Piese turnate hidraulice mecanice , cum ar fi corpurile supapelor, carcasele pompelor și butoaiele cilindrilor, sunt componente fundamentale în cadrul sistemelor hidraulice. Acestea prezintă căi interne complexe de curgere și sunt supuse la presiuni de operare ridicate. În consecință, rezistența la presiune (rezistența hidraulică) și etanșeitatea la scurgeri (etanșare la gaz) sunt indicatori esențiali de calitate. Testarea riguroasă garantează calificarea produsului, siguranța sistemului și fiabilitatea operațională pe termen lung.
Testul hidrostatic, sau testul de rezistență hidraulică, verifică integritatea structurală a turnării la presiune ridicată a fluidului. Acesta asigură că componenta nu va suferi deformare plastică sau rupere în condiții de solicitare maximă.
Presiunea de testare pentru piese turnate hidraulice este stabilită în mod constant mult mai mare decât presiunea nominală a componentei (presiunea de lucru de proiectare), conform standardelor din industrie și specificațiilor specifice ale produsului.
Multiplicator standard: O practică obișnuită în industrie impune ca presiunea de testare să fie de 1,5 ori presiunea nominală. De exemplu, un corp de supapă proiectat pentru o presiune nominală de 25 MPa trebuie să reziste la o presiune de testare de cel puțin 37,5 MPa.
Mediu de testare: sunt utilizate de obicei medii lichide, cum ar fi apa curată, uleiul hidraulic sau emulsie. Lichidele sunt preferate datorită incompresibilității lor, care minimizează eliberarea de energie și sporește siguranța în cazul unei eșecuri de turnare.
Timp de menținere: Presiunea de testare trebuie menținută pentru o durată specificată, de obicei variind de la 3 la 10 minute, în funcție de grosimea peretelui turnat, dimensiunea și standardul de guvernare. Pentru componentele mari sau critice sunt necesari timpi de reținere mai lungi.
Procedura de testare necesită un control precis și o observare meticuloasă pentru rezultate fiabile.
Procesul de presurizare: Presiunea trebuie crescută lent și uniform până la nivelul de testare. Picurile rapide de presiune trebuie evitate pentru a preveni diagnosticarea greșită sau deteriorarea. Rata de creștere ar trebui să fie încetinită odată ce 90% din presiunea țintă este atinsă.
Inspecție vizuală: În timpul perioadei de reținere, operatorul trebuie să efectueze o examinare vizuală detaliată a tuturor suprafețelor exterioare, sudurilor (dacă este cazul) și zonelor de îmbinare.
Criterii de acceptare: O distribuție este considerată conformă dacă:
Corpul de turnare nu prezintă semne vizibile de scurgere (de exemplu, picurare sau pulverizare).
Structura de turnare nu prezintă nicio deformare sau ruptură observabilă.
Citirea manometrului rămâne stabilă pe toată durata de menținere necesară fără scăderi semnificative.
Testarea de etanșeitate evaluează densitatea și integritatea materialului de turnare, concentrându-se pe micro-defecte precum micro-contracție, porozitate fină sau fisuri mici care ar putea duce la infiltrații de fluid. Deoarece moleculele de gaz sunt semnificativ mai mici decât moleculele lichide, gazul oferă o penetrare superioară, făcând testarea etanșeității la aer foarte sensibilă la defectele microscopice.
Mediul de testare pentru etanșeitatea este de obicei un gaz uscat și curat, cum ar fi aerul comprimat sau azotul.
Presiune de testare: presiunea de testare a etanșeității variază în mod obișnuit de la 60 la 100 din presiunea nominală sau conform specificațiilor standardului de produs. Aceasta este în general mai mică decât presiunea de testare hidrostatică. Unele standarde impun o presiune minimă de 0,2 MPa.
Criticitate: Pentru camerele de control și pasajele interne ale corpurilor de supape hidraulice, etanșeitatea la aer este primordială. Acesta asigură un control eficient al fluidului și previne „scurgerile interne” dăunătoare din interiorul sistemului.
Pentru verificarea etanșeității la aer a pieselor turnate hidraulice sunt utilizate mai multe metode de înaltă sensibilitate:
Test de imersie în apă:
Turnarea este presurizată intern cu gazul de testare.
Întreaga componentă sau zona specifică supusă inspecției este scufundată într-un rezervor de apă. Cel mai înalt punct trebuie să fie ferit de suprafața apei la o distanță stabilită.
Standard de acceptare: După un timp suficient de imersie, suprafața este observată pentru fluxuri continue și constante de bule. Barbotarea persistentă indică o cale de scurgere, ceea ce duce la respingere.
Test de aplicare a lichidului (test cu bule de săpun):
Turnarea este presurizată în interior.
Un lichid special de detectare (de exemplu, soluție de săpun sau agent de spumă) este aplicat pe suprafețele critice, cum ar fi fețele de îmbinare, conexiunile filetate sau tranzițiile de grosime a peretelui.
Standard de acceptare: Dacă există o scurgere, gazul care scăpa va forma o bula în creștere continuă la suprafață. Inspecția vizuală durează de obicei cel puțin 1 minut.
Test de scădere a presiunii (metoda de presiune diferențială):
Această metodă folosește senzori de înaltă precizie pentru a monitoriza scăderea presiunii din turnarea sub presiune sigilată pe un anumit timp de reținere (de exemplu, 3 minute).
Avantaj: Această metodă este extrem de automatizată și oferă o măsură cantitativă a ratei de scurgere, făcând-o potrivită pentru producția de volum mare.
Standard de acceptare: Căderea reală de presiune trebuie să fie mai mică decât căderea de presiune maximă admisă specificată în standardul de produs sau convenită de furnizor și client.
Detectarea scurgerilor prin spectrometrie de masă cu heliu:
Aceasta este cea mai sensibilă metodă, capabilă să detecteze scurgeri extrem de mici (micro-scurgeri).
Heliul este folosit ca gaz trasor pentru a presuriza turnarea. Un spectrometru de masă detectează apoi concentrația de heliu care scapă în camera de vid înconjurătoare sau în zona de adulmecare.
Această metodă este rezervată pentru industria aerospațială sau alte piese turnate hidraulice critice pentru misiune, unde este necesară toleranța la scurgeri zero.
Toate testele profesionale, fie pentru rezistența hidrostatică sau etanșeitatea la aer, trebuie să respecte reglementările stricte de siguranță și precizie.
Calibrarea echipamentului: Toate manometrele, senzorii și echipamentele de presurizare (pompe/compresoare) trebuie să fie calibrate profesional. Precizia manometrului trebuie să îndeplinească standardele cerute, cu intervalul de obicei de 1,5 până la 3,0 ori presiunea de testare.
Protocoale de siguranță: În timpul testării, este strict interzisă strângerea conexiunilor filetate sau aplicarea forței externe componentelor sub presiune. Depresurizarea trebuie făcută lent, iar piesele sub presiune nu trebuie dezasamblate înainte ca manometrul să revină la zero.
Trasabilitate: este obligatoriu un raport cuprinzător de testare, care detaliază presiunea de testare, mediul utilizat, timpul de reținere, temperatura ambiantă, identificarea operatorului și rezultatul final. Toate datele trebuie să fie ușor de urmărit.