Wat zijn de voordelen van heliumterugwinning bij industriële lektests? 25 april 2022

Een lektest of het uitvoeren van een lektest is een vorm van niet-destructieve kwaliteitscontrole in een productieproces. Bij een lektest wordt een afzonderlijk onderdeel of samenstel getest om te bepalen of het binnen een bepaalde lekgrens valt.

Lekkagetests kunnen worden uitgevoerd met behulp van verschillende detectiemethoden, afhankelijk van de vereiste specificatie of productvereisten. Er is een wereldwijd bewustzijn van het belang van het milieu en een gebundelde inspanning om onze impact op toekomstige generaties te verminderen. Dit heeft ertoe geleid dat veel geproduceerde producten aan strengere specificaties en internationale normen moeten voldoen. Bijvoorbeeld het ontsnappen van gevaarlijke gassen of vloeistoffen uit een systeem of containers.

Om aan de strengere specificaties te voldoen, of om de lektestcyclus zelf te versnellen om aan de productievereisten te voldoen, hebben veel industrieën nu testmethoden geïmplementeerd waarbij helium als traceergas wordt gebruikt. Dit betekent echter dat er voor elke cyclus een bijbehorende heliumgebruikskost is!

Hoewel dit een initiële investering vergt, kan de integratie van een heliumterugwinningssysteem in het lektestproces op de lange termijn de kosten verlagen. Vooral gezien de volatiliteit van de heliumvoorzieningsmarkt in de afgelopen jaren.

De hoeveelheid helium die per testcyclus nodig is, wordt beïnvloed door twee aspecten:

1. Het fysieke interne testvolume van het testdeel
2. De vereiste testdruk

De conclusie is dat hoe groter het interne volume en hoe hoger de testdruk, hoe meer helium er per lektestcyclus nodig is en bijgevolg hoe hoger de totale gebruikskosten.

Traditioneel wordt het heliumgas aan het einde van de testcyclus afgevoerd naar de atmosfeer en gaat het verloren. De heliumkosten kunnen nu echter aanzienlijk worden verlaagd door een heliumterugwinningssysteem te implementeren. In dit geval wordt aan het einde van een lektestcyclus het heliumgasmengsel in het testdeel opgevangen en kan het opnieuw worden gebruikt voor verdere cycli. De hoeveelheid helium die kan worden teruggewonnen, hangt af van de procesinstellingen voor de lektest, namelijk:

• Het vacuümniveau dat kan worden bereikt voordat het heliumspoorgas wordt geïnjecteerd. Het is belangrijk op te merken dat het vacuümniveau de haalbare heliumconcentratie tijdens de test bepaalt. Dit heeft op zijn beurt invloed op het instelpunt van het geslaagd/mislukt leklimietniveau van het lektestsysteem.
• Het vacuümniveau dat na de test kan worden bereikt. Elk heliumgasmengsel dat in het testdeel achterblijft, gaat verloren en moet worden aangevuld met nieuw helium in het heliumterugwinningssysteem om de vereiste heliumconcentratieniveaus te handhaven.

Op termijn moet het juiste evenwicht tussen de heliumterugwinningsefficiëntie en de totale cyclustijd worden bepaald.

Bij het bekijken van de voordelen van heliumterugwinning is het belangrijk om een onderscheid te maken tussen het toevoegen van heliumterugwinning aan een bestaand lektestsysteem of een nieuw lektestsysteem.

• Het toevoegen van een heliumterugwinningssysteem aan een reeds bestaand systeem kan leiden tot besparingen op de bedrijfskosten. Hoeveel zal alleen afhangen van de totale kosten van het terugwinningssysteem en het heliumgebruik in vergelijking met de kosten van het heliumgebruik zonder terugwinningsoptie.
• Voor zowel een bestaand als een nieuw systeem kan in veel toepassingen een heliumconcentratie van minder dan 100% voldoende zijn om de test nauwkeurig te voltooien. Dit is uiteraard al een manier om kosten te besparen. Bij gebruik van een hogere heliumconcentratie kan de gebruiker het instelpunt voor goed/fout echter op een lager gevoeligheidsniveau instellen. In dit geval kan het lektestproces worden versneld, omdat in een kortere periode aan de juiste testvoorwaarden kan worden voldaan.
• Wanneer een concentratie van minder dan 100% vereist is in combinatie met een nieuw systeem, kan een enkele, uniforme systeemontwerpaanpak worden gevolgd, waardoor aanvullende collectieve kostenefficiënties kunnen worden bereikt.

Een terugwinningssysteem kan worden gebruikt om met één of met meerdere lektestsystemen te werken.

Net als bij persluchtsystemen zijn de juiste afmetingen van de verbindingsleidingen vereist (en uiteraard de juiste dichtheid). Bij het dimensioneren van het terugwinningssysteem moet rekening worden gehouden met het volledige ontwerp; terugwinningssysteem, lektestsysteem(en) en verbindingsleidingen, enz.

Er moet ook worden uitgegaan van een worst-case belastingsscenario (d.w.z. alle lektestsystemen die tegelijkertijd traceergas vereisen terwijl de onderdelen met de grootste interne volumes worden getest).

Een correct gedimensioneerd heliumterugwinningssysteem kan:

• Verbeteren van de systeemtestmogelijkheden,
• Het risico op heliumachtergrond binnen de faciliteit verminderen,
• En vooral: de totale kosten voor heliumspoorgas verlagen.

Gezien de volatiliteit van het heliumaanbod op de markt zal het ook belangrijk zijn voor bedrijven om hun toekomstige heliumbehoeften veilig te stellen om hun productiecapaciteiten te garanderen en de productkwaliteitsnormen te handhaven.

Als u een toepassing hebt waarvoor lekdichtheidstests nodig zijn, helpen wij u graag!