Sızdırmazlık Test Makinaları

Sızdırmazlık testleri veya kaçak testlerinde, sıvı veya gazın, kontrol edilen ürünün çeperlerinden ne miktarda ve hangi oranlarda geçtiği ölçülür. Ölçüm sonucuna göre, ürünün kabul edilebilir veya edilemez olduğunu tespit edilir.

Testin gereksinimi, devlet regülasyonları olabileceği gibi, çevresel etmenler, insan sağlığı ve güvenliği, ürün performansı ve kalitesi gibi farklı nedenler olabilir. Kaçak veya sızdırma problemi, yaygın olarak üretim veya imalat hatalarından kaynaklı olarak meydana gelmektedir. Bu yazı içerisinde detaylı olarak sızdırmazlık testinin endüstride uygulanmakta olan yöntemlerini bulabilirsiniz.

Helyum sızdırmazlı testleri hakkında bilgi almak ve çalışmalarımızı incelemek için Helyum Sızdırmazlık Testi sayfamızı ziyaret edebilirsiniz.

Sıvı veya gazlarda akış var ise, her zaman bir basınç farkı söz konusudur. Aynı şekilde kaçak oluşabilmesi ve sızdırmazlık testi yapılabilmesi için her zaman iç ortam ile dış ortam arasında bir basınç farkı oluşturulmak zorundadır.

Bu sayfayı endüstride sızdırmazlık test sistemi kurmayı planlayan ve mevcuttaki sisteminde iyileştirmeler yapma ihtiyacı olan, proses geliştirme, üretim, bakım ve kalite departmanlarında çalışan mühendisler için kılavuz olması amacıyla hazırladık. Umarız ihtiyacınız olan bilgilere ulaşırsınız. Daha detaylı bilgi alışverişinde bulunmak, sistemin kurulmasında tasarım imalat ve devreye alma desteği almak için bizimle iletişime geçebilirsiniz.

Normtech Makina olarak, sızdırmazlık test makinaları alanındaki tecrübelerimizi yaptığımız işlerle hızla ilerletmeye devam ediyoruz. Aynı zamanda, dünyanın önde gelen sızdırmazlık test makinaları ve sızdırmazlık test cihazları üreticisi olan Innomatec Test- und Sonderanlagen GmbH firmasıyla birlikte yaptığımız işbirliği sonucunda Türkiye başta olmak üzere Orta doğu ve Afrika bölgesine hizmet sunmaktayız.

Innomatec, Almanya merkezli, sızdırmazlık testleri konusunda uzmanlaşmış, helyum, hava ve akış testleri konusunda hem cihaz üretimi hem de anahtar teslim projeler yapmakta olan bir firmadır. Türkiye ayağında, projelerimize doğrudan destek vermektedir.

Innomatec hakkında daha fazla bilgi için Innomatec’in websitesini ziyaret edebilirsiniz.

Adım 1: Sızdırmazlık Testinde Çıktının Belirlenmesi

Endüstride sızdırmazlık testi, farklı bir çok sektörde, ürün kullanıcıya ulaşmadan önce, imalat aşamalarında uygulamaktadır. Genel olarak aşağıdaki 3 faktörden birini saptamak amacıyla yapılır;

1. Üründe kaçak olup olmadığı
2. Eğer gerekliyse, ne seviyede bir kaçak olduğu
3. Kaçak lokasyonları

Adım 2: Ürün Özelliklerinin Değerlendirilmesi ve Test Kriterinin Oluşturulması

Sızdırmazlık test yöntemi belirlenirken; ikinci adım ürün ile alakalı özelliklerin sıralanması ve listelenmesidir. Bunlar içinde aşağıdaki sorular bir rehber olabilir. Bu sorular cevaplandığında, test yöntemlerinden bazıları doğrudan elimine olacaktır.

1. Ürün bağlantı yerleri ve kaçak oluşabilecek noktaları, hangi imalat yöntemi ve prosesleriyle birleştirilmekte veya imal edilmektedir?
2. Ürünün kontrol edilecek hacmi, son kullanıcı tarafından hangi akışkan ile kullanılacaktır? Kullanım sırasında basınç değerleri ne olacaktır?
3. Ürünün kaçak testi yapılması planlanan kontrol hacmi ne kadardır?
4. Üründe sızdırmazlık testi için gerekli olan hassasiyet nedir, ölçüm kriterleri ve toleransları nelerdir?
5. Ürünün boyutları nelerdir, ürünü kapalı bir hacim altına almak mümkün müdür?
6. Üründe, basınç etkisiyle şekil değişimi olmakta mıdır? Hangi malzemeden imal edilmektedir ve elastisiyet özelliği var mıdır? Aynı zamanda üründen ürüne kontrol hacmi ne oranda değişiklik gösterebilmektedir.
7. Üründe su veya yağ ile teması sonucu problem oluşabilir mi, veya test sonrası su veya yağ kalıntısı istenmeyen bir durum mudur?
8. Kaçak lokasyonlarının tespit edilmesi gerekli midir?

Bu soruların sonucunda, bazı test metotlarının uygun olmadıkları görülecektir, bir sonraki aşamaya o metotları elimine ederek geçilebilir.

Adım 3: Sızdırmazlık Test Prosesi için İmkanların Değerlendirilmesi

Bu aşamada; yatırım ve işletme bütçesi, sızdırmazlık test metotlarının avantajları ve dezavantajları, test için belirlenmiş çevrim süresi ihtiyacı, gerekli test kapasitesi ve adetleri, test frekansı vb. parametreler bir arada göz önüne alınmalıdır. Böylece, en uygun test yönteminin belirlenmesi mümkün olmaktadır.

Normtech olarak sızdırmazlık testi ve test sistemleri konusundaki tecrübelerimizle, siz müşterilerimize doğru test yönteminin belirlenmesinde yardımcı olmaktan mutluluk duymaktayız. Sızdırmazlık test yöntemleri hakkında daha detaylı bilgi edinmek için ve sizin uygulamanız için doğru test yönteminin belirlenmesi için bizimle iletişime geçebilirsiniz.

Endüstride oldukça fazla sayıda ve çeşitte sızdırmazlık test uygulamaları bulunmaktadır. Daha önceden de bahsettiğimiz üzere, doğru sızdırmazlık test yöntemine karar vermek, ürün ve prosese özgü tüm özellikler göz önüne alınarak yapılabilir.

Sızdırmazlık test metotları için hassasiyetler, yandaki görselde karşılaştırmalı olarak görülebilmektedir. Bu testlerden yaygın olanları ve Normtech olarak uygulamakta olduklarımızı daha detaylı olarak aşağıda bulabilirsiniz.

1. Suya Daldırma Yöntemi ile Kabarcık Sızdırmazlık Testi

Bu yöntem, diğer yöntemlere göre oldukça ilkel ve geleneksel bir metottur. Bu yöntem sırasında, içi basınçlı gaz ile doldurulmuş test parçası, su içerisine daldırılarak çıkan kabarcıklar gözlemlenir. Kabarcıklar ne kadar büyük boyutta ve ne kadar fazla miktarda çıkıyorsa, kaçak miktarı o kadar fazladır.

Bu yöntem kaçağı ve bazı durumlarda kaçak lokasyonunu bulmakta işe yarar. Suya daldırma yöntemi, diğer yöntemlere kıyasla oldukça ekonomiktir. Ancak bazı uygulamalar için düşük hassasiyet, operatöre bağlılık ve kimi test parçaları için sıvı içerisine batırılmasında ve kurutulmasında zorluk şeklinde dezavantajları bulunmaktadır.

Bu yöntemin hassasiyeti düşük olmakla birlikte, aşağıdaki iyileştirmeler ile daha iyi sonuçlar alınabilinir:

• Yüksek basınç, kaçakların daha görünür olmasını ve testin daha kısa sürmesini sağlar.
• Suya eklenen deterjan, yüzey gerilmelerini azaltarak, üründen çıkan kabarcıkların ürün yüzeyine tutunmalarını engeller. Kabarcıklar daha kolay görünür.
• Test ortamı olarak hava yerine, helyum gibi daha küçük moleküle sahip gazlar kullanılması hassasiyeti artırabilir, ancak test maliyeti de helyum tüketiminden dolayı yükselir.
• Bazı uygulamalarda test sırasında içine batırılan suyun sıcaklığını artırılarak, test edilen ürün içerisindeki gazın basıncı arttırılır ve test performansı yükseltilir.

2. Basınç Düşüm Testi (Pressure Decay Test)

Basınç düşüm testleri, hava veya helyum gibi gazlar kullanılarak yapılmaktadır. Endüstride en sık kullanılan kaçak testlerindendir. Temel olarak, test edilecek ürünün içerisi basınçlı gaz ile doldurulur ve basınç düşümü ölçülerek, kaçak var olup olmadığı, kaçak var ise de ne seviyede olduğu tespit edilir.

Aşağıdaki uygulamalar için oldukça sık kullanılmaktadır:

• Kaynak sızdırmazlık testi
• Lehim sızdırmazlık testi
• Montaj sızdırmazlık testi
• Soğutucu akışkan sızdırmazlık testi

Basınç düşüm testlerinde iki çeşit yaygın olarak kullanılmaktadır. Birincisinde mutlak basınç düşümüne bakılırken, ikincisinde bağıl olarak basınç düşümü ölçülmektedir.

a) Mutlak Basınç Düşüm Testi (Pressure Decay Test)

Bu test sırasında, sistemde cihaz tarafından sistem basıncı ölçmek için basınç sensörü bulunmaktadır. Bu sensör, sistem basınçlandırıldıktan sonra, test fazında kaçak miktarını ölçmektedir. Çıkan sonuç, limit değer ile karşılaştırılarak parçanın testten geçip geçmediği otomatik olarak belirlenir.

Kaçak miktarı aşağıdaki formül kullanılarak bulunmaktadır:

  Q = ( ∆P x V) / ∆t

Burada “Q” kaçak miktarını, “∆p” test başı ile sonu arasındaki basınç farkı, “∆t” de test süresini belirtmektedir. Sızdırmazlık test cihazının kabiliyetine ve özelliklerine bağlı olarak, Pascal seviyelerinde hassasiyetler elde edilebilmektedir.

Formülden de anlaşılacağı üzere, basınç farkı stabilizasyon sonrası test süresince basınç düşümü ölçülmektedir. Bu yüzden stabilizasyon sonrası sıcaklık değişimleri test sonucunu oldukça fazla etkileyebilmektedir. Özellikle gaz basınçlandırma yani dolum sırasında, kullanılan akışkanın sıcaklığı yükselmektedir. Test süresince de ısı iletimi dolayısıyla sıcaklık ve sıcaklığa bağlı basınç değerinde düşüm olmaktadır. Sızdırmazlık test tekrarlanabilirliğinin istenen düzeyde olabilmesi için, sıcaklığın olabildiğince sabit tutulması gereklidir.

Testin tekrarlanabilirliğini ve doğruluğunu artırmanın bir diğer yolu da stabilizasyon ve test sürelerini uzatmaktır. Bu durumda sıcaklık ve basınç dalgalanmaları azalacağı için test sonucu daha sağlıklı olarak elde edilecektir. Ancak, tabii ki test süresinin artması, üretim kapasitesini olumsuz olarak etkileyecektir.

Süreyi kısaltmanın yollarından biri; gaz test basıncının arttırılması ancak bu durumda da operatör güvenliği önemli bir unsur haline gelmektedir. 2 MPa (20bar) ve altındaki test basınçları için genellikle özel bir güvenlik önlemi almaya gerek duyulmazken, bunun üstündeki basınçlarda ekstra güvenlik önlemlerinin alınması gerekmektedir.

b) Bağıl Basınç Düşüm Testi (Pressure Differential Test)

Mutlak basınç düşüm testinde bahsedilen noktaların hemen hemen hepsi, bu bağıl basınç düşüm test metodu için de geçerlidir. Ölçüm prensibi olarak aynı olmasına karşın, bazı yöntemin sağladığı ek imkanlar dolayısıyla, bu test metodunda daha hassas sonuçlar alınabilmektedir.

Bağıl basınç düşüm testinin farkı; sisteme test hacminin yanı sıra bir de referans sızdırmaz hacim eklenerek, her iki bölgeden de ölçüm alınır. Sonuç olarak test parçası ve sızdırmaz referans parçası veya hacmi aradaki farkın ölçülmesi yoluyla kaçak olup olmadığı tespit edilir. Böylece basınç ve sıcaklık dalgalanmalarından test düzeneğinin en az oranda etkilenmesi sağlanır.

Hassas ölçüm alınmasının temelde iki nedeni bulunmaktadır. Bunlar;

• Basınç Ölçüm Sensörü Çalışma Aralığı: Mutlak basınç testinde bir adet sensör, geniş bir aralık için test basıncını ölçmektedir. (örneğin 0-6 bar), test basınç sensörü, test basıncı seviyesinde hassas ölçüm alan bir ürün olmalıdır. Ancak bu kadar geniş aralıkta ve bu seviyelerde çalışan sensörler, ufak basınç değişimini algılamada hassasiyetleri çok yüksek olamamaktadır. Bağıl basınç testinde ise iki adet sensör vardır. Sensörlerden biri test basıncını yani büyük basınç değerini ölçer, diğer sensör ise referans hacim ile test hacmi arasındaki basınç farkını ölçer. Böylece çok ufak basınç farklılıkları, çok daha hassas bir şekilde elde edilebilir, bu sayede test hassasiyeti oldukça artırılır.
• Sıcaklık Değişim Etkisinin Elimine Edilmesi: Sıcaklık dalgalanmaları bağıl basınç test yönteminde; hem test parçası hem de referans hacim için benzer şekilde etki göstermektedir. Bundan dolayı da basınç düşüm değeri bu iki hacim arasındaki fark alınarak belirlendiği için, sıcaklık dalgalanmalarının etkisi minimum düzeye indirilmiş olur.

Bağıl Basınç Düşüm Testi için Referans Hacim Seçimi

Genel olarak referans hacimleri 3 farklı kategöride düşünebiliriz;

• Birinci yol; Test edilecek parçanın hacmi küçük ise (birkaç cm^3 gibi), sızdırmazlık test miktarını ölçen cihazın kendi iç hacmi, referans hacim olarak kabul edilebilir. Cihazlar genellikle buna imkan sağlamaktadırlar.
• İkinci yol; Test edilecek parçanın hacmine yakın hacimde, sızdırmayacak şekilde bir hacim oluşturulabilir ve bu hacim referans hacim olarak kullanılabilmektedir.
• Üçüncü ve en etkili yol ise; sızdırmazlığı kesin olarak sağlanmış, mastar parça olarak kullanılacak bir ürünün kullanılmasıdır. Test parçası ile aynı malzeme ve iç yapıdan oluşan bu mastar parçanın referans hacmi, sıcaklık ve basınç dalgalanmaları açısından, test parçasıyla çok benzer davranışlar göstereceği için oldukça hassas bir ölçüm sonucu alınacaktır.

3. Vakum ile Sızdırmazlık Testi

Vakum sızdırmazlık testi, basınç düşüm testinin tam ters mantığı ile çalışır. Test edilecek parçanın iç hacmindeki hava vakum pompası yolu ile alınır ve vakum stabilize edilir. Eğer parça üzerinde kaçak var ise, iç basınçta bir artış ile bu saptanır.

Bu yöntemle yapılan testlerde, ortamda hava neredeyse hiç bulunmadığı için, sıcaklık değişimleri sonuçları etkilemez. Ayrıca kaçak miktarı, düşük basınç seviyeleri için ölçülmekte olduğundan, testler kullanılan sensörler oldukça hassas seçilebilmektedir.

Dezavantaj olarak ise; teorik olarak en fazla 1 bar basınç farkı yaratılabildiği için, 1 bar ve altında basınç farklarında ortaya çıkan kaçak testleri için uygulanabilir. Ayrıca vakum altında ezilme ihtimali olan parçalarda uygulanması mümkün değildir. Tabii ki diğer basınç fark ölçüm testlerine benzer şekilde kaçağın lokasyonu ile ilgili bilgi vermezler.