Wat zijn de normen en methoden voor het testen van de luchtdichtheid of drukweerstand van hydraulische gietstukken

Hydraulische mechanische gietstukken , zoals kleplichamen, pomphuizen en cilinderlopen, zijn fundamentele componenten binnen hydraulische systemen. Ze beschikken over complexe interne stromingspaden en zijn onderworpen aan hoge bedrijfsdrukken. Daarom zijn drukweerstand (hydraulische sterkte) en lekdichtheid (gasdichte afdichting) cruciale kwaliteitsindicatoren. Strenge tests garanderen productkwalificatie, systeemveiligheid en operationele betrouwbaarheid op lange termijn.

Testen van drukweerstand (hydrostatische sterkte): normen en uitvoering

De hydrostatische test, of hydraulische sterktetest, verifieert de structurele integriteit van het gietstuk onder hoge vloeistofdruk. Het zorgt ervoor dat het onderdeel onder maximale spanningsomstandigheden geen plastische vervorming of breuk ondergaat.

Bepaling van de belangrijkste drukparameters

De testdruk voor hydraulische gietstukken wordt consistent veel hoger ingesteld dan de nominale druk van het onderdeel (ontwerpwerkdruk), volgens industrienormen en specifieke productspecificaties.

• Standaardvermenigvuldiger: Een gangbare praktijk in de sector schrijft voor dat de testdruk 1,5 keer de nominale druk moet zijn. Een kleplichaam dat is ontworpen voor een nominale druk van 25 MPa moet bijvoorbeeld bestand zijn tegen een testdruk van minimaal 37,5 MPa.

• Testmedium: Meestal worden vloeibare media zoals schoon water, hydraulische olie of emulsie gebruikt. Vloeistoffen hebben de voorkeur vanwege hun onsamendrukbaarheid, waardoor de energieafgifte wordt geminimaliseerd en de veiligheid wordt vergroot in het geval van een gietfout.

• Houdtijd: De testdruk moet gedurende een bepaalde tijd worden gehandhaafd, meestal variërend van 3 tot 10 minuten, afhankelijk van de wanddikte, de grootte en de geldende norm van het gietstuk. Voor grote of kritische componenten zijn langere houdtijden vereist.

Testprocedure en acceptatiecriteria

De testprocedure vereist nauwkeurige controle en nauwgezette observatie voor betrouwbare resultaten.

• Proces voor het onder druk zetten: De druk moet langzaam en gelijkmatig worden verhoogd tot het testniveau. Snelle drukpieken moeten worden vermeden om een ​​verkeerde diagnose of schade te voorkomen. De stijgingssnelheid moet worden vertraagd zodra 90% van de doeldruk is bereikt.

• Visuele inspectie: Tijdens de wachttijd moet de operator een gedetailleerd visueel onderzoek uitvoeren van alle externe oppervlakken, lassen (indien van toepassing) en verbindingsgebieden.

• Acceptatiecriteria: Een gietstuk wordt als conform beschouwd als:

  1. Het gietlichaam vertoont geen zichtbare tekenen van lekkage (bijvoorbeeld druppelen of spuiten).

  2. De gietstructuur vertoont geen waarneembare vervorming of breuk.

  3. De aflezing van de manometer blijft stabiel gedurende de vereiste houdtijd zonder noemenswaardig verval.

Lekdichtheidstests (luchtdichtheidstests): methoden en vereisten

Bij lekdichtheidstests wordt de dichtheid en integriteit van het gietmateriaal beoordeeld, waarbij de nadruk ligt op microdefecten zoals microkrimp, fijne porositeit of kleine scheurtjes die tot vloeistoflekkage kunnen leiden. Omdat gasmoleculen aanzienlijk kleiner zijn dan vloeibare moleculen, biedt gas een superieure penetratie, waardoor luchtdichtheidstesten zeer gevoelig zijn voor microscopische fouten.

Medium- en drukinstellingen

Het testmedium voor lekdichtheid is doorgaans een droog, schoon gas, zoals perslucht of stikstof.

• Testdruk: De luchtdichtheidstestdruk varieert doorgaans van 60 tot 100 van de nominale druk, of zoals gespecificeerd door de productnorm. Deze is doorgaans lager dan de hydrostatische testdruk. Sommige normen schrijven een minimale druk van 0,2 MPa voor.

• Kritiek: Voor de controlekamers en interne doorgangen van hydraulische kleplichamen is luchtdichtheid van het grootste belang. Het zorgt voor een effectieve vloeistofcontrole en voorkomt schadelijke "interne lekkage" in het systeem.

Belangrijkste detectiemethoden

Er worden verschillende hooggevoelige methoden gebruikt om de luchtdichtheid van hydraulische gietstukken te controleren:

1. Wateronderdompelingstest:

   • Het gietstuk wordt inwendig onder druk gezet met het testgas.

   • Het gehele onderdeel of het specifieke gebied dat wordt geïnspecteerd, wordt ondergedompeld in een watertank. Het hoogste punt moet zich op een bepaalde afstand van het wateroppervlak bevinden.

   • Acceptatienorm: Na een voldoende onderdompelingstijd wordt het oppervlak gecontroleerd op continue, gestage stromen bellen. Aanhoudend borrelen duidt op een lekpad, wat tot afstoting leidt.

2. Vloeistoftoepassingstest (zeepbellentest):

   • Het gietstuk staat intern onder druk.

   • Op de kritische oppervlakken, zoals pasvlakken, schroefdraadverbindingen of wanddikteovergangen, wordt een speciale detectievloeistof (bijvoorbeeld zeepoplossing of schuimmiddel) aangebracht.

   • Acceptatienorm: Als er sprake is van een lek, vormt het ontsnappende gas een voortdurend groeiende bel op het oppervlak. Visuele inspectie duurt doorgaans minimaal 1 minuut.

3. Drukvervaltest (verschildrukmethode):

   • Deze methode maakt gebruik van zeer nauwkeurige sensoren om de drukval in het afgedichte, onder druk staande gietstuk gedurende een specifieke houdtijd (bijvoorbeeld 3 minuten) te bewaken.

   • Voordeel: Deze methode is sterk geautomatiseerd en geeft een kwantitatieve meting van het lekpercentage, waardoor deze geschikt is voor productie in grote volumes.

   • Acceptatienorm: De werkelijke drukval moet kleiner zijn dan de maximaal toegestane drukval zoals gespecificeerd in de productnorm of overeengekomen door de leverancier en klant.

4. Heliummassaspectrometrie lekdetectie:

   • Dit is de meest gevoelige methode, waarmee zeer kleine lekkages (microlekken) kunnen worden opgespoord.

   • Helium wordt gebruikt als tracergas om het gietstuk onder druk te zetten. Een massaspectrometer detecteert vervolgens de concentratie helium die in de omringende vacuümkamer of het snuffelgebied ontsnapt.

   • Deze methode is gereserveerd voor lucht- en ruimtevaart- of andere bedrijfskritische hydraulische gietstukken waarbij nul-lektolerantie vereist is.

Strenge eisen voor professionele testprocedures

Alle professionele tests, of het nu gaat om hydrostatische sterkte of luchtdichtheid, moeten voldoen aan strikte veiligheids- en nauwkeurigheidsvoorschriften.

• Kalibratie van apparatuur: Alle manometers, sensoren en drukapparatuur (pompen/compressoren) moeten professioneel worden gekalibreerd. De nauwkeurigheid van de meter moet voldoen aan de vereiste normen, waarbij het bereik doorgaans 1,5 tot 3,0 maal de testdruk bedraagt.

• Veiligheidsprotocollen: Tijdens het testen is het ten strengste verboden om schroefdraadverbindingen vast te draaien of externe kracht uit te oefenen op onder druk staande componenten. Het drukloos maken moet langzaam gebeuren en onder druk staande onderdelen mogen niet worden gedemonteerd voordat de manometer weer op nul staat.

• Traceerbaarheid: Een uitgebreid testrapport is verplicht, met details over de testdruk, het gebruikte medium, de houdtijd, de omgevingstemperatuur, de identificatie van de operator en het eindresultaat. Alle gegevens moeten gemakkelijk traceerbaar zijn.