В индустрии производства стальных бочек существует серьезная проблема: каждое изделие должно проходить проверку на герметичность, но стандартный метод с использованием гелия обходится дорого, требует больших энергозатрат и не соответствует принципам устойчивого развития. Компания Merco Machines из Мерелбеке-Мелле разработала гибридный тестер утечек — решение, которое меняет правила игры на рынке. Машина, оснащенная инновационными технологиями Siemens, позволяет проводить высокоточные испытания без потерь драгоценного гелия. Донаат Вамбак, согенеральный директор: «Если через 10 лет гелиевые тестеры исчезнут из индустрии, это будет заслуга Merco Machines. Для производителя оборудования, заботящегося об экологии, это отличная мотивация».
От мыльных пузырей до гелия и обратно
Обнаружить утечку в бочке на удивление сложно. «Самый простой способ — взять бутылку с мыльным раствором и нанести его на сварной шов, — объясняет Донаат. — Если появились пузырьки, значит, есть течь. Это до сих пор самый точный метод из существующих». Но такая проверка слишком трудоемкая и дорогая.
В поисках альтернатив сначала пытались измерять разницу давлений в вакууме. Однако при таком подходе сложно понять, вызвано ли изменение давления утечкой или просто колебанием температуры.
Следующим этапом стали гелиевые тестеры: в каждую бочку впрыскивается небольшое количество гелия, изделие помещается в вакуумную камеру, а масс-спектрометр фиксирует наличие ускользающих частиц. «Этот метод сверхточный, — говорит Донаат. — Почти как с мыльным раствором, к тому же процесс полностью автоматизирован и не требует персонала».
Но была одна загвоздка: «Сам спектрометр стоит очень дорого, как и гелий, запасы которого на Земле ограничены. Более того, точность гелиевых тестеров в сотни и тысячи раз превышает потребности производителей бочек. Незначительные микроутечки есть всегда, и для большинства задач такая избыточная точность просто не нужна».
Прорыв: вакуумные испытания при постоянном расходе
Компания Merco Machines нашла «третий путь»: метод точнее старых дифференциальных манометров, но без затрат гелия. Решение было найдено в области вакуумных технологий.
«По сути, мы делаем то же самое, что и при гелиевом тесте, но не считаем частицы, а следим за давлением», — поясняет Донаат. При разнице давлений около 0,6 бар воздух, выходящий через микроотверстие, достигает постоянной скорости (критический поток). «В этот момент наличие утечки определяется мгновенно. Больше не нужно ждать».
В этом и заключается ключевое отличие от традиционных тестеров перепада давления, где сначала нужно создать вакуум, затем выждать время стабилизации и только потом измерять падение давления. Это занимает 20–30 секунд на каждую бочку. Кроме того, при обычном методе фиксируется лишь переходное явление, на которое влияют температура и атмосферное давление. В вакуумном тесте Merco существует прямая связь между давлением и скоростью потока: «Мы получаем данные немедленно».
Система работает при абсолютном вакууме в 100 мбар. Этого достаточно для точных измерений, но это не такие экстремальные значения, как при гелиевом тесте. Преимущества очевидны: насосы меньшего размера, низкое энергопотребление и более простая герметизация камер.
О компании Merco Machines
Merco Machines — мировой лидер в области машиностроения для производства стальных бочек. Компания базируется в Мерелбеке-Мелле, насчитывает 50 сотрудников, а её ежегодный объем продаж превышает 15 миллионов евро.
