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你所忽视的“结构完整性”(上)

2014年06月06日 点击率:1530

  你所忽视的“结构完整性”(上)2014/6/6 0:00:00 来源:本站原创 点击率:488  随着过滤技术的不断发展进步,很多企业对过滤器试验都有了较大的重视。其中“冒泡试验”是从事过滤行业不可缺少的一项最基础的试验。早在1974年之前西方就制定了过滤器的评审规范,即冒泡试验。1974年起,ISO纳入此标准,成为结构完整度试验。规范中明确了试验的操作步骤和注意事项。这一标准的应用一直延续到现在。我们正在使用的ISO 2942-2004,已在文字上、技术内容上发生很大的变革。然而在我国的很多企事业单位却不太在意ISO 2942-2004这一最终版本内容,甚至盲目使用ISO 2942-1974标准者的还大有人在。

  1、不同年代的ISO 2942几条数字的更改

  1.1被试滤芯在试验液内的浸泡深度: 1974年为12.5mm,但1985年这一尺寸改为(12±3)mm。这是因为前版起草人延续了在此之前自己国内的原标准(如:英国常用0.5英吋),延续此标准前的文字即英国标准,当时的改动也进行了小的调整,将25.4一英寸之半12.7定位12.5,殊不知12.5不如12更恰当,所以自1985年后才定位为12。

  1.2试验液在这4个不同年代的标准中都为异丙醇、乙醇。但美、英等国也有用MIL5606液压油者。60年代前后,工业发达国家(包括前苏联)都明确说明四氯化碳和甲醇的缺欠,虽说其表面张力都接近异丙醇、乙醇,但考虑其对人体有害,一般不建议使用。而且这些国家都强调:水的表面张力不明确和滤芯浸泡水后的不宜挥发,不推荐用水。请注意:乙醇也是含水量较大的试验液。我国某部门自行规定用水给滤芯试验成为部标准,这显然是错误的!

  1.3试验液表面张力要测定。这是1994年标准增加的。最初标准引用ISO 6295。其试验液表面张力误差为±5%,但2004年修改为±15%。如此大数值修改,显然是经过反复验证后取得的合理数值。

  1.4室内温度:在1974年、1985年的标准中室内温度都是15℃-40℃,而到1994年、2004中它已经没有室内温度,而规定的是试验液体的温度:22℃±5℃。这样改动更为确切。

  1.5 2004年标准具体规定了试验温度外,还规定要防止机械振动和假性气泡发生防止管路中有空气进入被试滤芯;d、不同的试验液有不同的表面张力值,气泡的溢出是以不同试液而产生的压力值,此值是设计人员按公式D=4S/P计算得出,不能由操作者臆断。(S为表面张力,P为试验压力。)试验液不同时,表面张力也不同,要想得到相同的孔径D,则试验压力不同。2004年标准还规定了试验液的清洁度,有许多操作者都忽视这一点,是因为它不是单独列出。试验液体应是洁净的异丙醇或一种由滤芯制造商指定的液体,其污染度等级应与后续的试验要求相符。还要按ISO 6295的方法定期检查试验液体的表面张力,当它与初始值相差超出和达不到±15%范围时,应更换试验液体。

  1.6在ISO2942-004的试验中要有一个控制装置,控制被试滤芯的深度和平行度,并可按要求转动滤芯。

  被试件应事先浸泡5分钟,(这一规定1974年以来未变)浸泡期应无压力作用于滤芯上。

  1.7在ISO1994年、2004年标准中还详细规定了试验步骤,一是结构完整性;二是初始冒泡点的确定,二者试验起泡值是不同的。这是ISO1974年、1985年标准中所没有的,我们看两种测试程序:

  结构完整度试验:

  a、当浸泡时间5分钟达到时,开始加压并观察试验件,当压力稳定后,开始旋转,边旋转边观察有无气泡发生;液面高度要始终保持在12±3mm;并记录试验液体的温度,缓慢旋转4次,每次增100Pa,每次增压,滤芯至少要绕其轴线旋转360°。每次都必须观察有无气泡发生,要管路畅通。更要仔细观察滤芯外表无假性气泡,(外表假性气泡应忽略不计)。持续增加气体压力,直到增压至规定的压力值。

  b、要有充分照明;

  c、始终注意液面高度

  d、始终注意液体温度为

  e、试验超过3件应观察试验液是否应更新,应时刻注意并检查液体清洁度,达不到应更换试液或施以净化。

  初始冒泡点的确定

  初始冒泡可参考结构完整性测试值,可从0快速增加到前次试验的压力值的50%点,暂且不考虑增压。起始后一旦出现第一串气泡立即停止增压,记录下相应的压力值,(这就是初始冒泡点),此压力也就是表征此滤芯的最大孔径,同时也要记录试验液体的温度及冒泡点的具体位置。(注:气泡可能被吸附或滞留在滤芯外表面,产生假性气泡)更要注意,此间要避免机械振动和冲撞,目的是防止假性气泡产生或防止打乱气泡平衡造成错误的低压气泡值。然后再重复2次试验,(共计3次)应记录相应压力值和发泡点位置。

  结构完整性试验标准历经30年间的几次修改,直至我们现行所使用的最新版本标准:《ISO 2942:2004结构完整性验证和初始冒泡点》的确定,标准的每次修改都有较大的文字改变,使得标准更加完善、更具规范性、更加人性化。

  现行使用的ISO 2942:2004标准,较之前的标准相比,存在较大的变化以及出现了新的数字指标以及对试验设备都有了较严格的要求。

  2、滤清器滤芯的性能评定。

  可分为过滤特性、机械性能和化学兼容性等三部分。过滤特性的指标有过滤效率、纳污容量和清洁滤芯的流阻特性。相关的试验项目有多次通过试验和流量阻力试验。而机械性能指标有抗破裂性能、脉冲疲劳和轴向载荷试验等。滤芯的化学兼容性试验就是滤芯与工作液体相容性试验。结构完整性是反映滤芯上述若干性能的一个关键测试点。从这个测试点我们可以判断滤清器滤芯的前次测试是否合格。首先在滤清器滤芯生产厂商的产品研发与生产质量控制中需要这些指标。其次在滤清器产品供需双方厂商的验收与质量控制,也需要这些指标。甚至在滤芯的使用单位为了保证配套系统的正常工作有时候也会用到这些指标。因此,如何科学认真的判定滤芯六项试验完结后的结构完整性试验就特别重要。

  2.1 ISO 2942 -2004标准在液压过滤元件的六大试验中的穿插检测

  我们用下图看ISO 2942在六项试验中的检测工位。

 

  2.2 六个试验项目都必须有ISO 2942相伴一次或多次。

  2.2.1 ISO 3723端向负荷试验。过滤元件的此项目试验首先是热浸72小时,而后进行端向负荷5分钟,经ISO 2942检测最后进行ISO 2941抗破裂试验,最后再进行ISO 2942结构完整性检测,端向负荷试验时6项试验中其过程是最繁琐的项目。

  2.2.2 滤芯之流动疲劳试验ISO 3724。首先将合格的滤芯安装在流动疲劳试验台上,其结构完整度应合格,达不到规定的最低气泡压力不能进行此试验。当试验温度达到规定值时给出额定流量并加污染物,通过改变流量,将每个循环期中最大压降限制在极限压降的10%以内,此为一个循环率即1Hz,将此循环周期做到设计员规定的循环周期。最后再做ISO 2942结构完整性试验。

  2.2.3 做ISO 2943滤芯材料与油液相容性试验。这是对滤芯做高低温考核,首先是ISO 2942应是试验的合格品,将清洁滤芯置放15℃油中72小时,并按标准规定进行高温和低温浸泡,并且对高温和低温做两种状态的ISO 2941试验,最终以ISO 2942预以评判。

  2.2.4 ISO 2941滤芯抗破裂试验。此试验之前应做ISO 2943相容性试验,这样做较为经济。正式做ISO 2941时应先进行ISO 2942完整性试验,然后将其安装在抗破裂试验台上,在规定的标称流量下给定试验温度,再往系统中加入试验用污染物,随着污染物的增加直至被试滤芯压降下降达到试验规定的抗破裂值为止。(总成的压降减去过滤器壳体压降)最后是进行ISO 2942之结构完整性试验,以确定该被试滤芯是否破裂。

  2.2.5 ISO 3968滤芯流量压降试验。在六项滤芯考核试验项目中,此项试验较为繁琐,在试验台修正和试验系统净化后安装进行空壳体试验、过滤器总成试验、滤芯特性试验以及旁通阀特性试验,其中旁通阀特性试验比较繁琐,要测定全流量、开启压力、闭合压力和泄漏量测定,但具体测定哪些内容滤器制造商和用户之间应达成某种程度之协议。

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