Druckprüfung eines Systems mit trockenem Stickstoff

Die Verwendung von trockenem Stickstoff zur Druckprüfung eines Systems ist eine sehr effektive Methode, um zu überprüfen, ob ein System leckagefrei ist. Tatsächlich glaube ich, dass es zuverlässiger ist als die Verwendung eines Vakuumtests im Stehen, der normalerweise nach der Evakuierung durchgeführt wird.

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Bei der Druckprüfung eines Systems mit trockenem Stickstoff wird das System unter Überdruck getestet, was seinem normalen Betriebszustand entspricht. Wenn es im Vakuumzustand zu einer lockeren Verbindung kommt, besteht außerdem die Möglichkeit, dass das Füllmaterial in die Verbindung gesaugt wird, was zu einer vorübergehenden Abdichtung und einem falsch positiven Ergebnis führt – bei Druckbeaufschlagung tritt jedoch ein Leck auf.

Wenn ein System einem Stickstoffdrucktest unterzogen wird und die Temperatur des Stickstoffs sinkt, sinkt auch sein Druck. Dies könnte dazu führen, dass Sie glauben, dass es sich um ein kleines Leck handelt, obwohl das System tatsächlich dicht ist. Der leichte Druckabfall ist tatsächlich auf einen Temperaturabfall zurückzuführen und nicht auf ein Systemleck.

Mithilfe des idealen Gasgesetzes und ein wenig Mathematik können Sie den akzeptierten Druckabfall als Folge eines Temperaturabfalls bestimmen. Das ideale Gasgesetz besagt:

PV / nRT

Wobei P = Absoluter Druck des Gases, gemessen in PsiaV = Volumen des Gasesn = Menge des Gases, gemessen in MolR = Ideale GaskonstanteT = Temperatur in Rankin (°R)

Wenn wir zwei Zustände eines Gases vergleichen, können wir die Formel wie folgt umschreiben:

(P1V1 / nRT1) = (P2V2 / nRT2)

Wenn wir trockenen Stickstoff verwenden, um ein Kühlsystem unter Druck zu setzen, können wir davon ausgehen, dass Volumen (V), n und R alle feste Werte sind und sich nicht ändern, sodass wir die Formel erneut wie folgt umschreiben können:

P1 / T1 = P2 / T2

Wir können nach P2 auflösen und die neue Formel lautet nun:

P2 = T2 * (P1 / T1))

Stellen Sie sich beispielsweise ein System vor, das bei einer Umgebungstemperatur von 80 °F unter einem Druck von 150 psig steht und über Nacht unter diesem Druck belassen wird. Am nächsten Tag sinkt die Umgebungstemperatur auf 70 °F, sodass wir erwarten würden, dass auch der Stickstoffdruck leicht sinkt, nicht aufgrund eines Lecks, sondern aufgrund der Temperaturänderung. Mit unserer neuen Formel und der Umrechnung der Temperatur von Fahrenheit in Rankin und von psig in psia können wir die leichte Druckänderung vorhersagen:

P2 = (70°+459,67) * ((150+14,7)/(80°+459,67))

P2 = 529,67 * (164,7/539,67)

P2 = (161,64 PSIA – 14,7) = 146,95 psig

Ein leichter Druckabfall wäre nicht auf ein Leck zurückzuführen, sondern auf eine Temperaturänderung. Wenn der Druck jedoch unter 146,95 psig gefallen ist, liegt wahrscheinlich ein Leck vor, das lokalisiert und repariert werden muss.

Einige digitale Manometer verfügen über eine Prüfdruckfunktion, die mithilfe eines Temperaturfühlers die Temperaturänderung während des Tests ausgleicht. Diese zeigen einen echten Druckverlust als Folge eines potenziellen Lecks und nicht einer Temperaturänderung über einen bestimmten Zeitraum. Dies kann eine sehr nützliche Funktion für eine digitale Mannigfaltigkeit sein, da Sie dadurch während des Tests keine Berechnungen durchführen müssen.

Wenn Sie also das nächste Mal ein System mit trockenem Stickstoff einem Drucktest unterziehen und sich die Umgebungstemperatur ändert, sollten Sie die akzeptierte Druckänderung berechnen, bevor Sie zu dem Schluss kommen, dass ein kleines Leck im System vorliegt.

Joe Marchese ist Autor, Ausbilder und HVACR-Dienstleister. Er kann unter [email protected] erreicht werden.