Асадова Юлия Сергеевна
Назаренко Максим Анатольевич
Московский технологический университет (МИРЭА)
Управление качеством систем контроля герметичности
Современные задачи, связанные с поддержанием процессов постоянного улучшения производимого оборудования и снижения уровня полученных на это оборудование рекламаций [1-3] непосредственно связаны с обеспечением длительной работоспособности конструкционных материалов и элементов производимых устройств и механизмов, их стойкости к воздействию внешних факторов, а также требуемого уровня герметичности, потеря которой является в некоторых случаях одной из основных причин перехода в неработоспособное состояние [4-7].
В настоящее время большинство объектов оснащаются системами контроля герметичности, состоящими из нескольких подсистем. Однако ни в одной из этих подсистем как правило не предусмотрена функция определения места негерметичности в целях ее оперативной ликвидации. Процедуры управления качеством предоставления услуг по определению герметичности объекта, выражающиеся в системе предупреждающих действий, приводят к необходимости решения задач определения места негерметичности с целью снижения потенциальных производственных рисков.
Перспективная автоматизированная система контроля герметичности должна формироваться в соответствии со следующими принципами:
– комплексный подход, обеспечивающий совместное применение различных методов контроля герметичности и локализации течей, как существующих, так и перспективных;
– обеспечение максимально возможной доступности элементов герметичного корпуса для оперативного обследования и (или) дистанционного контроля (мониторинга) труднодоступных зон;
– непрерывный мониторинг герметичности объекта;
– автоматизация режима работы (для повышения оперативности и исключения влияния человеческого фактора).
По результатам проведенного анализа наиболее подходящими для реализации методами контроля герметичности и локализации течей могут являться следующие:
1) метод контроля суммарной герметичности по спаду давления внутри контролируемого объекта;
2) метод акустической эмиссии;
3) методы контроля газовой среды, окружающей контролируемый объект;
4) методы течеискания, основанные на измерении скоростного напора молекулярного потока газа, истекающего из течи.
Основным достоинством перечисленных выше методов является независимость пороговой чувствительности измерения от уровня фонового давления, что делает наиболее перспективным их применение в условиях среднего вакуума, которые реализуются как на этапах вакуумных испытаний, так и во время практической эксплуатации.
Предлагаемый облик перспективной системы контроля герметичности, работа которой основана на этих методах, может быть сформирован из следующих подсистем:
– подсистемы акустико-эмиссионного мониторинга технического состояния герметичного объекта;
– подсистемы контроля суммарной герметичности по методу спада давления;
– подсистемы локализации течей на основе методов контроля газовой среды, методов течеискания по скоростному напору молекулярного потока и акустической эмиссии.
Функционирование предложенной системы предполагается по следующему алгоритму.
1. Акустико-эмиссионная аппаратура с помощью распределенной сети датчиков проводит в автоматическом режиме непрерывный мониторинг объекта и производит предварительный анализ акустических сигналов, возникающих при образовании или развитии точек разрыва или существенного изменения материала, а также при истечении газа через образовавшиеся места нарушения герметичности. При появлении таких сигналов система локации автоматически определяет приблизительные координаты их источника, передает полученную информацию в базу данных. Составляется карта локации обнаруженных дефектов, включающая их координаты, время возникновения и мощность сигналов.
В случае регистрации акустических сигналов, соответствующих образованию крупной течи, данные о ней передаются напрямую в систему обеспечения безопасности, если это предусмотрено техническим заданием.
Для увеличения объема используемой базы данных целесообразно активировать подсистему мониторинга технического состояния объекта уже на этапах заводских испытаний.
2. Подсистема контроля суммарной герметичности по методу спада давления в автоматическом режиме осуществляет постоянный мониторинг параметров давления и температуры в контролируемой зоне. В случае установления факта нарушения герметичности определяется степень суммарной негерметичности изделия и оценка резервного времени, а также подается команда на активизацию подсистемы локализации течей.
3. При получении сигнала от подсистемы контроля суммарной герметичности по методу спада давления осуществляется подключение подсистемы локализации течей.
В первую очередь производится поиск зон возможного возникновения негерметичности (зон риска) на основе автоматического анализа карты локации обнаруженных дефектов, полученной от подсистемы акустико-эмиссионного мониторинга технического состояния объекта.
4. В установленных зонах риска осуществляется локализация течи одним из вышеперечисленных методов. Выбор применяемого метода течеискания определяется величиной обнаруженной суммарной негерметичности, уровнем имеющихся или ожидаемых внешних воздействий и порогом чувствительности.
Представленные методы и средства могут лечь в основу создания автоматизированной системы, которая позволит осуществлять непрерывный мониторинг герметичности производимых устройств и объектов, оперативно выявлять зарождающиеся дефекты и обнаруживать места локальных негерметичностей в целях их своевременного устранения.
Литература:
1. Назаренко М.А., Баранова И.А., Хронусова Т.В. Современное моделирование процессов рекламационной деятельности // Методы менеджмента качества — 2017. — № 5. — С. 40-44.
2. Назаренко М.А., Кашкин Е.В., Маркова И.А., Разработка методов и средств планирования и управления производственными процессами и их результатами // Международный журнал экспериментального образования. 2016. — № 11–1. — С. 114–115.
4. Макаров В.А., Асадова Ю.С., Тютяев Р.Е. Частотные методы калибровки средств контроля герметичности // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. — 2016. — № 10 (679) . — С. 57–63.
5. Макаров В.А., Асадова Ю.С., Тютяев Р.Е. Отраслевой стандарт по манометрическому методу контроля герметичности // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. — 2016. — № 9 (678) . — С. 31–38.
6. Панайоти В.А., Асадова Ю.С. Исследование влияния твердой смазки на процесс заточки быстрорежущих инструментов в условиях производства // Научные тенденции: вопросы точных и технических наук. — 2017. — С. 23–25.
7. Макаров В.А., Асадова Ю.С., Тютяев Р.Е. Калибровка газоаналитических течеискателей //Современная наука: теоретический и практический. — 2015. — С. 19–24.