 등이 원인일 수 있습니다. 장비를 검사하는 데 사용되는 공정은 누출의 크기와 목표되는 밀폐 정도에 따라 달라지며, 장비가 금속이나 유리 또는 기타 물질로 제작되었는지 여부에 따라 달라집니다.
일부 누출 감지 기술은 아래에서 설명됩니다. 특정 상황에 따라 선택하여 사용할 수 있으며, 경제적 요인이 가장 중요한 변수가 될 수 있습니다.
압력 상승 테스트
이 누출 테스트 방법은 누출로 인해 일정 기간 동안 균일하게 유지되는 일정량의 기체가 진공 처리된 장치에 충분히 들어갈 수 있다는 사실을 바탕으로 합니다. 반대로 벽과 씰에서 방출되는 기체의 양은 시간이 지남에 따라 감소합니다.
압력 상승 측정을 위해 진공 처리된 진공 용기의 펌프 끝에 있는 밸브는 닫힙니다. 그런 다음 압력이 일정량 Δp(예: 10의 1제곱)만큼 상승하는 시간 Δt를 측정합니다. 밸브를 다시 열고 펌프를 잠시 다시 작동시킨 후 압력 상승을 반복 측정합니다. 압력 상승량 Δp에 대한 시간 Δt가 일정하게 유지되고 두 압력 상승 측정 사이의 대기 시간이 충분히 길었다면 누출이 존재한다고 가정할 수 있습니다. 적절한 대기 시간의 길이는 장치의 특성 및 크기에 따라 달라집니다. 압력 상승 시간이 Δp 증가하면, 이 효과는 장치 내부의 기체 방출이 감소했기 때문일 가능성이 큽니다.
또한 압력 상승을 나타내는 곡선(시간에 따른 압력 함수)을 해석하여 누출과 오염을 구분하려 시도할 수 있습니다.
선형 눈금이 있는 그래프에 표시된 압력 상승 곡선은 누출이 존재하는 경우, 더 높은 압력에서도 직선이어야 합니다.
압력 상승이 벽에서 방출되는 기체로 인한 경우, 압력 상승이 점차 줄어들고 최종적으로 안정적인 값에 접근하게 됩니다. 대부분의 경우 두 현상이 동시에 발생하므로 두 원인을 구분하는 것은 종종 어렵거나 불가능할 수 있습니다.
이러한 관계는 아래 도식에 나와 있습니다.
진공 펌프를 끈 후 시간에 따른 진공 용기 내 압력 상승
- 누출
- 컨테이너 벽에서 진화된 기체
- 누출 + 기체 진화
압력 상승이 실제 누출에 의한 것임이 분명해지면 다음 수식에 따라 시간에 따른 압력 상승을 그래프로 표시하여 누출률을 정량적으로 측정할 수 있습니다.
qL = V(Δp/Δt)
여기에서
- qL = 누출률(mbar l/s)
- V = 진공 탱크의 부피(l)
- ΔP/Δt = 진공 탱크의 압력 상승(Δp를 측정 시간 Δt(mbar/s)로 나눈 값)
압력 강하 테스트
여기서의 사고 방식은 압력 상승 방법과 유사합니다. 하지만 압력 강하 테스트는 진공 시스템에서 누출을 확인하기 위해서는 좀처럼 사용되지 않습니다. 만약 이 방법을 사용할 경우 게이지 압력은 1bar를 초과해서는 안 됩니다. 진공 기술에 사용되는 플랜지 커넥터가 더 높은 압력을 견딜 수 없기 때문입니다.
반면, 압력 강하 테스트는 탱크 엔지니어링에서 일반적으로 사용되는 기술입니다. 큰 용기와 그에 따라 압력 강하를 측정하기 위한 긴 시간이 필요한 경우, 특정 상황에서는 온도 변화의 영향을 고려해야 할 수도 있습니다. 이로 인해, 시스템이 수증기의 포화 압력 이하로 냉각되어 물이 응축되는 등의 현상이 발생하여 측정이 왜곡될 수 있습니다.
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