Стандартизация методов течеискания сегодня отвечает не только формальной необходимости выработки и применения наиболее правильных способов и приёмов контроля герметичности изделий, установок, систем, но и становится практически необходимым мероприятием в связи с рядом обстоятельств. К ним относятся:
- повышение требований к надёжности работы объектов, представляющих опасность для населения и окружающей среды в случае возникновения аварий,
- развитие приборной базы течеискания, как зарубежной, так и отечественной, дающей новые возможности при их использовании,
- относительная сложность выполнения испытаний на герметичность, требующая специальных знаний и навыков,
- ограниченное распространение опыта течеискания, который накапливался в основном в оборонных и закрытых отраслях промышленности,
- неэффективность слепого распространения опыта контроля одних объектов на другие, относящиеся к другому классу технических систем.

Тенденция к ослаблению государственного регулирования в технической области в связи с развитием в стране рыночных отношений не должна умалять роль стандартизации в промышленной деятельности предприятий. Наоборот, её роль возрастает. Необходимо, чтобы государственные надзорные органы, инженеры, технологи промышленных предприятий могли при необходимости в каждой конкретной области деятельности опереться на единые нормы и методики, разработанные специалистами.

Любой стандарт является в какой-то мере догмой. В принципиальных вопросах, имеющих отношение к безопасности, надёжности работы объектов, это необходимо. В вопросах выбoра используемого оборудования, применения альтернативных методов и способов испытаний, достижения более высоких результатов, или наоборот, не полное выполнение требований стандарта, он не должен ограничивать деятельность предприятий, если те соблюдают другие обязательные нормы.

При планировании и организации работы по созданию стандартов в области течеискания необходимо учитывать различные аспекты. На примере стандартов ASTM в данном докладе затронуты некоторые из них.

Правовой статус

Если несоблюдение ГОСТа преследуется по закону, то стандарт меньшего уровня становится нормативным документом, когда он вводится отраслью, ведомством или предприятием специальным распоряжением, или когда заказчик часть своих контрактных требований формулирует в виде ссылки на стандарт.

Совместимость

По течеисканию существуют и используются в настоящее время несколько систем стандартов (ГОСТы, отраслевые стандарты, стандарты ASTM). Создавая новую систему стандартов, стандартов РВО, в принципе возможно по различным вопросам течеискания использовать различную практику - от непосредственного использования готового документа или заимствования каких-то положений, до разработки собственного альтернативного варианта. Главным критерием, очевидно, должно быть урегулирование взаимоотношений между заказчиком, изготовителем и надзорными органами, сложившиеся в процессе промышленного производства в конкретных условиях. Необходимо избегать ситуаций, когда по одной и той же теме могут быть два или несколько стандартов различных систем с разным подходом.

Терминология

Используемая терминология должна правильно и однозначно передавать смысл, который в него вкладывается. Для этого часто вводят в стандарт их определение, или разрабатывают для этого отдельные стандарты.

Способы контроля

Существует много приёмов и способов масс-спектрометрического контроля герметичности. В любом случае он сводится к подаче пробного газа с одной стороны стенки изделия и регистрации его с другой стороны. Истечение газа происходит в вакуум или в атмосферу. Пробный газ находится внутри изделия, или подаётся внутрь него через дефект, может подаваться к поверхности изделия способом обдува.

Забор пробы газа также в каждом из перечисленных случаев происходит по-разному. Изделия могут помещаться в вакуумную камеру, или подключаться непосредственно к масс-спектрометрическому детектору. Газ может всасываться через специальную переносную трубку - щуп.

Используют колпаки или накладки для подачи пробного газа (или отбора пробы) к ограниченной поверхности стенки габаритного сооружения.

Вакуумная камера может откачиваться насосом течеискателя, тогда весь пробный газ будет зарегистрирован (статический режим). Может использоваться дополнительная вакуумная система в процессе контроля (динамический режим).

Вытекающий в вакуумную камеру через течь пробный газ может накапливаться в ней. Тогда чувствительность контроля может возрасти в десятки-сотни раз.

В зависимости от того, какой способ будет выбран, зависит и процедура выполнения испытаний на герметичность. Каждый используемый способ (группы способов) должен быть описан стандартом.

Альтернативность методов контроля

Для обеспечения требований к изделиям по герметичности может быть использован более простой в аппаратурном и стоимостном отношении метод (пузырьковый, галогенный, манометрический). Нужно методическое руководство по выбору метода. Имеется отдельный стандарт ASTM по этой теме.

Сбалансированность

Если стандарт содержит требования, которые трудно выполнить, или их выполнение будет неоправданно дорого, если предложенное оборудование устареет, или появится новое, более эффективное, стандарт будет не способствовать развитию отрасли, а сдерживать его.

Если он устраивает только одну сторону (изготовителя или потребителя) благодаря своей жёсткости или послаблениям и не устраивает другую, он не способен регулировать взаимоотношение между ними.

Стандарт не должен сводиться к инструкции, должен определять общий подход и содержать основные положения и принципы.

При разработке и принятии стандартов ASTM, например, этот вопрос решается путём:

Задача контроля

Задачей контроля чаще всего является подтверждение того, что поток от изделия не превышает заданное для него значение. Требование указывать фактическое замеренное значение потока для каждого изделия бывает сложно выполнить из-за большой погрешности измерения, из-за того, что сама погрешность определяется не чётко.

Метрология

Процедура контроля герметичности с калибровкой течеискателя, определением чувствительности установки, погрешности измерения является по форме процессом измерения потоков утечки. Тогда для определения метрологических характеристик требуются аттестованные образцы контрольных течей, которых в настоящее вpемя нет.

Определение браковочного признака изделия

Если контролируется не сосуд с токсическим веществом, утечка которого может создать или нет содержание этого вещества в воздухе больше ПДК, то конкретная величина предельно допустимой утечки пробного газа из изделия не имеет определённого нормативного смысла. Как характеристика степени несплошности стенки изделия она неприемлема. Малая утечка может происходить через крупный дефект с малым раскрытием или через крупный дефект, через который газ вышел весь до начала регистрации сигнала. Если же дефект действительно мал, каков критерий его допустимости, если при эксплуатации он может развиться в крупный?

Очевидно, во всех случаях браковочный признак должен выбираться минимальным, на уровне однозначного выявления утечки над фоном.

С определённого уровня становится неправомерен количественный подход оценки качества изделия в зависимости от величины потока утечки, относительно которого изделие испытано на герметичность.

Информативность

Чаще всего в поведении потоков утечки при различных условиях изготовления, контроля и эксплуатации хорошо разбираются тот, кто изготавливает изделия, кто разрабатывает способы контроля, а не тот, кто выдвигает требование по герметичности этих изделий. Компромисс невозможен, одна сторона за избыточное, часто необоснованное, ужесточение требования, другая - за послабление в контроле.

Введение в стандарт разъяснений, рекомендаций, обоснования процедур, исключение излишних требований может убрать или сгладить это противоречие.

В системе стандартов ASTM для этих целей используется, в отличие от методик и спецификаций, практическое руководство как вид документа.

Полнота

Стандарт должен быть самостоятельной частью системы стандартов, покрывающих определённую область деятельности. В нём должны быть ссылки на другие стандарты, к которым примыкает данный стандарт, на справочные материалы, необходимость в которых может возникнуть.

Подготовка изделий к контролю

В области мелких течей велико влияние атмосферной влаги на перекрытие дефекта. Капиллярные силы требуют больших перепадов давления газа для продавливания пробки и проникновения пробного газа через дефект. Поэтому вопросы подготовки изделий к контролю имеют большое значение для успешного выявления возможных дефектов.

Для этого обычно используют вакуумную сушку.

Температура контроля

Некоторые разработчики изделий на основании опытных данных о вскрытии дефектов при нагревании требуют, чтобы и сами испытания на герметичность проходили при повышенных температурах, близких к температуре испытаний. При этом, за счёт повышения потоков поверхностного натекания, газотермических эффектов происходит изменение метрологических характеристик установок контроля, которые снижают вероятность выявления мелких течей.

С другой стороны, охлаждение изделия после сушки до комнатной температуры занимает иногда длительное время. Возможность проведения испытаний до полного охлаждения сокращает цикл контроля.

Учитывая изложенное, можно рекомендовать следующий подход при разработке системы стандартов РВО по течеисканию:

1. С учётом накопленного опыта в отдельных отраслях промышленности, имеющейся нормативной документации систематизировать возможные способы масс-спектрометрического контроля.
2. Запланировать разработку стандартов по этим способам, начиная с более актуальных.
3. Разработать методические руководства или стандарты по темам:
- выбор методов и способов поиска течей;
- методы подготовки изделий и установок к контролю;
- терминология течеискания.
4. Использовать для этого имеющиеся государственные, отраслевые стандарты, стандарты международных обществ, с их критическим пересмотром с целью сокращения времени на стандартизацию, использования мирового опыта, исключения разночтений.

Создать для этого рабочую группу с распределением обязанностей.