Утечка — это путь (обычно отверстие) для выхода жидкости из контейнера или содержащей жидкость системы, такой как резервуар или корпус судна , через который содержимое контейнера может вытечь или в контейнер может попасть внешнее вещество . Утечки обычно непреднамеренны и, следовательно, нежелательны. Слово « утечка» обычно относится к постепенной потере; внезапная потеря обычно называется разливом .
Вещество, просачивающееся внутрь или наружу, может быть газом , жидкостью , высоковязкой пастой или даже твердым веществом , например, порошкообразным или гранулированным, или другими твердыми частицами.
Иногда слово « утечка » употребляется в переносном смысле. Например, при утечке новостей секретная информация становится общедоступной.
Согласно стандарту ASTM D7053-17, утечка воды определяется как прохождение (жидкой) воды через материал или систему, предназначенную для предотвращения прохождения воды.
Типы отверстий утечки включают прокол, порез, ржавчину или другое коррозионное отверстие, очень маленькую точечную утечку (возможно, в несовершенных сварных швах ), трещину или микротрещину или ненадлежащее уплотнение между компонентами или частями, соединенными вместе. Когда есть прокол, размер и форму утечки часто можно увидеть, но во многих других случаях размер и форма отверстия утечки могут быть не столь очевидны. Во многих случаях место утечки можно определить, увидев, как материал капает в определенном месте, хотя само отверстие утечки не очевидно. В некоторых случаях может быть известно или предполагаться, что есть утечка, но даже место утечки неизвестно. Поскольку отверстия утечки часто имеют неправильную форму или протяженные трещины, утечки иногда определяются по скорости утечки, например, по объему жидкости, вытекшей за время, а не по размеру отверстия.
Распространенные типы утечек для многих людей включают утечки в шинах транспортных средств, что позволяет воздуху вытекать и приводит к спущенным шинам , и утечки в контейнерах, что выливает содержимое. Утечки могут возникать или развиваться во многих различных видах бытовых, строительных, транспортных, морских, воздушных или промышленных жидкостных систем, независимо от того, является ли жидкость газом или жидкостью. Утечки в гидравлических системах транспортных средств, таких как тормозные магистрали или магистрали гидроусилителя руля , могут привести к потере тормозной или гидроусилительной жидкости, что приведет к отказу тормозов, гидроусилителя руля или другой гидравлической системы. Также возможны утечки охлаждающей жидкости двигателя, особенно в радиаторе и на уплотнении водяного насоса , трансмиссионной жидкости , моторного масла и хладагента в системе кондиционирования воздуха . Некоторые из этих жидкостей для транспортных средств имеют разные цвета, что помогает определить тип протекающей жидкости.
Аккумуляторы подвержены риску утечки, поскольку их работа по своей сути подразумевает химическую коррозию. Цинк-угольная батарея является примером часто встречающегося компонента с утечкой; электролиты внутри элемента иногда вытекают из корпуса элемента и вызывают повреждение электронного прибора. [1]
Утечки воды происходят, когда происходит повреждение системы водоснабжения или системы сточных вод на объекте, что приводит к утечке или потоку. [ требуется ссылка ] Утечки газа , например, в линиях природного газа, позволяют легковоспламеняющемуся и потенциально взрывоопасному газу вытекать, что приводит к опасной ситуации. Утечки хладагента могут происходить 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 . Примером возможного промышленного местоположения утечки между двумя жидкостными системами является утечка между кожухом и трубными сторонами в теплообменнике , потенциально загрязняющая одну или обе жидкостные системы другой жидкостью. Система, поддерживающая полный или частичный вакуум, может иметь утечку, вызывающую утечку воздуха снаружи. Процедуры и/или команды по работе с опасными материалами могут быть задействованы, когда происходит утечка или разлив опасных материалов. Утечки при транспортировке опасных материалов могут привести к опасности, например, когда происходят аварии. 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 привести к возникновению опасных ситуаций.
Утечка может быть даже внутри живого тела, например, отверстие в перегородке между желудочками сердца , вызывающее обмен оксигенированной и дезоксигенированной кровью, 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 , трубопроводы , клапаны , фитинги или другие компоненты могут быть неправильно соединены или сварены вместе. Компоненты с резьбой могут быть неправильно прикручены друг к другу. Утечки могут быть вызваны повреждением, например, проколами или трещинами. Часто утечки являются результатом ухудшения качества материалов из-за износа или старения, например, ржавления или другой коррозии или разложения эластомеров или аналогичных полимерных материалов, используемых в качестве прокладок или других уплотнений . Например, износ шайб крана приводит к утечке воды из кранов. Трещины могут быть вызваны либо прямым повреждением, либо износом под действием напряжения, например, усталостным разрушением или коррозией, например, коррозионным растрескиванием 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 поворотного 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 предусмотрены меры по отводу утечки. Аналогично износ уплотнений или уплотнения вокруг поршневых насосов также может привести к утечке в окружающую среду.
Разница давлений между обеими сторонами утечки может повлиять на движение материала через утечку. Жидкости обычно перемещаются со стороны с более высоким давлением на сторону с более низким давлением. Чем больше разница давлений, тем больше обычно будет утечка. Давление жидкости с обеих сторон включает гидростатическое давление , которое является давлением из-за веса от высоты уровня жидкости над утечкой. Когда давления примерно равны, может происходить обмен жидкостями между обеими сторонами или незначительное или отсутствующее чистое движение жидкости через утечку.
Контейнеры, сосуды, корпуса или другие системы с жидкостями иногда проверяются на наличие утечек — чтобы увидеть, есть ли утечка, и найти, где она находится, чтобы можно было предпринять корректирующие действия. Существует несколько методов проверки на утечку в зависимости от ситуации. Иногда утечка жидкости может издавать звук , который можно обнаружить. Шины, радиаторы двигателя и, возможно, некоторые другие более мелкие сосуды можно проверить, нагнетая в них воздух и погружая их в воду, чтобы увидеть, где выходят пузырьки воздуха, указывающие на утечку.
Если погружение в воду невозможно, то выполняется нагнетание воздуха с последующим покрытием проверяемой области мыльным раствором, чтобы увидеть, образуются ли мыльные пузыри, которые указывают на утечку. Другие типы испытаний на утечку газа могут включать испытания на выходящие газы с помощью датчиков, которые могут обнаружить этот газ, например, специальные измерительные приборы для обнаружения природного газа. Федеральный закон США о безопасности теперь требует, чтобы газовые компании проводили испытания на утечки газа выше по потоку от газовых счетчиков своих клиентов. При использовании жидкостей могут быть добавлены специальные цветные красители, чтобы помочь увидеть утечку. Могут быть проверены другие обнаруживаемые вещества в одной из жидкостей, такие как солевой раствор, чтобы найти утечку в системе морской воды, или обнаруживаемые вещества могут быть даже намеренно добавлены для проверки на утечку.
Недавно построенные, изготовленные или отремонтированные системы или другие сосуды иногда испытываются для проверки удовлетворительного производства или ремонта. Сантехники часто проверяют на наличие утечек после работы с водой или другой жидкостной системой. Сосуд или система иногда испытываются под давлением путем заполнения воздухом и контроля давления, чтобы увидеть, падает ли оно, указывая на утечку. Очень часто используемым испытанием после нового строительства или ремонта является гидростатическое испытание , иногда называемое испытанием под давлением. При гидростатическом испытании система подвергается давлению водой, чтобы проверить падение давления или увидеть, где она просачивается. Испытание гелием может проводиться для обнаружения любой очень маленькой утечки, например, при испытании определенных мембранных или сильфонных клапанов, предназначенных для работы в условиях высокой и сверхвысокой чистоты, требующих возможности низкой скорости утечки. Гелий и водород имеют очень маленькие молекулы , которые могут проходить через очень маленькие утечки.
Испытание на герметичность является частью портфеля неразрушающих испытаний NDT , которые могут применяться к детали для проверки ее соответствия; в зависимости от материала, давления, спецификаций герметичности могут применяться различные методы. Для помощи в этом выборе были определены международные стандарты. Например, BS EN 1779:1999; он применяется для оценки герметичности путем индикации или измерения утечки газа, но исключает гидростатические, ультразвуковые или электромагнитные методы. Применяются также другие стандарты:
В кожухотрубчатых теплообменниках иногда проводится вихретоковый контроль труб с целью обнаружения мест, где могут быть утечки или повреждения, которые в конечном итоге могут перерасти в утечку.
На сложных заводах с несколькими жидкостными системами многие взаимосвязанные блоки, содержащие жидкости, имеют между собой запорные клапаны. Если в блоке есть утечка, его запорные клапаны могут быть закрыты, чтобы «изолировать» блок от остальной части завода.
Утечки часто устраняются путем затыкания отверстий или использования заплаты для их закрытия. Протекающие шины часто ремонтируются таким образом. Протекающие прокладки, уплотнения, шайбы или набивки могут быть заменены. Использование сварки, пайки, герметизации или склеивания может быть другими способами устранения утечек. Иногда наиболее практичным решением является замена протекающего блока. Протекающие водонагреватели часто заменяются владельцами домов или зданий.
Если в одной из трубок кожухотрубчатого теплообменника есть утечка , то эту трубку можно заглушить с обоих концов заглушками специального размера, чтобы изолировать утечку. Это делается в камерах(ах) в точках, где концы трубок соединяются с трубной решеткой(ами). Иногда поврежденная, но еще не протекающая трубка предварительно заглушается, чтобы предотвратить будущую утечку. Теплопередающая способность этой трубки теряется, но обычно есть много других трубок, которые могут принять на себя нагрузку теплопередачи.
