Quali sono le norme e i metodi per testare l'ermeticità o la resistenza alla pressione dei getti idraulici

Getti oleodinamici , come corpi valvola, alloggiamenti di pompe e canne dei cilindri, sono componenti fondamentali all'interno dei sistemi idraulici. Presentano complessi percorsi di flusso interni e sono soggetti ad elevate pressioni di esercizio. Di conseguenza, la resistenza alla pressione (resistenza idraulica) e la tenuta alle perdite (tenuta al gas) sono indicatori di qualità cruciali. Test rigorosi garantiscono la qualificazione del prodotto, la sicurezza del sistema e l'affidabilità operativa a lungo termine.

Test di resistenza alla pressione (resistenza idrostatica): standard ed esecuzione

La prova idrostatica, o prova di resistenza idraulica, verifica l'integrità strutturale del getto sotto elevata pressione del fluido. Garantisce che il componente non subirà deformazioni plastiche o rotture in condizioni di massimo stress.

Determinazione dei parametri chiave della pressione

La pressione di prova per le fusioni idrauliche viene costantemente impostata molto più alta della pressione nominale del componente (pressione di esercizio di progetto), secondo gli standard di settore e le specifiche specifiche del prodotto.

• Moltiplicatore standard: una pratica industriale comune impone che la pressione di prova debba essere 1,5 volte la pressione nominale. Ad esempio, un corpo valvola progettato per una pressione nominale di 25 MPa deve resistere ad una pressione di prova di almeno 37,5 MPa.

• Mezzo di prova: in genere vengono utilizzati mezzi liquidi come acqua pulita, olio idraulico o emulsione. I liquidi sono preferiti per la loro incomprimibilità, che minimizza il rilascio di energia e aumenta la sicurezza in caso di fallimento della fusione.

• Tempo di mantenimento: la pressione di prova deve essere mantenuta per una durata specifica, solitamente compresa tra 3 e 10 minuti, a seconda dello spessore della parete del getto, delle dimensioni e dello standard in vigore. Per componenti di grandi dimensioni o critici sono necessari tempi di attesa più lunghi.

Procedura di test e criteri di accettazione

La procedura di test richiede un controllo preciso e un'osservazione meticolosa per ottenere risultati affidabili.

• Processo di pressurizzazione: la pressione deve essere aumentata lentamente e uniformemente fino al livello di prova. Dovrebbero essere evitati picchi rapidi di pressione per prevenire diagnosi errate o danni. Il tasso di aumento dovrebbe essere rallentato una volta raggiunto il 90% della pressione target.

• Ispezione visiva: durante il tempo di attesa, l'operatore deve condurre un esame visivo dettagliato di tutte le superfici esterne, delle saldature (se applicabili) e delle aree di giunzione.

• Criteri di accettazione: un casting è ritenuto conforme se:

  1. Il corpo della fusione non presenta segni visibili di perdite (ad esempio gocciolamenti o spruzzi).

  2. La struttura di fusione non presenta deformazioni o rotture osservabili.

  3. La lettura del manometro rimane stabile per tutto il tempo di mantenimento richiesto senza decadimenti significativi.

Test di tenuta (ermeticità): metodi e requisiti

Il test di tenuta valuta la densità e l'integrità del materiale di colata, concentrandosi su microdifetti come microrestringimento, porosità fine o piccole crepe che potrebbero portare a infiltrazioni di liquidi. Poiché le molecole di gas sono significativamente più piccole di quelle liquide, il gas offre una penetrazione superiore, rendendo le prove di ermeticità altamente sensibili ai difetti microscopici.

Impostazioni di media e pressione

Il mezzo di prova per la tenuta è solitamente un gas secco e pulito, come aria compressa o azoto.

• Pressione di prova: la pressione di prova di tenuta all'aria varia generalmente da 60 a 100 della pressione nominale o come specificato dallo standard di prodotto. Questa è generalmente inferiore alla pressione di prova idrostatica. Alcuni standard impongono una pressione minima di 0,2 MPa.

• Criticità: per le camere di controllo e i passaggi interni dei corpi delle valvole idrauliche, la tenuta all'aria è fondamentale. Garantisce un controllo efficace del fluido e previene dannose "perdite interne" all'interno del sistema.

Metodi di rilevamento chiave

Per verificare la tenuta all'aria dei getti idraulici vengono utilizzati diversi metodi ad alta sensibilità:

1. Prova di immersione in acqua:

   • La fusione viene pressurizzata internamente con il gas di prova.

   • L'intero componente o la specifica area da ispezionare viene immerso in un serbatoio d'acqua. Il punto più alto deve trovarsi a una certa distanza dalla superficie dell'acqua.

   • Standard di accettazione: dopo un tempo di immersione sufficiente, si osserva che sulla superficie si notano flussi continui e costanti di bolle. Il gorgoglio persistente indica un percorso di perdita, che porta al rigetto.

2. Test di applicazione del liquido (test delle bolle di sapone):

   • La fusione è pressurizzata internamente.

   • Uno speciale liquido di rilevamento (ad esempio, soluzione di sapone o agente schiumogeno) viene applicato alle superfici critiche, come superfici di accoppiamento, connessioni filettate o transizioni di spessore delle pareti.

   • Standard di accettazione: se esiste una perdita, il gas che fuoriesce forma una bolla in continua crescita sulla superficie. L'ispezione visiva dura in genere almeno 1 minuto.

3. Test di decadimento della pressione (metodo della pressione differenziale):

   • Questo metodo utilizza sensori ad alta precisione per monitorare la caduta di pressione all'interno del getto sigillato e pressurizzato per un tempo di attesa specifico (ad esempio 3 minuti).

   • Vantaggio: questo metodo è altamente automatizzato e fornisce una misura quantitativa del tasso di perdita, rendendolo adatto per la produzione in grandi volumi.

   • Standard di accettazione: la caduta di pressione effettiva deve essere inferiore alla caduta di pressione massima consentita specificata nello standard di prodotto o concordata tra fornitore e cliente.

4. Rilevamento perdite tramite spettrometria di massa con elio:

   • Questo è il metodo più sensibile, in grado di rilevare perdite estremamente piccole (microperdite).

   • L'elio viene utilizzato come gas tracciante per pressurizzare la fusione. Uno spettrometro di massa rileva quindi la concentrazione di elio che fuoriesce nella camera a vuoto circostante o nell'area di sniffing.

   • Questo metodo è riservato al settore aerospaziale o ad altri getti idraulici mission-critical in cui è richiesta una tolleranza a perdite zero.

Requisiti rigorosi per le procedure di test professionali

Tutti i test professionali, sia per la resistenza idrostatica che per l'ermeticità, devono rispettare rigorose norme di sicurezza e precisione.

• Calibrazione dell'attrezzatura: tutti i manometri, i sensori e le apparecchiature di pressurizzazione (pompe/compressori) devono essere calibrati professionalmente. La precisione del manometro deve soddisfare gli standard richiesti, con un intervallo generalmente compreso tra 1,5 e 3,0 volte la pressione di prova.

• Protocolli di sicurezza: durante i test è severamente vietato serrare connessioni filettate o applicare forza esterna a componenti pressurizzati. La depressurizzazione deve essere eseguita lentamente e le parti pressurizzate non devono essere smontate prima che il manometro ritorni a zero.

• Tracciabilità: è obbligatorio un rapporto di prova completo, che riporti in dettaglio la pressione di prova, il mezzo utilizzato, il tempo di permanenza, la temperatura ambiente, l'identificazione dell'operatore e il risultato finale. Tutti i dati devono essere facilmente rintracciabili.