Technical Diagnostics and Non-Destructive Testing, 2012, №04



2012 №04 (06)

2012 №04 (08)

---

«Техническая диагностика и неразрушающий контроль» №4, 2012, c. 38-42
 

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ЗАКУПОРКИ СКВОЗНЫХ ДЕФЕКТОВ ИЗДЕЛИЙ ПРИ КОНТАКТЕ С ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ РАСТВОРАМИ ПЕРЕД ИСПЫТАНИЯМИ НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ

Авторы
В. Б. ВЫСКРЕБЦОВ, канд. техн. наук, А. В. ШУЛЬЖЕНКО, инж., В. Н. ГРЕБЕННИКОВ, канд. хим. наук, П. А. МАНОРИК, д-р хим. наук (Ин-т физической химии им. Л. В. Писаржевского, ГП «КОЛОРАН»)

Реферат
Показано, что при контакте сквозного дефекта изделия с технологическим раствором возможна закупорка канала дефекта выпавшим в осадок нелетучим компонентом раствора в виде «кристаллической пробки», препятствующей последующему выявлению дефекта средствами течеискания впроцессе испытания изделия на герметичность. Предложена математическая модель распределения во времени концентрации нелетучего компонента по длине капиллярного канала дефекта после контакта полого изделия с таким раствором. Установлено, что до закупорки канала дефекта выпавшим в осадок нелетучим компонентом раствора в канале преобладает конвективный перенос этого компонента, а после закупорки канала перенос нелетучего компонента осуществляется только путем молекулярной диффузии вплоть до частичного или полного растворения «кристаллической пробки». Показано, что необходимым условием закупорки сквозного дефекта является повышение в устье канала дефекта концентрации нелетучего компонента технологического раствора до величины, существенно превышающей концентрацию насыщения этого компонента.

It is shown that at contact of a through-thickness defect of the item with process solution the defect channel closing by a precipitating non-volatile solution component in the form of a "crystalline plug" is possible, which prevents subsequent defect detection by leak detection means during item testing for tightness. A mathematical model of distribution in time of non-volatile component concentration along the length of capillary channel of the defect after hollow item contact with such a solution is proposed. It is established that before the defect channel closing by precipitating non-volatile component of the solution convective transfer of this component prevails in the channel, and after channel closing non-volatile component transfer takes place only through molecular diffusion right up to partial or complete dissolution of the "crystalline plug". It is shown that a mandatory condition of closing of a through-thickness defect is increase of process solution non-volatile component concentration in the defect channel mouth up to a value essentially increasing the saturation concentration of this component.
 
1. Технология сборки и испытаний космических аппаратов / Под общ. ред. И. Т. Белякова, И. А. Зернова, Е. Г. Антонова и др. — М.: Машиностроение, 1990. — 352 с.
2. Герметичність у ракетно-космічній техніці // Ф. П. Санін, Є. О. Джур, Л. Д. Кучма, В. А. Найдьонов. — Дніпропетровськ: Вид-во Дніпропетров. держ. ун-ту, 1995. — 168 с.
3. Бударин Л. И., Касаев К. С., Наумов В. Н. Химические методы испытаний изделий на герметичность. — Киев: Наук. думка, 1991. — 304 с.
4. Кристалізація біхромату калію в одноканальному скляному капілярі / К. Б. Яцимирський, Л. І. Бударін, А. Ф. Верлань та ін. // Доп. Академії наук Української РСР. СеріяБ. — 1982. — № 8. — С. 54–57.
5. Старов В. М., Чураев Н. В. Особенности кинетики роста кристаллов в устье капилляров при испарении растворов // Инж.-физ. журн. — 1988. — 54, № 4. — С. 635–640.
6. Jacson F. L., Krause F. P. Diffusion controlled buildup ofsurface active material at the air-water interface during evaporation // The J. of Physical Chemistry A. — 1963. — 67, № 11. — P. 2355–2360.
7. Афанасьев А. Е., Гамаюнов Н. И., Чураев Н. В. Влияние диффузии на перенос радиоактивной метки при испарении влаги из пористых тел // Коллоидный журн. — 1971. — № 1. — С. 11–17.
8. Исследование процессов концентрирования смесей в сквозных дефектах капиллярного типа методом численного эксперимента: Препр. / АН УССР. Ин-т проблем моделированияв энергетике. — Киев, 1996. — 34 с.
9. Грушевский В. П. Возникновение кристаллической фазы в жидкостях. — Киев: Сб. науч. работ лаборатории металлофизики АН УССР, 1948. — С. 95–124.
10. Гиббс Дж. Термодинамические работы. — ГИТТЛ, 1950. — 492 с.
11. Степин Б. Д. Методы получения особо чистых неорганических веществ. — Л.: Химия, 1969. — 480 с.
12. Лыков А. В. Теория теплопроводности. — М.: Высш. шк., 1967. — 600 с.

Поступила в редакцию 24.05.2012
Подписано к печати 05.11.2012