Герметичность

Герметичность — способность оболочки (корпуса), отдельных её элементов и соединений препятствовать газовому или жидкостному обмену между средами, разделёнными этой оболочкой. Герметичность — условие работоспособности многих систем, аппаратов и приборов. Требования к степени герметичности оболочки (допустимый обмен) определяются исходя из условий обеспечения нормального течения рабочего процесса, для которого осуществляется герметизация. Степень герметичности оболочки характеризуется количеством вещества, перетекающего через неё в единицу времени, и измеряется для жидкости в л/сек или г/сек, а для газов и паров — в г/сек или в мм рт. ст./сек. Герметичной считается оболочка, газовый или жидкостный обмен через которую не превышает допустимого. Герметичность — важное свойство, которое необходимо учитывать при проектировании герметизируемых объектов, предназначенных для длительного хранения и эксплуатации. По количественной характеристике герметичности определяются надёжность и долговечность устройства. Для этого расчётным путём устанавливают вероятный промежуток времени, в течение которого при заданных условиях эксплуатации (перепаде давления, температуры, нагрузки и т. п.) сквозь отдельные элементы или через всю оболочку проникает жидкость или газ, способные вывести из строя герметизируемый объект.

Причинами газового или жидкостного обмена, то есть причиной нарушения герметичности, может быть проницаемость материала оболочки или соединения с ненарушенной структурой, что учитывают при конструировании, либо сквозные дефекты (течи) в структуре материала или соединения, которые выявляют средствами вакуумной техники (см. Течеискание). Широкие масштабы принимает производство т. н. герметичных отливок для деталей двигателей, турбин, систем водоснабжения и отопления и т. п.

Герметичными должны быть корпуса летательных аппаратов в авиации и космонавтике (см. Жизнеобеспечение), корпуса подводных лодок, скафандры водолазов, кессонные камеры и т. д. Высокая степень Г. необходима для поддержания сверхвысокого вакуума в объёмах термоядерных установок, ускорителей, имитаторов космического пространства. Нормальной работе таких систем могут помешать столь малые течи, как 10^-7-10^-8 мм рт. ст./сек. Ещё более жёсткие требования предъявляются к герметизации корпусов электровакуумных и газонаполненных малогабаритных приборов, в объёмах которых при длительном хранении или в процессе эксплуатации не должно происходить заметного изменения давления или состава газовой среды. Например, для поддержания рабочего давления в электровакуумном приборе (не содержащем геттера) объёмом 100 см³ в течение 1 года хранения течь в его оболочке не должна превышать 3*10^-12 мм рт. ст./сек.

Важную роль играет герметичность нефтяных и газовых скважин при бурении их на залежи с высоким пластовым давлением; герметизацию проводят при вскрытии нефтяных пластов, когда имеется опасность выброса или открытого фонтанирования; при эксплуатации нефтяных и газовых месторождений во избежание утечек полезного ископаемого от места его добычи до пунктов переработки. Соблюдение герметичности необходимо при ведении многих технологических процессов в химической, пищевой, фармацевтической, консервной и др. отраслях промышленности, когда требуется сохранение высокого давления, вакуума или стерильность производства. Герметизируют промышленное оборудование и приборы, подвергающиеся воздействию влаги, газов, пыли, грязи, агрессивных химических сред, или приборы, дающие радиоактивные излучения. Если в производственных помещениях должны соблюдаться температурно-влажностные и санитарно-гигиенические режимы, строят герметичные производственные здания.