Испытание на герметичность изделий: методы по ГОСТ 24054 и что проверяют в уплотнениях

ГОСТ 24054-80 «Изделия машиностроения и приборостроения. Методы испытаний на герметичность. Общие требования» действует с 1987 года, с изменением 1990 года, и соответствует международному стандарту МЭК 68-2-17. Он не задаёт норм для конкретных изделий: нормы пишут в технических условиях и отраслевых стандартах, например в ГОСТ 9544 для затворов арматуры. Стандарт отвечает на другой вопрос: как выбрать метод и подготовить изделие, чтобы результат испытания чего-то стоил.

Герметичность задают числом, а не словом

Пункт 1.2 требует определять требования к степени негерметичности при разработке конструкции и выражать её измеримой величиной: потоком газа, расходом или наличием истечения жидкости, падением давления за единицу времени, размером пятна, приведёнными к рабочим условиям. Допускается характеризовать герметичность и контролируемой величиной в условиях испытания, но тогда в документации должно быть ясно, как она связана с работой изделия.

Абсолютно герметичных изделий не бывает: через любую прокладку и любой шов проходит хоть сколько-то газа, вопрос только в чувствительности метода. Поэтому формулировка «изделие должно быть герметичным» без числа и метода в техническом задании ничего не требует, и спор о приёмке такой партии решить нельзя.

Для уплотнений эта величина относится к стыку целиком. Во фланце среда уходит по прокладке и её контакту с привалочными поверхностями, в подвижном узле по манжете или кольцу на штоке, в крышке корпуса по кольцу в канавке. Со временем именно эти детали теряют герметичность: резина твердеет и набирает остаточную деформацию сжатия, прокладка обжимается, кромка манжеты истирается.

Методы делят на газовые и жидкостные

По роду пробного вещества методы делят на две группы, внутри групп по принципу регистрации, а дальше по способам реализации. Приложение 2 стандарта сводит наиболее распространённые:

Для соединений трубопроводов ГОСТ 25136-82 выделяет основные методы: гидростатический, манометрический, пузырьковый, масс-спектрометрический и галогенный; описания способов он берёт из ГОСТ 24054. Радиоактивный способ стандарт тоже упоминает, но в ремонтной практике он не встречается.

Утечку считают по падению давления

Для манометрического компрессионного способа порог чувствительности в приложении 2 оценивают через объём изделия, наименьшее различимое изменение давления по манометру и время испытания. Та же формула работает в обратную сторону: если известно падение давления, утечку можно посчитать.

Пример расчёта (условные данные): корпус вместе с соединениями имеет внутренний объём 20 л, то есть 0,02 м³. Его заполнили воздухом под давлением, за час давление при постоянной температуре упало на 200 Па. Поток утечки 0,02 × 200 / 3600 ≈ 1,1·10⁻³ м³·Па/с. Если манометр различает 50 Па, а норма утечки вдвое меньше полученной, выдержку надо удлинить: за час норма даст падение всего 100 Па, два деления шкалы, и ошибка отсчёта съест половину результата.

Как рассчитать утечку при испытании на герметичность?

Утечку при манометрическом испытании на герметичность считают как произведение внутреннего объёма изделия на падение давления за время испытания, делённое на это время, и выражают в м³·Па/с. Например, 0,02 м³ и падение 200 Па за 3600 секунд дают около 1,1·10⁻³ м³·Па/с. Температуру газа во время выдержки держат постоянной или вносят поправку, иначе остывание газа покажет утечку, которой нет.

Температурная поправка в манометрическом способе обязательна. Газ в изделии объёмом 20 л при давлении около 0,2 МПа абсолютного, остыв на 1 °C, теряет примерно 0,34 % давления, то есть почти 700 Па. Это в три с лишним раза больше падения из примера, поэтому испытание начинают только после выравнивания температуры.

Метод выбирают при разработке изделия

Пункт 1.3 относит выбор метода и требований к подготовке к стадии разработки конструкции или технологии. Метод, записанный в конструкторской документации, технолог может заменить только по согласованию с разработчиком, а сам метод или программу испытаний указывают в технических условиях на изделие. Выбор зависит от назначения, конструкции, требуемой степени герметичности и стоимости испытания.

Дерево на схеме начинает с вопроса о цели. Если нужно найти место течи, а изделие можно заполнить газом под давлением, берут пузырьковый способ или щуп течеискателя; если газом нельзя, жидкость с красителем и капиллярный или люминесцентный способ. Если нужно измерить общую утечку, обычной норме хватает манометрического способа, а для вакуумной и холодильной техники с очень малой допустимой утечкой применяют масс-спектрометрический способ с гелием.

Предыдущая операция не должна закупорить течь

Пункт 1.4 требует ставить испытание в технологический процесс так, чтобы предшествующие операции случайно не перекрыли течи, а пункт 3.2 требует устранить последствия такого перекрытия после хранения и транспортировки. Для уплотнений это вполне конкретные ловушки: густая смазка на кольце закрывает риску на штоке, краска заливает пору в литом корпусе, герметик под прокладкой временно держит давление, которое прокладка без него не держит.

Пробное вещество не должно вредить изделию и людям (пункт 3.1). Гелий, азот и галогенсодержащие газы после испытания выпускают в вытяжку или наружу: в тесном помещении без вентиляции они вытесняют воздух. Для узлов с резиновыми и полиуретановыми уплотнениями это значит, что пенящийся состав и жидкость гидростатического испытания подбирают так, чтобы они не вызывали набухания и не оставляли агрессивных остатков в канавках.

Уплотнение подтверждает герметичность только в узле

Прокладка, кольцо или манжета держат среду, только когда они сжаты ответными деталями: фланцами с затяжкой, канавкой с натягом, штоком с определённой шероховатостью. Поэтому герметичность «прокладки как таковой» не испытывают, испытывают стык. Изготовитель уплотнения отвечает за то, от чего зависит результат: размеры и допуски, твёрдость, материал и его стойкость к среде, и для каждого из этих свойств есть своё испытание резиновых изделий.

Для арматуры норма связана с классом герметичности затвора по ГОСТ 9544, и мягкое уплотнение седла часто решает, выйдет ли кран или клапан на заявленный класс герметичности. Для трубопроводов норму падения давления задают правила и проект линии.

Прочность испытывают раньше герметичности

Если изделие проверяют и на прочность, и на герметичность, сначала испытывают прочность пробным давлением, а затем герметичность при рабочем давлении или ниже. В технологических трубопроводах прочность и плотность проверяют одним циклом водой, а дополнительное испытание на герметичность воздухом проводят отдельно, после промывки и продувки. Обратный порядок опасен: газ под давлением в изделии, прочность которого не подтверждена, при разрыве разрушает его с разлётом частей. Но и после испытания на прочность изделие под газом держат за защитным экраном или ограждением, давление поднимают ступенями, а подтягивать соединения и устранять найденные течи начинают только после сброса давления.

Что заказчик может требовать от изготовителя уплотнений

В коммерческом предложении на уплотнение фиксируют то, что изготовитель контролирует сам: материал и марку, твёрдость, размеры с допусками, состояние поверхности, количество. Герметичность узла с этим уплотнением подтверждает испытание у заказчика или на его стенде, по методу из технических условий на изделие. Обещать «герметичность гарантированно» без испытания в конкретном узле изготовитель не может, и такое обещание в КП стоит считать признаком, что об узле ничего не спросили.

Наша компания производит стандартные и нестандартные уплотнительные кольца, фланцевые прокладки и манжеты по чертежу, эскизу, фото или образцу. Для расчёта нужны размеры канавки или фланца, среда и температура, давление испытания и рабочее, метод испытания на герметичность из ТУ, если он известен. Для первой партии под стендовое испытание делают несколько штук: заказ от 1 штуки, минимальный заказ 9 000 ₽ с НДС.

Нормы приведены по состоянию на октябрь 2026 года. Данные о материалах — ориентир для марок общего назначения; материал, размеры и допуски для вашего узла фиксируются в КП после технической оценки.