„Czy instalacja jest szczelna?" to złe pytanie – nic nie jest absolutnie szczelne. Właściwe brzmi: jak szczelna musi być i jaką metodą to udowodnię? Między najprostszą a najczulszą metodą leży osiem rzędów wielkości; kto wybierze źle, testuje obok potrzeby albo płaci niepotrzebnie.
Metody w skrócie
| Metoda | Granica wykrywalności (mbar·l/s) | Nakład | Typowe zastosowanie |
|---|---|---|---|
| Próba pęcherzykowa / woda mydlana | ~10⁻³–10⁻⁴ | Minimalny | Grube nieszczelności, kontrola montażu, instalacje domowe |
| Próba spadku ciśnienia | ~10⁻³–10⁻⁴ | Niski | Odbiór sieci rurociągów, próby zbiorników |
| Próba wzrostu ciśnienia (próżnia) | ~10⁻⁴ | Niski | Instalacje próżniowe, pierwsza diagnoza |
| Wykrywanie sondą węszącą (He lub H₂/N₂) | ~10⁻⁶–10⁻⁷ | Średni | Lokalizacja nieszczelności w układach pod ciśnieniem |
| Metoda helowa w próżni (integralna) | do ~10⁻¹¹ | Wysoki | Wysoka próżnia, półprzewodniki, komory próżniowe |
| Próba osłonowa / foliowa | ~10⁻⁹ | Wysoki | Integralna próba pojedynczych elementów |
Metody zgrubne: szybkie i niedoceniane
Woda mydlana (lub spray do wykrywania) znajduje każdą nieszczelność słyszalną lub widoczną w ciągu minut – bezkonkurencyjnie szybka przy kontroli montażu i w wielu zastosowaniach sprężonego powietrza zupełnie wystarczająca. Próba spadku ciśnienia kwantyfikuje integralnie: doprowadzić sieć do ciśnienia próbnego, pozwolić ustabilizować się temperaturze (!), rejestrować przebieg ciśnienia. Jej pułapką jest zależność od temperatury – 1 K zmiany temperatury udaje przy 10 barach około 35 mbar zmiany ciśnienia. Bez kompensacji temperatury krótkie pomiary są bezwartościowe.
Sonda węsząca: zlokalizować nieszczelność
Metody integralne mówią, że przecieka; węszenie mówi gdzie: gaz znacznikowy do układu (hel lub tańsza mieszanka 95/5 N₂/H₂), potem objechać połączenia sondą. Granica wykrywalności około 10⁻⁶ mbar·l/s – ograniczona tłem helowym powietrza otoczenia (5 ppm) i prędkością sondy. Prowadzić powoli: powyżej 2 cm/s małe nieszczelności umykają.
Klasa królewska: metoda helowa w próżni
Odpompować badany element, z zewnątrz spryskać helem, a spektrometr mas w detektorze liczy każdy wnikający atom helu. Granice do 10⁻¹¹ mbar·l/s czynią metodę standardem dla komponentów półprzewodnikowych, komór próżniowych i techniki UHV. Dwie pułapki: duże nieszczelności „zalewają" detektor i w ten sposób się maskują (zawsze najpierw próba zgrubna!), a wynik to helowy wskaźnik nieszczelności – do porównania ze specyfikacjami dla powietrza lub gazu procesowego trzeba przeliczyć według reżimu przepływu. Właśnie do tego służy Przelicznik wycieków (próby szczelności).
Która metoda do jakiego wymogu?
Logika wyboru w trzech pytaniach: 1. Jakiego wskaźnika wymaga specyfikacja? Warto mieć dekadę zapasu między granicą wykrywalności a wartością graniczną. 2. Lokalizować czy kwantyfikować? Metody integralne do protokołu, węszenie i spryskiwanie do naprawy. 3. Ile kosztuje przeoczona nieszczelność? Przy linii gazu wysokiej czystości, która latami zasysa wilgoć, detektor helowy zwraca się szybko – więcej w artykule 7 najczęstszych błędów w obchodzeniu się z gazami wysokiej czystości. Zasada praktyczna: testować tak zgrubnie, jak można, tak dokładnie, jak trzeba – ale wymóg wyprowadzać uczciwie z procesu, nie z posiadanego akurat przyrządu.
