LT Dichtheitsprüfung (Lecksuche)

Inhalt

• Dichtheitsprüfung (LT Leak Testing, Lecksuche, Leckage-Ortung)
• Anwendungsbereiche
• Verfahren der Dichtheitsprüfung
• Welche Anforderungen werden an das Prüfpersonal gestellt?

Dichtheitsprüfung (LT Leak Testing, Lecksuche, Leckage-Ortung)

Die Dichtheitsprüfung (LT Leak Testing, Lecksuche, Leckage-Ortung) ist ein zerstörungsfreies Prüfverfahren zum Nachweis und zur Ortung von Leckagen in Druck-und Vakuumsystemen. Das zu überprüfende System wird z.B. einem Über- oder Unterdruck ausgesetzt, der sich im Falle einer Leckage ändert.

Bei der „Leckage“ handelt es sich um einen Flüssigkeits- oder Gasdurchtritt durch eine Fehlstelle (Leck) in einem Bauteil, unabhängig von dessen physikalischer Größe.

Ein Leck kann z.B. ein Riss, ein Durchbruch, eine Kerbe oder ein Loch sein, welches Gas (z.B. Luft) oder Flüssigkeit (z.B. Wasser) ein- bzw. auslässt.

Nachweis der Behälterdekompression mit einem fluoreszierenden Konzentrat

Leckagen können die Betriebssicherheit von Vakuum- oder Drucksystemen (z.B. Druckbehälter) erheblich gefährden. Gefährliche Gase oder Flüssigkeiten können dabei austreten. In Druckluftsystemen erhöhen sich dadurch die Energiekosten merklich.

Die Dichtheitsprüfung kann je nach zu prüfendem Bauteil mit verschiedenen Verfahren durchgeführt werden. Die” Kriterien zur Auswahl von Prüfmethoden und -verfahren” sind in der Norm DIN EN 1779 beschrieben. Im Folgenden werden die gängigsten Verfahren kurz dargestellt:

• Blasenprüfverfahren (DIN EN 1593)
• Abdrückverfahren
• Heliumdichtheitsprüfung  (Helium-Schnüffelprüfung)
• Akustische Leckprüfverfahren

Anwendungsbereiche

Die Anwendungsbereiche sind vielfältig:

• Vakuum- oder Druckgassysteme
• Hydraulik- oder Gassysteme
• Pyrotechnische Einrichtungen
• Elektronische Bauteile
• Klimaanlagen
• Lebensmittelverpackungen

Verfahren der Dichtheitsprüfung

Blasenprüfverfahren (DIN EN 1593)

Das Blasenprüfverfahren (pneumatisches Verfahren) ist ein häufig angewendetes visuelles Prüfverfahren, dessen Anwendungen ausführlich in der Norm DIN EN 1593 beschrieben sind.

Ein Nachteil des Blasenprüfverfahrens ist, dass die Prüfoberfläche zugänglich und sichtbar sein muss. Sie sollte auch gründlich gereinigt sein, um Falschanzeigen (z.B. durch Verhinderung von Blasenbildung aufgrund von Oberflächenverschmutzungen) zu vermeiden.

Vorteilhaft ist, dass mit Luft als Prüfgas geprüft wird.

Die Prüfflüssigkeit ist ein schaumbildender Indikator, eine Emulsion aus Benetzungs-, Filmbildungs- und Feuchtebindungsmitteln. Zum Nachweis kleiner Leckagen wird eine gleichmäßig dünne, gut benetzende Schicht benötigt.  Am Ort der Leckage kommt es dann nach Erzeugung der Druckdifferenz durch den Gasaustritt zur Blasenbildung.

Blasenprüfverfahren unter Einsatz des HELLING Lecksuchsprays “Proof Check”

Wenn möglich, wird das Prüfobjekt in die Prüfflüssigkeit eingetaucht oder die Prüfflüssigkeit wird auf die Unterdruckseite des Prüfteils (z.B. eine Schweißnaht an einem Behälter) aufgetragen. Das zu prüfende Bauteil wird mit einem Überdruck beaufschlagt. Am Ort eines Lecks kommt es zur Schaumbildung (s. Abb. oben).

Für die Prüfung druckloser Bauteile gibt es die unterschiedlichsten Vakuumbrillen und entsprechende Vakuumpumpen zur Herstellung des erforderlichen Unterdrucks.

Prüfmittel für die Lecksuche mit dem Blasenprüfverfahren

Abdrückverfahren

Beim Abdrückverfahren wird der Indikator, ein farbiges (fluoreszierendes) Konzentrat auf Wasser- oder Ölbasis der Prüfflüssigkeit beigemischt. Diese Konzentrale beinhalten Luminophoren, Benetzungsmittel und Rostschutz.

Das Bauteil (z.B. eine Rohrleitung oder ein Behälter) wird danach abgedrückt. Nach einer vorgegebenen Druckhaltezeit wird die äußere Bauteiloberfläche unter UV-Bestrahlung visuell geprüft. An Orten von Leckagen tritt die Prüfflüssigkeit aus dem Bauteil aus und kann so gut detektiert werden.

Leckageortung in einem Kühlsystem: Anwendung des Abdrückverfahrens mit farbiger fluoreszierender Indikatorflüssigkeit

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Produkte für das Abdrückverfahren

Heliumdichtheitsprüfung  (Helium-Schnüffelprüfung)

Das Helium-Lecksuchgerät arbeitet nach folgendem Prinzip  (Selective Ion Pump Detector – SIPD):

Helium-Lecksuchgerät PHD-4 zur Ortung und Größenbestimmung von Leckagen

Helium ist ein kleines ungiftiges Gasmolekül, das durch eine spezielle Quarzmembran am Messgerät eindringen kann. Dazu wird die Membran bis zu einer bestimmten Temperatur erhitzt, damit sie ausschließlich für Helium-Atome durchlässig wird.

Die zu untersuchende Leitung (oder Behälter) wird mit Helium gefüllt. Der Detektor registriert das austretende Helium, während er an dem Prüfobjekt vorbeigeführt wird. Das durch die Quarzmembran durchdringende Helium wird im Elektronenionenwandler ionisiert. Die Ionenstromstärke ist proportional zum Heliumgehalt. Die Signalamplitude zeigt die Größe des Lecks (Leckrate) an. Kleinste Heliumkonzentrationen (≥ 2ppm) können so erfasst werden.

Diese Messmethode ist wesentlich genauer als z.B. Verfahren, die mit Druckabfall arbeiten.

Lecksuchgerät mit Sondenmethode

Akustische Leckprüfverfahren

Gase oder Flüssigkeiten, die durch ein Leck entweichen, erzeugen durch Turbulenzwirbel Ultraschallvibrationen, die mit entsprechenden Ultraschalldetektoren lokalisiert werden können. Dabei werden die oszillierten Vibrationen durch Signalwandler in einen niederfrequenten Schall im Hörbereich des Menschen umgewandelt.

Leckage-Ortung mit Ultraschalldetektoren, die die Ultraschallvibrationen erzeugt von Turbulenzwirbel am Gas- oder Flüssigkeitsaustritt detektieren

Außerdem werden die detektierten Ultraschallsignale in elektrische Signale umgewandelt, die auf dem Display des Gerätes dargestellt werden.

Das Ermitteln von Schallsignalen bei Gas- oder Flüssigkeitslecks hat viele Vorteile gegenüber anderen Lecksuchmethoden, bei denen die Prüfoberfläche zugänglich sein muss und eine visuelle Inspektion erforderlich ist.

Ultraschallprüfgerät SONAPHONE Pocket für die Lecksuche

Welche Anforderungen werden an das Prüfpersonal gestellt ?

Für die normgerechte Durchführung von Dichtheitsprüfungen wird meist nach DIN EN ISO 9712 geschultes und zertifiziertes Stufe 1 oder Stufe 2 Prüfpersonal gefordert. Entsprechende Schulungen DIN EN ISO 9712 werden im DGZfP Ausbildungszentrum Hamburg/Helling angeboten. Das dreistufige Qualifizierungssystem unterscheidet

Stufe 1 Prüfer:

ZfP-Lehrgänge und weitere Informationen zur Schulung und Zertifizierung von ZfP-Personal