वैक्यूम सिस्टम लीक की पहचान करने और मापने के लिए नई तकनीकें

कल्पना कीजिए कि आप एक वैक्यूम सिस्टम का सावधानीपूर्वक निर्माण कर रहे हैं जो पूरी तरह से सील होना चाहिए, फिर भी लगातार वांछित वैक्यूम स्तर प्राप्त करने में विफल रहता है। एक सावधानीपूर्वक डिज़ाइन की गई पनडुब्बी की तरह जो महत्वपूर्ण क्षणों में लीक होती है, यह निराशाजनक परिदृश्य अक्सर एक ही अपराधी के कारण होता है: गैस लीक।

औद्योगिक और वैज्ञानिक अनुप्रयोगों में - वैक्यूम सिस्टम से लेकर ऑटोमोटिव और रेफ्रिजरेशन घटकों तक - एयरटाइट अखंडता सर्वोपरि है। अनुभवी इंजीनियर समझते हैं कि "कोई पता लगाने योग्य लीक नहीं" या "शून्य रिसाव दर" जैसे सरल कथन स्वीकृति मानदंडों के रूप में अपर्याप्त हैं। उचित विनिर्देशों को विशिष्ट परिस्थितियों में अनुमेय रिसाव दरों को स्पष्ट रूप से परिभाषित करना चाहिए, स्वीकार्य स्तर अनुप्रयोग के अनुसार भिन्न होते हैं।

वास्तव में लीक क्या है?

एक लीक एक सामग्री बाधा में एक उल्लंघन का प्रतिनिधित्व करता है, जो ठोस, तरल पदार्थ या गैसों के अनपेक्षित मार्ग की अनुमति देता है।

लीक सामग्री और कनेक्शन प्रकार के आधार पर विभिन्न रूपों में प्रकट होते हैं। इन श्रेणियों को समझना समस्या निवारण में सहायता करता है:

सात सामान्य लीक प्रकार

• अलग करने योग्य कनेक्शन लीक: फ्लैंज, ग्राउंड मेटिंग सतहों या कवर पर होते हैं जहां सील (गास्केट, ओ-रिंग) अनुचित स्थापना, सामग्री के क्षरण या सतह क्षति के कारण विफल हो जाते हैं।
• स्थायी संयुक्त लीक: वेल्ड, ब्रेज़्ड जोड़ों या चिपकने वाले बंधनों में पाए जाते हैं जो खराब निर्माण या उम्र बढ़ने से समझौता करते हैं।
• सरंध्रता लीक: यांत्रिक तनाव (झुकने) या गर्मी उपचार के बाद पॉलीक्रिस्टलाइन सामग्री और कास्टिंग में प्रचलित, जहां सूक्ष्म छिद्र आपस में जुड़ते हैं।
• थर्मल लीक: अत्यधिक तापमान के तहत उभरते हैं क्योंकि विभेदक थर्मल विस्तार ब्रेज़्ड जोड़ों पर तनाव डालता है, अंतराल को चौड़ा करता है।
• वर्चुअल (स्पष्ट) लीक: भौतिक उल्लंघन नहीं बल्कि फँसे हुए गैसें गुहाओं/अंधे छेदों में या वाष्पीकरण करने वाले तरल पदार्थ जो धीरे-धीरे निकलते हैं, वास्तविक लीक की नकल करते हैं।
• अप्रत्यक्ष लीक: समझौता किए गए उपयोगिता लाइनों (पानी, संपीड़ित हवा) के परिणामस्वरूप वैक्यूम सिस्टम में विदेशी पदार्थों की शुरूआत होती है।
• कैस्केड लीक: एकाधिक परस्पर जुड़े लीक, जैसे रोटरी वेन पंप जलाशयों में तेल सील विफल हो रहे हैं, जिससे तेल का प्रवेश हो रहा है।

इसके अतिरिक्त, पारगम्यता —रबर होसेस जैसी सामग्रियों के माध्यम से गैस का प्रसार—तकनीकी रूप से लीक नहीं हो रहा है लेकिन वैक्यूम प्रदर्शन को प्रभावित करता है।

लीक को मापना: लीक दर मानक

पूर्ण हर्मेटिक सीलिंग अव्यावहारिक और अनावश्यक है। महत्वपूर्ण कारक रिसाव दरों को इतना कम बनाए रखना है कि परिचालन दबाव आवश्यकताओं को संरक्षित किया जा सके। इस संबंध को इस प्रकार मापा जाता है:

लीक दर (q _L ) = 1 mbar·l/s का मतलब है: 1-लीटर सीलबंद पोत में, दबाव 1 mbar प्रति सेकंड बढ़ता/घटता है।

उच्च-वैक्यूम सिस्टम के लिए, व्यावहारिक बेंचमार्क हैं:

• q _L (हवा) < 10 ^-6 mbar·l/s → "असाधारण रूप से तंग"
• q _L (हवा) < 10 ^-5 mbar·l/s → "पर्याप्त रूप से तंग"
• q _L (हवा) > 10 ^-4 mbar·l/s → "लीकी"

लीक डिटेक्शन: स्थान बनाम माप

लीक परीक्षण दो प्राथमिक उद्देश्यों की पूर्ति करता है:

1. लीक का पता लगाना सिस्टम के भीतर
2. रिसाव दरों को मापना सटीक रूप से

तरीके दबाव की स्थिति के अनुसार भिन्न होते हैं:

• वैक्यूम विधि: अंदर की ओर प्रवाह का पता लगाता है (बाहरी दबाव > आंतरिक वैक्यूम)
• दबाव विधि: बाहरी प्रवाह की पहचान करता है (दबावयुक्त आंतरिक)

हीलियम की उच्च प्रसार दर इसे संवेदनशील लीक डिटेक्शन के लिए आदर्श बनाती है, जिसमें आधुनिक डिटेक्टर 1 Å (10 ^-10 m) व्यास में छोटे लीक की पहचान करने में सक्षम हैं।

जब वैक्यूम सिस्टम खराब प्रदर्शन करते हैं, तो दो संभावित कारण मौजूद हैं: वास्तविक लीक या सतहों से बाहर निकलना। मास स्पेक्ट्रोमेट्री या समयबद्ध दबाव-वृद्धि परीक्षण उनके बीच अंतर करने में मदद करते हैं, जिसमें हीलियम लीक डिटेक्टर तेजी से स्थानीयकरण की पेशकश करते हैं।