泄漏率映射出的安全问题:管道的压力测量

泄漏率映射出的安全问题:管道的压力测量

在我们的脚下是一个庞大的,分支的基础设施,没有它,商业和社会将停止运作。 数百万公里的管道将天然气、沼气和自来水或废水从生产者运输到消费者。 特别是对于那些更危险的材料,如气体,安全至关重要。 资源损失和环境污染同样可能是由于管道泄漏。UNION Instruments开发了一个压力测试套件,可以在未来多次简化泄漏测试。 该套间中也使用了由STS制造的压力测量单元。

PMS3000是来自UNION Instruments GmbH的压力测试工具包,被开发用于通过使用单个测试系统的匹配组件,实施管道泄漏测试中的所有基本过程。

应用领域多种多样:

  • 气体供应根据 DVGW G469-(A) A2, B2, B3, C3 and D2
  • 饮用水供应根据DVGW W400-2,第16部分
  • 技术,工业,工艺技术
  • 区域供暖管道
  • 地热传感器
  • 电缆管道
  • 下水道

Figure 1: 压力测试套件PMS3000(来源:UNION Instruments)

在这一点上,我们将通过所谓的收缩过程(也称为“收缩压力测试”)集中于饮用水管道的泄漏测试。 在这种情况下,测试介质将是水。

饮用水供应的收缩过程

饮用水通常用塑料管道进行。 如果施加高的测试压力,这将导致体积增加。 这种膨胀又导致压力下降,这使得泄漏测试更困难。 此外,必须确保待测试的管道是足够且无空气的。 专家收缩程序确保在此可以给出正确的渗漏评估。 其规范在DVGW工作表W400-2,第16部分中列出。

为了根据W400-2第16部分执行收缩过程,除了PMS3000压力测试套件之外,还需要DAK2000压力释放套件,以便可以集中记录要排放的水量,而与输出量无关,然后中继 到PMS3000。 通过这种直接链接,可以减少手动施加并避免传输错误。 为了增加压力,泵是必不可少的。 在这方面,UNION仪器有各种与PMS3000相匹配的解决方案。

Figure 2: 根据W400-2第16部分的收缩过程(来源:UNION Instruments)

收缩过程(参见图2)相对复杂并且发生在几个阶段。 泄漏测试本身延伸3至4小时。 使用PMS3000,该过程分为七个阶段。 在第一阶段,测量松弛阶段,静态水压力和管道温度。 接下来开始压力建立阶段。 这里达到测试压力,其比操作压力高大约4巴。 这个阶段在十分钟内完成。 压力升高的速率可以用PMS3000观察到,因此允许空气不存在的初始评估。

一旦达到测试压力,则开始压力维持阶段。 这里通过连续再泵送实现保压。 在下面的休止阶段中,观察到压力的下降,并且因此观察到作为试验压力的百分比的压力降低:这里的压力可能不会下降超过20%。

接下来是用于测试空气不存在的压力降低。 水在这里被释放,其流量被测量并传递到PMS3000。 这种排水量应伴有一定的压降。 如果不是这样,则在所测试的管道中存在太多的空气。

一旦这个阶段结束,30分钟的主要测试可以开始。 在这一点上,再次向管施加压力。 如果在这里发生压力下降,则主试验将延长至90分钟。 在此时间段内,管道中的压力可能不会下降超过0.25巴,否则管道将被视为泄漏。

整个测试过程存储在压力测试套件的SD卡上,并且可作为PDF报告提供,无需用户提供进一步的评估软件。

对于其压力测量,PMS3000配备了来自STS的压阻式压力传感器。由于该压力测试套件用于各种应用中,对这些测量单元的需求非常高。它们必须能够显示从几毫巴到1000巴(例如泄漏测试液压系统)的压力范围,并且仍然高度精确地执行。 UNION仪器为STS制定的要求是,在20至25巴的测试压力下,15kelvin的环境空气温度变化的稳定性为5毫巴。有关压阻测量单元集成到现有应用中的更多信息,请参阅这里。

PMS3000系统的特点:

  • 坚固,防水和现场就绪压力测试套件
  • 集成报告打印机
  • 彩色图形触摸显示器
  • 32 GB SD存储卡,通过USB移动可读
  • 各种外部连接器
  • DVGW指南的测试程序G469(A):2010和W400-2:2004存储在设备中
  • 完整的连接部件和测试泵阵列
  • 用于压力建立来自STS的集成压阻式传感器,压力范围为100 mbar至1,000 bar(精度:≤±0.50 / 0.25%FS)
通过相对和绝对压力方法进行的泄漏测试

通过相对和绝对压力方法进行的泄漏测试

泄漏可能有致命的后果。 为了有效地设计生产过程,防止高成本和由于图像失真造成召回,组件需要在制造过程中早期进行测试。为此, 泄漏测试在质量管理中发挥重要作用。

密封完整性检验和泄漏检测是各部门质量保证的一个组成部分。 此外,在制造过程中早期识别故障部件可以避免不必要的成本支出。 应用领域包括单个组件的测试,以及在批量生产或在实验室环境中的完整系统测试。 所涉及的部门范围从汽车工业(气缸盖,变速器,阀门等)和医疗工程,到塑料生产、包装和化妆品行业。

德国公司 ZELTWANGER Dichtheits- und Funktionsprüfsysteme GmbH 是最卓越的高性能泄漏测试仪制造商之一。 根据具体应用,提供一系列泄漏测试程序供选择,包括相对和绝对压力测试方法。

通过相对和绝对压力方法进行的泄漏测试

相对或绝对压力过程具有以下决定性优点:

  • 装配紧凑,体积较小
  • 安全性能高
  • 测量范围广
  • 自动化选择

在这些过程中,测试物品经受额定压力。 要在规定时间内进行测量和分析是否由泄漏而产生了压力差。 在相对压力方法中,外部环境压力的关系重大。 当试验压力高于外部环境压力时,则是进行超压试验。 当测试压力记录低于环境压力时,则进行的是负压或真空测试。 通过绝对压力法,测定压力是相对于绝对真空来决定的。

当通过相对或绝对程序进行泄漏测试时,ZELTWANGER 还采用STS制造压力测量芯体对所应用的技术的要求是严格的,必须要:

  • 拥有优良的信息处理技术
  • 拥有灵活的测量范围
  • 拥有多样化的测量方法
  • 值得信赖

STS ATM 压力传感器 满足这些要求的规格,其压力范围跨度可达到100毫巴至1,000 巴,精度≤±0.10%FS。 但除了这些数字,它的故障安全能力和优秀的信号处理技术也是其显著特征。 STS传感器的模块化建设甚至能使制造商直接将它们集成到自己内部应用。

STS 压力传感器, 以及来自ZELTWANGER的自主开发的传感器已经集成到ZED系列的设备中。 这些设备以其多功能和高精准度见长。ZEDbase +设备可靠测量例如相对压差和压差以及质量流量。 记录的测试压力,取决于测试方法,范围从真空到16巴。 利用相对压力,甚至可以检测到从0.5Pa到4Pa的最轻微的压力变化。除了这些技术要求,支持STS的进一步决定性论据是可靠的供应状态,加上灵活且不复杂的客户支持 – 更不用说合作的两家公司之间的共同基础。 我们的共同目标是始终为客户提供量身定制的解决方案,以完全满足其需求。

合适的泄露测试设备

合适的泄露测试设备

许多应用中的组件要求必须防泄漏以确保正常的运行。泄露测试通常是由高标准的压力传感器进行的。

需要防漏的应用和组件,包括:

  • 发动机,制动系统,空调系统,气缸盖,阀门,过滤器,燃油喷射系统
  • 食品工业或是医疗技术行业的包装
  • 电器用品
  • 制冷系统
  • 液压系统

紧密部件通常在安装前就已经密封好。因此,泄露测试设备在生产过程中要求非常安全可靠。

通常泄露测试是通过压力测量来实现的。压力作用在组件上,片刻之后再次测量压力。如果在两次压力测量后压力下降,那么这个组件就会被认为是泄露。 

压力传感器的稳定和精确性对于泄露检测是至关重要的。尤其关于稳定性和大气噪声的负面影响要求特别高。即使细微的压力损失也要检测到。

例如,一个10bar的压力传感器,精度之不能超过10…20pa,或是满量程的0.001% … 0.002%。

多年来,STS一直在生产用于泄漏检测的传感器。产品包括 ATM 系列模拟量压力变送器 4 … 20 mA 输出信号。高精度测量元件可以检测到mbar范围内的压力损失从而满足泄露测试应用的高要求。

机械设计(压力连接和电气连接)并不会影响到传感器的功能,并由于STS模块化设计可以进行配置。

ATM系列的压力传感器可提供不同输出信号。然而在此应用中,4…20mA在很大限度上不受大气噪音的影响。

更多泄露测试信息请点击 这里.