Утечка — это путь (обычно отверстие) для выхода жидкости из контейнера или системы, содержащей жидкость , такой как резервуар или корпус корабля , через который содержимое контейнера может выйти или посторонние вещества могут попасть в контейнер. Утечки обычно непреднамеренны и поэтому нежелательны. Слово «утечка» обычно относится к постепенной потере; внезапную потерю обычно называют разливом .
Вещество, просачивающееся внутрь или наружу, может быть газом , жидкостью , высоковязкой пастой или даже твердым веществом , например, порошкообразным или гранулированным твердым веществом или другими твердыми частицами.
Иногда слово « протечь » используется в переносном смысле. Например, при утечке новостей секретная информация становится достоянием общественности.
Согласно ASTM D7053-17, утечка воды определяется как прохождение (жидкой) воды через материал или систему, предназначенную для предотвращения прохождения воды.
Типы отверстий для утечек включают прокол, порез, ржавчину или другое коррозионное отверстие, очень маленькую точечную утечку (возможно, в несовершенных сварных швах ), трещину или микротрещину или недостаточную герметизацию между компонентами или деталями, соединенными вместе. При проколе часто можно увидеть размер и форму утечки, но во многих других случаях размер и форма отверстия для утечки могут быть не столь очевидны. Во многих случаях место утечки можно определить, увидев, как материал капает в определенном месте, хотя само место утечки не очевидно. В некоторых случаях можно знать или подозревать наличие утечки, но даже место утечки неизвестно. Поскольку отверстия для утечек часто имеют неправильную форму или расширенные трещины, размер утечек иногда определяется по скорости утечки, то есть по объему жидкости, вытекшей за единицу времени, а не по размеру отверстия.
К распространенным типам утечек для многих людей относятся утечки в шинах транспортных средств, из-за которых воздух выходит наружу и приводит к спуску шин , а также утечки в контейнерах, в результате которых содержимое разливается. Утечки могут возникать или развиваться во многих различных типах бытовых, строительных, транспортных, морских, авиационных или промышленных жидкостных системах, независимо от того, является ли жидкость газом или жидкостью. Утечки в гидравлических системах автомобиля, таких как тормозные магистрали или магистрали гидроусилителя рулевого управления , могут привести к потере тормозной жидкости или жидкости гидроусилителя рулевого управления, что приведет к выходу из строя тормозов, гидроусилителя рулевого управления или другой гидравлической системы. Также возможны утечки охлаждающей жидкости двигателя – особенно в радиаторе и уплотнении водяного насоса , трансмиссионной жидкости , моторного масла и хладагента в системе кондиционирования . Некоторые из этих автомобильных жидкостей имеют разные цвета, что помогает определить тип вытекшей жидкости.
Аккумуляторы подвержены риску протечки, поскольку их работа по своей сути связана с химической коррозией. Угольно -цинковая батарея является примером часто встречающегося компонента с утечкой; электролиты внутри элемента иногда вытекают из корпуса элемента и вызывают повреждение электронного устройства. [1]
Утечки воды происходят в случае повреждения системы водоснабжения или системы канализации на участке, из-за которого происходит утечка капель или стоков. [ нужна ссылка ] Утечки газа , например, в газопроводах, приводят к утечке легковоспламеняющегося и потенциально взрывоопасного газа, что приводит к опасной ситуации. Утечки хладагента могут возникать в холодильниках или системах кондиционирования воздуха, больших и малых.
Некоторые промышленные предприятия, особенно химические и электростанции , имеют многочисленные жидкостные системы, содержащие множество типов жидких или газообразных химикатов, иногда при высокой температуре и/или давлении . Пример возможного промышленного места утечки между двумя жидкостными системами включает утечку между корпусом и трубчатыми сторонами теплообменника , потенциально загрязняющую одну или обе жидкостные системы другой жидкостью. В системе, поддерживающей полный или частичный вакуум , может возникнуть утечка, вызывающая попадание воздуха снаружи. В случае утечки или разлива опасных материалов могут быть задействованы процедуры и/или группы по обеспечению безопасности опасных материалов. Утечки при транспортировке опасных материалов могут привести к опасности; например, когда происходят несчастные случаи. Однако даже утечка пара может быть опасной из-за высокой температуры и энергии пара.
Утечка воздуха или другого газа из воздушных шаров , дирижаблей или кабин самолетов может представлять собой опасную ситуацию.
Утечка может быть даже внутри живого тела, например, через отверстие в перегородке между желудочками сердца , вызывающее обмен насыщенной кислородом и лишенной кислорода крови, или свищ между полостями тела, например, между влагалищем и прямой кишкой .
Причин утечек может быть множество. Утечки могут возникать с самого начала, даже во время строительства или первоначального изготовления/сборки жидкостных систем. Трубы , трубки , клапаны , фитинги или другие компоненты могут быть неправильно соединены или сварены. Компоненты с резьбой могут быть неправильно привинчены друг к другу. Утечки могут быть вызваны повреждением; например, проколы или переломы. Часто утечки являются результатом ухудшения качества материалов в результате износа или старения, например, ржавчины или другой коррозии или разложения эластомеров или аналогичных полимерных материалов, используемых в качестве прокладок или других уплотнений . Например, изношенные шайбы смесителей приводят к протечке воды из смесителей. Трещины могут возникнуть либо в результате прямого повреждения, либо в результате износа под действием напряжения, такого как усталостное разрушение , или коррозии, такой как коррозионное растрескивание под напряжением . Износ поверхности между диском и его седлом в клапане может привести к утечке между портами (входными или выходными отверстиями клапана). Износ уплотнения вокруг вращающегося штока клапана или вращающегося вала центробежного насоса может привести к утечке жидкости в окружающую среду. Для некоторых часто работающих центробежных насосов такая утечка настолько ожидаема, что предусматриваются меры по устранению утечки. Аналогичным образом, износ уплотнений или уплотнений вокруг поршневых насосов также может привести к утечкам в окружающую среду.
Разница давлений между обеими сторонами утечки может повлиять на движение материала через утечку. Жидкости обычно перемещаются со стороны более высокого давления на сторону более низкого давления. Чем больше разница давлений, тем больше будет утечка. Давление жидкости с обеих сторон включает гидростатическое давление , которое представляет собой давление, возникающее из-за высоты уровня жидкости над местом утечки. Когда давления примерно равны, между обеими сторонами может происходить обмен жидкостями или чистое движение жидкости через место утечки практически отсутствует или практически отсутствует.
Контейнеры, сосуды, корпуса или другие жидкостные системы иногда проверяются на наличие утечек – чтобы увидеть, есть ли какие-либо утечки, и определить, где они есть, чтобы можно было принять корректирующие меры. Существует несколько методов проверки герметичности , в зависимости от ситуации. Иногда утечка жидкости может издавать звук , который можно обнаружить. Шины, радиаторы двигателя и, возможно, некоторые другие суда меньшего размера можно проверить, нагнетая на них воздух и погружая их в воду, чтобы увидеть, где выходят пузырьки воздуха, указывающие на утечку.
Если погружение в воду невозможно, то производят наддув воздухом с последующим покрытием проверяемого участка мыльным раствором, чтобы проверить, не образуются ли мыльные пузыри, указывающие на утечку. Другие типы проверки утечек газа могут включать проверку вытекающих газов с помощью датчиков, которые могут обнаружить этот газ, например, специальных сенсорных приборов для обнаружения природного газа. Федеральный закон США о безопасности теперь требует от газовых компаний проводить испытания на предмет утечек газа перед газовыми счетчиками своих клиентов. Если используются жидкости, можно добавить специальные цветные красители, чтобы помочь увидеть утечку. Другие обнаруживаемые вещества в одной из жидкостей могут быть проверены, например, физиологический раствор для обнаружения утечек в системе морской воды, или даже обнаруживаемые вещества могут быть намеренно добавлены для проверки на утечку.
Вновь построенные, изготовленные или отремонтированные системы или другие сосуды иногда подвергаются испытаниям для проверки удовлетворительного производства или ремонта. Сантехники часто проверяют наличие утечек после работы с водяной или другой жидкостной системой. Сосуд или систему иногда подвергают испытанию под давлением путем наполнения воздухом и контроля давления, чтобы увидеть, не упадет ли оно, указывая на утечку. Очень часто используемое испытание после нового строительства или ремонта — это гидростатическое испытание , иногда называемое испытанием под давлением. При гидростатическом испытании в систему подается вода под давлением, чтобы обнаружить падение давления или место утечки. Испытание гелием может проводиться для обнаружения любой очень небольшой утечки, например, при испытании определенных мембранных или сильфонных клапанов, предназначенных для работы с высокой и сверхвысокой чистотой, требующих низкой скорости утечки. Гелий и водород имеют очень маленькие молекулы , которые могут проходить через очень небольшие утечки.
Испытание на герметичность является частью портфеля неразрушающего контроля неразрушающего контроля , который можно применять к детали для проверки ее соответствия; В зависимости от материала, давления и характеристик герметичности могут применяться различные методы. Международные стандарты были созданы, чтобы помочь в этом выборе. Например, BS EN 1779:1999; он применяется к оценке герметичности путем индикации или измерения утечки газа, но исключает гидростатические, ультразвуковые или электромагнитные методы. Также применяются другие стандарты:
В кожухотрубных теплообменниках иногда проводятся вихретоковые испытания трубок, чтобы обнаружить места на трубках, где могут быть утечки или повреждения, которые в конечном итоге могут перерасти в утечку .
На сложных установках с несколькими жидкостными системами многие взаимосвязанные блоки, содержащие жидкости, имеют между собой запорные клапаны. Если в агрегате есть утечка, его запорные клапаны можно закрыть, чтобы «изолировать» агрегат от остальной части установки.
Утечки часто устраняются путем заделки протекающих отверстий или их закрытия заплаткой. Протекающие шины часто устраняют таким способом. Протекающие прокладки, уплотнения, шайбы или набивку можно заменить. Другими способами устранения утечек могут быть сварка, пайка, герметизация или склеивание. Иногда наиболее практичным решением является замена протекающего узла. Протекающие водонагреватели часто заменяются владельцами домов или зданий.
Если в одной из трубок кожухотрубного теплообменника имеется утечка , эту трубку можно заткнуть с обоих концов заглушками специального размера, чтобы изолировать утечку. Это делается в камере(ах) в точках, где концы трубок соединяются с трубной решеткой(ями). Иногда поврежденную, но еще не имеющую утечки трубку предварительно закупоривают, чтобы предотвратить утечку в будущем. Теплопередающая способность этой трубки теряется, но обычно существует множество других трубок , которые принимают на себя тепловую нагрузку.
