BADANIA SZCZELNOŚCI

L.p

Termin

Definicja

1

2

3

1

Nieszczelność

Otwór,  porowatość,  przepuszczalny  element  lub  inna 

struktura        w  ściance  obiektu,  pozwalające  na 

przepływ  płynu  z  jednej  strony  ściany  na  drugą  w 

wyniku  różnicy  ciśnień  lub  stężeń  po  obu  stronach 

ścianki.

2

Płyn znakujący

Płyn  (gaz,  ciecz),  który  po  przepłynięciu  przez 

nieszczelność  może  być  wykryty  przez  określony 

wykrywacz w celu ujawnienia tej nieszczelności.

3

Obiekt

Element,  podzespół,  układ  lub  instalacja  poddawane 

badaniom szczelności.

4

Przepustowość

Natężenie  z  jakim  pewna  objętość  gazu  przepływa 

przy  określonym  ciśnieniu  przez  dany  przekrój 

poprzeczny układu.

NIEKTÓRE TERMINY STOSOWANE W BADANIACH 

SZCZELNOŚCI

5

Całkowite 

natężenie 

przecieku

Suma natężenia wszystkich przecieków z wszystkich 

nieszczelności 

obiektu, 

wyrażana 

jako 

przepustowość p V.

6

Minimalne 

wykrywalne 

natężenie 

przecieku

Najmniejsze  natężenie  przecieku,  które  przyrząd, 

metoda,  układ  jest  w  stanie  wykryć  w  warunkach 

badań.

7

Graniczna 

wykrywalność 

badania 

szczelności

Wartość  najmniejszego  natężenia  przecieku,  która 

może być wykryta w określonych warunkach.

8

Warunki badań

Rzeczywiste  warunki  temperatury  i  ciśnienia 

otaczającego  powietrza,  w  których  badanie  jest 

wykonywane.

Lp

METODA

Płyn próbny         

Odmiana metody

Czułość 

progowa

Czułość 

technicz

na

1

2

3

4

5

1

SPEKTROMETRYCZNA

Hel - próżniowa

10

-13

10

-9

Hel - ciśnieniowa

10

-9

10

-7

2

CHLOROWCOWA

Freon 

R12 

- 

próżniowa

10

-9

10

-8

Freon 

R12 

- 

ciśnieniowa

10

-7

10

-6

3

MANOMETRYCZNA

Próżniowa

10

-6

10

-4

Ciśnieniowa

10

-5

10

-3

4

CIEPLNO-

PRZEWODNOŚCIOWA Wodór - 

ciśnieniowa

10

-6

10

-4

s

m

Pa

3



s

m

Pa

3



NAJCZĘŚCIEJ STOSOWANE METODY I TECHNIKI 

BADANIA SZCZELNOŚCI

5

ZNACZNIKÓW 

RADIOAKTYWNYCH

Krypton - 85

10

-10

10

-8

6

WYCHWYTU 

ELEKTRONÓW

SF

6

 - ciśnieniowa

10

-10

10

-7

7

AKUSTYCZNA

Dowolny gaz

10

-2

10

-1

8

CHEMICZNA

NH

3

 - ciśnieniowa

10

-8

10

-6

9

PĘCHERZYKOWA

Próżniowa

10

-6

10

-4

Powietrze, azot – 

ciśnieniowa 

10

-5

10

-4

10

PENETRACYJNA

Fluorescencyjna

10

-8

10

-6

Barwna

10

-5

10

-4

11

HYDROSTATYCZNA

Z użyciem wody

5 10

-7

10

-5

Z użyciem wody i 

luminoforów

10

-8

10

-7

PODSTAWY FIZYCZNE

Z FIZYCZNYMI PODSTAWAMI BADAŃ SZCZELNOŚCI WIĄŻE SIĘ POJĘCIE 

PŁYNÓW:

Płyny – to substancje nie posiadające sprężystości 

postaciowej, rozpływające się w przestrzeni lub przybierające 

kształt naczynia, w którym się znajdują. 

Płyny dzieli się na: 

ciecze i gazy

Ciecze

 

– 

są 

płynami 

o 

dużej 

sztywności 

objętościowej,  zachowującymi  określoną  objętość, 
a nie zachowującymi kształtu. Ciecze rozlewają się i 
przybierają 

kształt 

naczynia, 

w  którym  się  znajdują.  W  hydromechanice  operuje 
się pojęciem cieczy doskonałej, stanowiącym model 
cieczy  jednorodnej,  nielepkiej,  nieściśliwej  i  nie 
przewodzącej  ciepła.  W  badaniach  szczelności 
mamy 

do 

czynienia 

z 

przepływami 

cieczy 

rzeczywistych,  t.j.  cieczy  charakteryzujących  się 
rozszerzalnością cieplną, lepkością i ściśliwością.

Gazy

  –  to  płyny,  które  nie  mają  własnego 

kształtu, objętości i swobodnej powierzchni, 
natomiast posiadają zdolność samorzutnego 
rozszerzania 

się 

i 

zajmowania 

jak 

największej 

objętości. 

W 

technice 

próżniowej  rozróżnia  się  gazy  objętościowe 
(swobodne), 

powierzchniowe 

i 

gazy 

związane (znajdujące się wewnątrz ciał).

Analiza 

zjawisk 

związanych 

z 

przepływem  cieczy  i  gazów  poprzez 
nieszczelności  przeprowadzana  jest 
najczęściej  na  modelu  w  kształcie 
cylindrycznego,  walcowego  kanalika 
kapilarnego  o  średnicy  „d”  i  długości 
„l”.

WARTOŚĆ NATĘŻENIA PRZECIEKU CIECZY, PODCZAS JEJ 

PRZEPŁYWU PRZEZ NIESZCZELNOŚĆ, OKREŚLA WYRAŻENIE:

p

l

d

Q

c

















128

4

gdzie:  Q  – natężenie przecieku,

          



c

  - współczynnik lepkości dynamicznej cieczy,

          p - różnica ciśnień na wejściu i wyjściu kanalika,

          d   - średnica kanalika kapilarnego,
           l   - długość kanalika kapilarnego.

DLA WODY O TEMPERATURZE 293



K (OK. 20



C) WZÓR 

PRZYBIERA POSTAĆ:

p

l

d

Q











4

8

10

45

,

2

gdzie: Q  - natężenie przecieku wody w [cm

3

/s],

         d   - średnica kanalika kapilarnego w [m],

           p - różnica ciśnień w [MPa],  

          l   - długość kanalika w [mm].

PODCZAS PRZEPŁYWU GAZU PRZEZ NIESZCZELNOŚCI 

W WARUNKACH LEPKICH t.j. TAKICH, W KTÓRYCH ŚREDNIA 

DROGA SWOBODNA MOLEKUŁ GAZU JEST ZNACZNIE MNIEJSZA 

OD ŚREDNICY KANALIKA KAPILARNEGO, NATĘŻENIE 

PRZECIEKU GAZU I

L

 OKREŚLA RÓWNANIE POISEUILL`A:

)

(

256

2

2

2

1

4

p

p

l

d

I

g

L













gdzie: I

L

  - natężenie przepływu gazu,

          



g

  

 

- współczynnik lepkości dynamicznej gazu,

     p

1

 i p

2

 

  

- ciśnienie bezwzględne na wejściu i wyjściu  z kanalika.

DLA SUCHEGO POWIETRZA O TEMPERATURZE 293K 

(OK. 20C) WYRAŻENIE TO PRZYJMUJE POSTAĆ:

)

(

10

4

,

7

2

2

2

1

4

7

p

p

l

d

I

Lp









gdzie: I

Lp

 

 

- natężenie przecieku powietrza w [Pa  m

3

/s],

             d

    

- średnica kanalika w [m],

             l

   

- długość kanalika w [mm],

       p

1

 i p

2

 - ciśnienie bezwzględne w [MPa].

DLA WARUNKÓW MOLEKULARNYCH t.j. TAKICH, 

W KTÓRYCH ŚREDNIA DROGA SWOBODNA MOLEKUŁ GAZU 

JEST ZNACZNIE WIĘKSZA OD ŚREDNICY KANALIKA 

KAPILARNEGO PRZYJMUJE SIĘ, ŻE:

)

(

2

6

1

2

1

3

p

p

l

d

M

RT

I

M







gdzie:       I

M

 - natężenie przecieku powietrza przy przepływie molekularnym,

 T   -  temperatura bezwzględna gazu,
 M  -  masa cząsteczkowa gazu,
 R  

 

-  uniwersalna stała gazowa.

DLA SUCHEGO POWIETRZA O TEMPERATURZE 293K 

(OK. 20C) WYRAŻENIE NA WARTOŚĆ NATĘŻENIA 

PRZECIEKU PRZY PRZEPŁYWIE MOLEKULARNYM 

PRZYJMIE POSTAĆ:

)

(

10

2

,

1

2

1

3

7

p

p

l

d

I

Mp









gdzie:        I

Mp

   - natężenie przecieku powietrza w [Pa  m

3

/s],

   d    

   

- średnica kanalika w [m],

   l     

    

- długość kanalika w [mm],

 p

1

 i p

2

 - ciśnienie bezwzględne w [MPa].

DLA WARUNKÓW POŚREDNICH t.j. TAKICH, W KTÓRYCH 

ŚREDNIA DROGA SWOBODNA MOLEKUŁ GAZU JEST ZBLIŻONA 

DO ŚREDNICY KANALIKA KAPILARNEGO, WARTOŚĆ NATĘŻENIA 

PRZECIEKU OKREŚLANA JEST ZE WZORU PÓŁEMPIRYCZNEGO, 

OPARTEGO NA WYRAŻENIACH OKREŚLAJĄCYCH WARTOŚĆ 

NATĘŻENIA PRZECIEKÓW W WARUNKACH LEPKICH I 

MOLEKULAR-NYCH:

)

(

)

(

2

1

3

2

2

2

1

4

p

p

M

T

l

d

B

p

p

l

d

A

I









gdzie: A i B - są współczynnikami zależnymi od rodzaju gazu, jego ciśnienia i 
temperatury.

 

PRZYJMUJE SIĘ, ŻE WARUNKI LEPKIE 
WYSTĘPUJĄ PRZY NATĘŻENIACH 
PRZECIEKÓW POWYŻEJ 10

-5

 

Pa  m

3

/s, 

WARUNKI MOLEKULARNE PRZY 
NATĘŻENIACH PRZECIEKÓW PONIŻEJ 10

-8

 Pa  

m

3

/s, A W ZAKRESIE NATĘŻEŃ PRZECIEKÓW 

10

-5

 DO 10

-8

 Pa  m

3

/s WYSTĘPUJĄ WARUNKI 

POŚREDNIE.

METODY BADANIA SZCZELNOŚCI MOŻNA PODZIELIĆ 

NA:

•metody  gazowe

,  w  których  płynem  próbnym  jest 

powietrze  lub  gazy  wypełniające  obiekt  w  czasie 
eksploatacji  lub  doprowadzone  specjalnie  do 
obiektu badanego,

•metody  cieczowe

,  w  których  płynem  próbnym  są 

ciecze  wypełniające  obiekt  w  czasie  eksploatacji 
lub  specjalnie  doprowadzone  do  obiektu  w  czasie 
jego badania.

GAZOWE I CIECZOWE METODY MOGĄ MIEĆ 

ODMIANĘ:

•próżniową

,  gdy  różnica  ciśnień  na  ścianie  obiektu 

spowodowana  jest  próżnią  wytworzoną  po  jednej 
stronie ścianki,

•ciśnieniową

,  gdy  różnica  ciśnień  na  ściance 

obiektu 

spowodowana 

jest 

nadciśnieniem 

wytworzonym po jednej stronie ścianki.

Schemat badania szczelności z zastosowaniem próby naftą i kredą: 

1 – nafta, 2 – kreda, 3 – nieszczelność, 4 – zaciemnienia na białym tle kredy , 5 

– spoina.

PRÓBA NAFTĄ I KREDĄ

OGLĘDZINY SPOIN PO ZWILŻENIU NAFTĄ POWINNY BYĆ 

PRZEPROWADZONE:

•pierwsze - po 15 minutach,

•drugie - po 30 minutach,

•trzecie (i ostatnie) - po 2 godzinach.

W  przypadkach  uzasadnionej  potrzeby  okresy  obserwacji 
można wydłużyć. 

PODCZAS BADAŃ Z ZASTOSOWANIEM PENETRANTÓW 

OGLĘDZINY POWIERZCHNI, O TEMPERATURZE +5C 

DO +40C, PRZEPROWADZA SIĘ PO CZASIE:

•60 minut - dla obiektu o grubości ścianki g < 6 mm,

•90  minut  -  dla  obiektu  o  grubości  ścianki  g  =  6  -  15 
mm,

•150 minut - dla obiektu o grubości ścianki g = 15 - 25 
mm

.

BADANIA CIŚNIENIOWE

ZGODNIE Z WARUNKAMI TECHNICZNYMI DOZORU TECHNICZNEGO NR 
DT-UC-9/WO BADANIA CIŚNIENIOWE WYKONUJE SIĘ JAKO:

•próbę  ciśnieniową

  przy  użyciu  wody  lub,  za  zgodą 

właściwego  organu  dozoru  technicznego,  innej 
cieczy,

•próbę  pneumatyczną

  przy  użyciu  powietrza  lub 

innego gazu,

•kombinowaną próbę hydrauliczno – pneumatyczną

,

•gazową próbę ciśnieniowo – próżniową lub próżniową

.

WEDŁUG WYMAGAŃ NORMY PN-02/M-34503, 

W ODNIESIENIU DO RUROCIAGÓW GAZU Z RUR 

STALOWYCH STOSUJE SIĘ:

•próbę szczelności

 – której celem jest sprawdzenie 

szczelności rurociągu przed oddaniem do 
eksploatacji,

•próbę wytrzymałości

 – której celem jest sprawdzenie 

wytrzymałości i szczelności rurociągu przed 
oddaniem do eksploatacji.

Ponadto, rozróżniamy:

       -próbę pneumatyczną wytrzymałości,
       -próbę hydrauliczną wytrzymałości

.

 

PRÓBA WODNA ZBIORNIKA

Ciśnieniowa 

próba 

wodna 

(hydrauliczna, 

hydrostatyczna)  polega  na  szczelnym  połączeniu 
zbiornika  lub  rurociągu  z  pompą  tłoczącą  i 
napełnieniu  wodą  pod  ciśnieniem  w  taki  sposób, 
aby  nie  pozostały  poduszki  powietrzne.  Wartość 
ciśnienia  próbnego  zależy  od  rodzaju  zbiornika  i 
waha  się  w  granicach  od  0,1  MPa  do  2  x  p

o

  (p

o

  – 

ciśnienie próbne). 

Schemat wykonywania próby wodnej zbiornika: 

1 – badany zbiornik, 2 – przewód dostarczający wodę, 3 – pompa tłocząca, 4 – manometr 

kontrolny.

PODCZAS WYKONYWANIA PRÓBY CIŚNIENIOWEJ NALEŻY 

KOLEJNO:

•podnieść ciśnienie do ciśnienia próbnego i 
utrzymać je przez 5 minut,
•następnie obniżyć jednostajnie do ciśnienia 
obliczeniowego,
•ponownie podnieść do ciśnienia próbnego i 
utrzymywać je przez 5 minut,

obniżyć do ciśnienia obliczeniowego, przy którym 
należy przeprowadzić oględziny zbiornika.

 

WARTOŚĆ CIŚNIENIA PRÓBNEGO ZALEŻY OD RODZAJU 

ZBIORNIKA I WAHA SIĘ W GRANICACH OD 0,1 MPa 

DO 2 x p

0

 (p

0

 – ciśnienie próbne).

TEMPERATURA WODY  +10C do +40C.

SZYBKOŚĆ  WZROSTU  CIŚNIENIA  OD  NADCIŚNIENIA 
OBLICZENIOWEGO  DO  PRÓBNEGO  NIE  POWINNA 
PRZEKRACZAĆ 0,1 MPa/min. 

HYDRAULICZNA PRÓBA 

WYTRZYMAŁOŚCI RUROCIĄGU

PRÓBIE  PODLEGAJĄ  RUROCIĄGI  STALOWE  O  NAJWYŻSZYM 
CIŚNIENIU  ROBOCZYM  W  CZASIE  EKSPLOATACJI  RÓWNYM  4,0 
MPa  LUB  RUROCIAGI  STALOWE,  W  KTÓRYCH  NAJWYŻSZE 
STAŁE 

CIŚNIENIE 

ROBOCZE 

W 

CZASIE 

EKSPLOATACJI 

WYWOŁUJE  W  ŚCIANCE  RURY  NAPRĘŻENIE  OBWODOWE 
WIĘKSZE  OD  30%  WARTOŚCI  GRANICY  PLASTYCZNOŚCI  STALI 
W TEMPERATURZE 20C.

Schemat stanowiska kontrolno-pomiarowego do hydraulicznej próby wytrzymałości:    1 

– manometr do ciągłego rejestrowania ciśnienia próbnego, 2 – manometr do chwilowego 

odczytu ciśnienia próbnego, 3 – manometr precyzyjny do odczytu ciśnienia próbnego, 4 – 

termometr do mierzenia temperatury gruntu (dotyczy rurociągów podziemnych),  5 – 

termometr do pomiaru temperatury powietrza i ścianek rurociągu (dotyczy rurociągów 

nadziemnych).

Tłoczenie czynnika próbnego do rurociągu powinno 
odbywać się płynnie, bez przerwy i być połączone z 
równoczesnym odpowietrzaniem. Podnoszenie 
ciśnienia do 

ciśnienia badania wytrzymałości p

pw

 

powinno odbywać się w jednym etapie aż do 
wartości 

ciśnienia próby p

pr

, jednak nie mniej niż 

1,1 ciśnienia roboczego p

r

 i nie więcej niż  1,5 ciśnienia 

roboczego p

r

. 

Badanie 

wytrzymałości 

powinno 

trwać 

24 godziny. 
Po zbadaniu wytrzymałości należy obniżyć ciśnienie 
do  wartości  ciśnienia  badania  szczelności  p

ps

 

w  zakresie  p

r

  –  p

pw

  i  ustabilizować  temperaturę 

czynnika próbnego. 
Czas  badania  szczelności  powinien  wynosić  co 
najmniej 24 godziny.

Rurociąg uznaje się za wytrzymały, jeżeli w czasie 

badania wytrzymałości nie stwierdzono 

nieszczelności, pęknięć lub odkształceń

Rurociąg uznaje się za szczelny, gdy po 
zakończeniu próby nie stwierdzi się żadnych 
nieprawidłowości na wykresie pomiarowym 
przyrządu rejestrującego zmienność ciśnienia, oraz 
gdy spełniony jest warunek:

p < [p]

gdzie: p 

 

  – rzeczywisty spadek ciśnienia,

          [p]  – dopuszczalny spadek ciśnienia.

Próba  wodna  może  być  połączona  z  procesem 
ekspandowania  rur  (zwykle  przy  produkcji  rur  o 
dużych  średnicach)  w  specjalnych  formach  celem 
nadania  im  dokładnie  okrągłego  kształtu  i 
właściwej  średnicy.  Stosuje  się  wtedy  ciśnienia 
powodujące 

plastyczne, 

ale 

kontrolowane 

odkształcenia 

rury. 

Próba 

taka 

powoduje 

jednocześnie 

mechaniczne 

odprężenie 

złączy 

spawanych.

PNEUMATYCZNA PRÓBA WYTRZYMAŁOŚCI 

RUROCIĄGU

Próba  pneumatyczna  badania  szczelności  (próba  przy 
zastosowaniu  sprężonego  gazu)  polega  na  napełnieniu 
zbiornika  lub  rurociągu  gazem  (często  powietrzem)  pod 
ciśnieniem większym od roboczego. 

Z  uwagi  na  dużą  ściśliwość  gazu  i  w  związku  z  tym  dużą 
energię  wewnętrzną  sprężonego  gazu  próba,  w  przypadku 
pęknięcia  badanego  obiektu,  może  być  niebezpieczna  dla 
otoczenia.  Przy  jej  wykonywaniu  należy  zatem  zachować 
szczególne środki ostrożności !!!

Schemat badania pod wodą niewielkiego zbiornika: 1 – badany zbiornik, 2 – pojemnik z 

wodą, 3 – wypływające z nieszczelności bańki powietrza, 4 – przewód doprowadzający 

powietrze, 5 – sprężarka, 6 – manometr kontrolny.

Schemat stanowiska do badania szczelności rur stalowych 

pod wodą.

Schemat pneumatycznej próby wytrzymałości rurociągu gazowego:
1 –   podnoszenie ciśnienia do wartości 0,3 P

ps

,

2 –   oględziny rurociągu,
3–   podnoszenie ciśnienia do wartości P

pw

,

4–  badanie wytrzymałości,
5–  obniżenie ciśnienia do wartości P

ps

,

6–  stabilizacja temperatury czynnika próbnego,
7 –  badanie szczelności,
t

og

 - czas oględzin rurociągu, t

pw

 – czas badania wytrzymałości, t

st

 – czas stabilizacji  temperatury 

czynnika próbnego, t

ps

 – czas badania szczelności, P

ps

 – ciśnienie badania szczelności rurociągu, P

pw

 – 

ciśnienie badania wytrzymałości.

Tłoczenie czynnika próbnego do rurociągu powinno 

odbywać się płynnie i bez przerwy, aż do uzyskania 

ciśnienia badania szczelności p

ps

. Ciśnienie to powinno 

być równe:

•0,4  MPa  –  dla  ciśnienia  roboczego  p

r

  nie 

większego 
niż 0,4 MPa,

•ciśnieniu  p

r

  –  dla  ciśnienia  roboczego  p

r

 

powyżej 
0,4 MPa.

Badanie 

szczelności 

przeprowadza 

się 

po 

uprzednim  ustabilizowaniu  temperatury  czynnika 
próbnego.  Czas  badania  szczelności  powinien 
wynosić 

co najmniej 24 godziny

. Czas ten waha się w 

granicach 

od  24  do  120  godzin

  w  zależności  od 

średnicy  badanego  rurociągu  i  dopuszczalnego 
błędu wskazań manometru. 

Oględzin rurociągu nie należy dokonywać wcześniej 
niż  po  upływie  2  godzin  od  chwili  osiągnięcia 
ciśnienia badania szczelności p

ps

.

Rurociąg 

uznaje 

się 

za 

szczelny, 

gdy 

po 

zakończeniu  próby  nie  stwierdzi  się  żadnych 
nieprawidłowości 

na 

wykresie 

pomiarowym 

przyrządu  rejestrującego  zmienność  ciśnienia  oraz 
spełniony jest warunek:

p < [p]

gdzie: 

p

  

 

– rzeczywisty względny spadek ciśnienia,

                     

[p]

  –  dopuszczalny  względny  spadek 

ciśnienia.

PNEUMATYCZNA PRÓBA 

WYTRZYMAŁOŚCI RUROCIĄGU

Pneumatycznej  próbie  wytrzymałości  podlegają 
stalowe  rurociągi  gazu  o  najwyższym  ciśnieniu 
roboczym  w  czasie  eksploatacji  większym  lub 
równym 4,0 MPa lub rurociągi stalowe, w których 
najwyższe  stałe  ciśnienie  robocze  w  czasie 
eksploatacji  wywołuje  w  ściance  rury  naprężenie 
obwodowe  większe  od  30%  wartości  granicy 
plastyczności 

stali 

w 

temperaturze 

20

o

C. 

Natomiast  nie  podlegają  próbie  wytrzymałości 
rurociągi polietylenowe.

Tłoczenie czynnika próbnego do rurociągu należy 

przeprowadzić płynnie i bez przerwy, w dwóch 

etapach:

•do osiągnięcia 30% wartości ciśnienia roboczego p

r

, jednak nie 

więcej  jak  2  MPa,  po  czym  podnoszenie  ciśnienia  należy 
przerwać  i  dokonać  oględzin  rurociągu.  Podczas  oględzin  nie 
wolno podwyższać ciśnienia;

•drugi  etap  podnoszenia  ciśnienia  przeprowadza  się,  w 
przypadku  pozytywnego  wyniku  oględzin,  do  osiągnięcia 
ciśnienia badania wytrzymałości p

pw

 równego:

1,1  ciśnienia  roboczego  p

r

,  w  razie  uwzględnienia 

w 

obliczeniach 

wytrzymałościowych 

rurociągu 

współczynnika warunków pracy „m” większego od 0,75;

1,25  ciśnienia  roboczego  p

r

,  w  razie  uwzględnienia  w 

obliczeniach wytrzymałościowych rurociągu współczynnika 
warunków pracy „m” nie większego niż 0,75.

Rurociąg uznaje się za wytrzymały, jeżeli w 

czasie badania nie zostaną stwierdzone 

nieszczelności, pęknięcia lub odkształcenia

NATRYSKIWANIE WODĄ

Badanie  polega  na  natryskiwaniu  spoin 

strumieniem  wody  pod  ciśnieniem  nie  mniejszym 
niż  0,1  MPa  i  jednoczesnej  obserwacji  drugiej 
strony 

spoiny. 

Przecieki 

wody 

wskazują 

nieszczelności.  Odległość  dyszy  od  badanego 
przedmiotu powinna wynosić 150250 mm.

Podczas natryskiwania wodą należy zwracać uwagę na to, 
aby  kierunek  strumienia  wody  był  równoległy  do 
ewentualnej  nieszczelności.  Z  tego  powodu  należy  dyszą 
wykonywać  ruchy  zmieniające  kierunek  strumienia  wody 
względem  badanej  powierzchni  spoiny.  W  celu  ochrony 
obsługi  przed  nadmiernym  opryskiwaniem  wodą,  należy 
umożliwić  operowanie  dyszą                              z  odległości 
przynajmniej  1  m  oraz  zapewnić  obsłudze  odzież 
ochronną odporną na wilgoć.

Natryskiwanie wodą jest prostą próbą 

warsztatową badania szczelności złączy 

spawanych. Charakteryzuje się jednak niską 

wykrywalnością i wymaga dostępu do obu stron 

badanego złącza

Schemat badania szczelności spoin przez natryskiwanie wodą pod ciśnieniem:     1 – 

badane złącze, 2 – dysza z wytryskującym strumieniem wody, A ... E – przykładowe 

położenia dyszy względem badanego miejsca spoiny.

NADMUCHIWANIE

Badanie  polega  na  nadmuchiwaniu  jednej  strony 

wykonanej  spoiny  strumieniem  sprężonego  powietrza  pod 
ciśnieniem  co  najmniej  0,3  MPa,  przy  równoczesnej 
obserwacji  drugiej  strony,  uprzednio  pokrytej  roztworem 
pianotwórczym.  Roztwór  pianotwórczy  stanowi  zwykle 
roztwór  wody  z  mydłem  z dodatkiem gliceryny. W przypadku 
obecności  w  spoinie  nieszczelności  powstają  bańki  mydlane 
ujawniające  tą  nieszczelność.  Średnica  dyszy  nadmuchującej 
powinna wynosić 46 mm, natomiast jej odległość od badanej 

powierzchni  około  100  mm.  Podczas  badania  należy  zwracać 
uwagę  na  to,  aby  każde  miejsce  było  nadmuchiwane 
przynajmniej przez kilka sekund.

Nadmuchiwanie również stanowi prostą próbę 

warsztatową, ale wymaga dostępu do obu stron 

złącza oraz posiadania roztworu pianotwórczego 

Schemat badania szczelności spoin przez nadmuchiwanie powietrzem pod ciśnieniem: 1 – badane 

złącze, 2 – roztwór pianotwórczy, 3 – dysza, 4 – strumień sprężonego powietrza,       5 – pęcherz 

ujawniający nieszczelność.

METODA PODCIŚNIENIOWA

Badanie szczelności metodą podciśnieniową polega na wykorzystaniu 
zjawiska przenikania gazu z ośrodka o ciśnieniu wyższym do ośrodka 
o ciśnieniu niższym, w przypadku gdy istnieje połączenie między tymi 
ośrodkami.  Badanie  złączy  spawanych  odbywa  się  w  powietrzu 
atmosferycznym  przy  wytworzonym  podciśnieniu  w  nakładanej  na 
badany odcinek komorze. Kapilarne nieszczelności w spoinie stanowią 
połączenie  między  ośrodkami  o  różnym  ciśnieniu.  W  pokrytym 
pianotwórczym roztworem (detektorem cieczowym) złączu następuje 
przenikanie powietrza z atmosfery do komory poprzez nieszczelności, 
w  wyniku  oddziaływania  różnicy  ciśnień.  Powoduje  to  powstanie 
pęcherza pozwalającego na umiejscowienie nieszczelności.

 

Zasada badania szczelności metodą podciśnieniową:     

1 – złącze spawane z nieszczelnością, 2 – pęcherz, 3 – pierścień uszczelniający,      4 – przeźroczysta 

płyta.

 

Schemat urządzenia UKS-3 do podciśnieniowego badania szczelności złączy spawanych: 

1 – aspirator, 2 – płyta obserwacyjna, 3 – zawór zapowietrzający, 4 – ścianka boczna, 5 – 

uszczelka gumowa, 6 – łącznik do elastycznego przewodu, 7 – elastyczny przewód, 8 – 

badane złącze spawane.

Urządzenie UKS-3 charakteryzuje się następującymi 

parametrami technicznymi:

1.  KOMORA PODŁUŻNA:

•wymiary zewnętrzne - 920 x 240 x 56 mm,

•długość badanego odcinka złącza - 850 mm,

•masa komory - 10,3 kg.

2.   KOMORA OKRĄGŁA:

•wymiary zewnętrzne -  292 mm,

•masa komory - 3,0 kg.

3.   KOMORA KĄTOWA:

•wymiary zewnętrzne - 495 x 350 x 200 mm,

•długość badanego odcinka złącza - 400 mm,

•masa komory - 11 kg.

4.

ASPIRATOR:

•nominalna wydajność ssania - 0,055 m

3

/h.

•nominalne ciśnienie ssania - 0,01 MPa,

•maksymalne ciśnienie ssania - ok. 0,07 MPa

•moc silnika napędowego - 40 W,

•zakres pomiarowy rotametru - 0,015 do 0,060 m

3

/min,

•wymiary zewnętrzne - 155 x 200 x 330 mm,

•masa - 8,2 kg,
rodzaj pracy - ciągła.

 

METODA  AMONIAKALNA

Metoda 

amoniakalna 

należy 

do 

grupy 

metod 

chemicznych,  w  których  wykorzystuje  się  zjawiska 
chemiczne  zachodzące  po  przejściu  płynu  próbnego  lub 
roboczego przez nieszczelność. Najczęściej są to zjawiska 
barwienia  odczynników  przez  niektóre  gazy,  a  także 
zjawiska dymienia po zetknięciu różnych par lub gazów. W 
praktyce  przemysłowej  szersze  zastosowanie  znalazła 
jedynie  metoda  amoniakalna  wykorzystująca  jako  gaz 
próbny sprężone powietrze z dodatkiem NH

3

.

 

Zbiornik,  rurociąg  lub  armaturę  napełnia  się 
mieszaniną  powietrza  i  gazowego  amoniaku,  aż  do 
osiągnięcia 

wymaganego 

ciśnienia 

próbnego. 

Stężenie  amoniaku  w  powietrzu  powinno  zawierać 
się w granicach 210%. Następnie przybliża się do 

zewnętrznej  strony  złącza  wykrywacz  amoniaku, 
który w przypadku istnienia nieszczelności ulega w 
tym miejscu zabarwieniu.

Jako 

wykrywacze 

stosuje 

się 

roztwory 

fenoloftaleiny  lub  azotanu  rtęciowego:  roztwór 
fenoloftaleiny  w  alkoholu  etylowym  zabarwia  się 
pod  wpływem  amoniaku  na  kolor  czerwony, 
natomiast  5%  roztwór  wodny  azotanu  rtęciowego 
(HgNO

3

)  na  czarno.  W  praktyce  przemysłowej 

najczęściej stosowany jest roztwór fenoloftaleiny.

Próba  szczelności  przy  użyciu  amoniaku  znalazła 
zastosowanie  do  badania  szczelności  den  dużych 
zbiorników  magazynowych,  np.  na  paliwa  płynne, 
spawanych 

bezpośrednio 

na 

podłożu. 

Dla 

sprawdzenia 

ciśnienia, 

stężenia 

mieszanki 

amoniakalno  –  powietrznej  i  dostatecznego  jej 
rozprzestrzenienia  się  pod  dnem,  należy  wywiercić 
w dnie badanego zbiornika co najmniej jeden otwór 
o  średnicy  1,5  mm  i  sprawdzić  przy  pomocy 
fenoloftaleiny,  czy  przez  ten  otwór  przedostaje  się 
amoniak.  Przed  właściwą  próbą  należy  wykonany 
otwór  zaślepić.  Zaleca  się  również,  oprócz 
dokładnego 

oczyszczenia 

badanych 

spoin 

szczotkami  stalowymi,  wytrawienie  lica  tych  spoin 
roztworem  kwasu  fosforowego.  Tak  przygotowane 
złącza  smaruje  się  cienką  warstwą  roztworu 
fenoloftaleiny obserwując jednocześnie ewentualne 
barwienie  się  jej  na  czerwono  w  miejscach 
nieszczelności.

 

Schemat badania szczelności dna zbiornika metodą amoniakalną:       1 – rurki 

doprowadzające mieszaninę powietrzno-amoniakalną, 2 – kolektor, 3 – butla     z 

amoniakiem, 4 – sprężarka do powietrza, 5 – uszczelnienie brzegu dna.

Zaletą metody amoniakalnej jest 

stosunkowo niski koszt badań oraz 

dość wysoka czułość. 

Wadą natomiast ograniczenia 

związane ze stosowaniem gazu 

mającego negatywny wpływ na 

organizm operatorów i własności 

różnych materiałów konstrukcyjnych

METODA CHLOROWCOWA

Chlorowcowa  metoda  badania  szczelności  polega 

na wykorzystaniu zjawiska emisji jonów dodatnich z 
powierzchni 

gorącej 

platyny 

w 

obecności 

chlorowca.  Bardzo  czuły  amperomierz  wskazuje 
prąd  jonowy  i  tym  samym  nieszczelność.  Gazem 
próbnym  jest  najczęściej  freon  R12  (CF

2

Cl

2

),  freon 

R22  (CHClF

2

)  lub  mieszanina  freonu  z  suchym 

powietrzem lub azotem. Stosowany może być także 
dwuchlorometan,  trójchloroetylen,  sześciofluorek 
siarki itp.

Chlorowcowe  wykrywacze  nieszczelności  są  przenośnymi 
przyrządami, 

których 

podstawowym 

elementem 

konstrukcyjnym jest dioda z platynowym kolektorem oraz 
platynową  anodą  nawiniętą  na  specjalnie  przygotowaną 
rurkę  ceramiczną.  Anoda  diody  nagrzewana  jest  do 
temperatury  800900

o

C.  W  układzie  diody  wytwarzany 

jest  stały  prąd  jonowy,  który  wzrasta  w  momencie 
dopłynięcia  do  diody  związków  chloru.  Zastosowanie 
platyny  umożliwia  pracę  diody  zarówno  w  próżni  jak  i  w 
atmosferze. 

Schemat czujnika chlorowcowego wykrywacza nieszczelności:    1 – wentylator 

zasysający, 2 – żarząca się elektroda platynowa w postaci drutu o średnicy        0,5 mm, 

emitująca jony dodatnie, 3 - platynowa elektroda w postaci rurki, zbierająca jony.

Do  napełniania  badanego  zbiornika  stosuje  się 
110%  mieszaninę  freonu  z  powietrzem  przy 

nadciśnieniu  co  najmniej  0,1  MPa  (najczęściej 
0,20,4 MPa). Optymalna prędkość badania wynosi 

1020  mm/s  i  jest  to  prędkość  przesuwania  sondy 

wzdłuż badanej spoiny.

W  przypadku  stosowania  freonu  R12  możliwe  jest 
wykrywanie  przecieków  o  natężeniu         

10

-7

  P

a

   

m

3

/s.

Ze  względu  na  ochronę  środowiska  naturalnego 
wprowadzono  w  ostatnich  latach  ograniczenia  w 
stosowaniu  freonu  R12  i  R22.  Spowodowało  to 
regres  metody.  Stosowanie  natomiast  innych 
gazów znakujących (głównie SF

6

) zmniejsza czułość 

badań i zwiększa ich koszt.

Podstawową zaletą metody chlorowcowej 

jest jej wysoka czułość oraz możliwość 

dokładnej lokalizacji nieszczelności. 

Wadą metody jest wpływ obecności par i 

gazów technicznych w otoczeniu badanego 

obiektu na wynik badania. Ponadto, metoda 

nie może być stosowana do badania 

szczelności konstrukcji wykonanych ze stali 

austenitycznych ze względu na wpływ 

chlorowców na korozję naprężeniową tych 

stali

METODA SPEKTROMETRYCZNA

W SKŁAD HELOWEGO WYKRYWACZA NIESZCZELNOŚCI WCHODZĄ 

TRZY ZASADNICZE UKŁADY:

•głowica spektrometru mas,

•układ próżniowy,

•elektroniczny układ zasilająco – pomiarowy.

Schemat głowicy spektrometru mas o kącie odchylenia 180

o

:   1 – źródło 

elektronów (K – katoda, A – anoda), 25 – szczeliny, 6 – kolektor jonów.

Schemat ideowy układu próżniowego helowego wykrywacza nieszczelności:    PO – pompa obrotowa, 

pompa dyfuzyjna, W – wymrażarka, GJ – głowica jonowa,     GT – głowica cieplno – pojemnościowa, O – 

obiekt, Z – zawór.

W  ZALEŻNOŚCI  OD  RODZAJU  OBIEKTU  JAK  I 
WIELKOŚCI 

WYSTĘPUJĄCEJ 

NIESZCZELNOŚCI 

STOSUJE  SIĘ  NASTĘPUJĄCE  METODY  (TECHNIKI) 
WYKRYWANIA NIESZCZELNOŚCI ZA POMOCĄ HWN: 

•PRÓŻNIOWĄ,

•CIŚNIENIOWĄ, 

•CIŚNIENIOWO - PRÓŻNIOWĄ.

METODA  PRÓŻNIOWA

  (STOSOWANA  NAJCZĘŚCIEJ) 

WYKORZYSTYWANA  JEST  DO  KONSTRUKCJI,  Z 
KTÓRYCH  PO  PODŁĄCZENIU  DO  HWN,  MOŻNA 
ODPOMPOWAĆ  POWIETRZE.  Z  DRUGIEJ  STRONY 
KONSTRUKCJI  WPROWADZANY  JEST  HEL,  ZWYKLE 
POD CIŚNIENIEM ATMOSFERYCZNYM. ISTNIEJĄ DWIE 
WERSJE METODY:

•W  PIERWSZEJ  CAŁA  KONSTRUKCJA  JEST  OTOCZONA 
HELEM,

•W  DRUGIEJ  WĄSKI  STRUMIEŃ  HELU  KOLEJNO 
ODMUCHUJE POSZCZEGÓLNE JEJ FRAGMENTY.

W 

METODZIE  CIŚNIENIOWEJ

  WYKORZYSTUJE  SIĘ 

WYPŁYW  HELU  Z  KONSTRUKCJI,  W  KTÓREJ  UPRZEDNIO 
WYTWORZONO  ODPOWIEDNIE  NADCIŚNIENIE  TEGO 
GAZU.  PO  POWIERZCHNI  KONSTRUKCJI  (SPOINACH) 
PRZEMIESZCZA  SIĘ  SONDĘ  (TZW.  „NOS  HELOWY”) 
ZASYSAJĄCĄ  GAZ  DO  HWN.  W  MIEJSCU  NIESZCZELNYM 
WZRASTA  KONCENTRACJA  HELU  REJESTROWANA  PRZEZ 
SPEKTROMETR.

METODA  CIŚNIENIOWO  –  PRÓŻNIOWA

  POLEGA  NA 

TYM,  ŻE  BADANĄ  KONSTRUKCJĘ,  DO  KTÓREJ  UPRZEDNIO 
WPROWADZONO HEL, UMIESZCZA SIĘ W HWN.

METODA ZNACZNIKÓW 

RADIOAKTYWNYCH

METODA  ZNACZNIKÓW  RADIOAKTYWNYCH  POLEGA 
NA  WYKORZYSTANIU  DETEKCJI  PROMIENIOWANIA 
ZNACZNIKA RADIOAKTYWNEGO, KTÓRY DODAWANY 
JEST  DO  PŁYNU  PRÓBNEGO  LUB  ROBOCZEGO  I 
WYKRYWANIU 

NIESZCZELNOŚCI 

PRZY 

ZASTOSOWANIU DETEKTORA PROMIENIOWANIA . 
JAKO  GAZ  ZNAKUJĄCY  STOSUJE  SIĘ  NAJCZĘŚCIEJ 
KRYPTON 85.

Badaniom poddawane są zwykle małe pojemniki, do 
których  krypton  –  85  dodaje  się  w  trakcie 
zamykania. Następnie badany obiekt umieszcza się 
w komorze próżniowej, w której mierzy się wartość 
przecieku 

gazu 

znakującego. 

Badanie 

przeprowadza 

się 

zwykle 

na 

specjalnych 

stanowiskach  wyposażonych  w  półautomatyczne 
podajniki.

Podstawową zaletą metody jest 

wysoka czułość oraz możliwość 

prowadzenia badań  w warunkach 

produkcji seryjnej. 

Natomiast jej zastosowanie 

ograniczone jest koniecznością 

stosowania środków ochrony 

radiologicznej oraz wysokim 

kosztem badania

METODA AKUSTYCZNA

DO  WYKRYWANIA  NIESZCZELNOŚCI  W  METODZIE 
AKUSTYCZNEJ 

WYKORZYSTUJE 

SIĘ 

ZJAWISKO 

POWSTAWANIA  DŹWIĘKÓW  PODCZAS  PRZEPŁYWU 
PŁYNU 

PRZEZ 

NIEZGODNOŚCI 

NA 

WSKROŚ. 

PRZEPŁYW  TEN  MA,  Z  REGUŁY,  CHARAKTER 
TURBULENTNY.  W  JEGO  WYNIKU  POWSTAJĄ  FALE 
AKUSTYCZNE  O  CZĘSTOTLIWOŚCI  OD  KILKU  DO 
KILKUDZIESIĘCIU  kHz.  WYKRYCIE  FAL  POZWALA  NA 
LOKALIZACJĘ NIESZCZELNOŚCI.

METODA UMOŻLIWIA LOKALIZACJĘ 

NIESZCZELNOŚCI NAWET Z 

ODLEGŁOŚCI KILKU METRÓW. 

JEDNAK JEJ CZUŁOŚĆ JEST NISKA, 

PONIEWAŻ UMOŻLIWIA 

WYKRYWANIE PRZECIEKÓW O 

NATĘŻENIU NIE MNIEJSZYM NIŻ 

10

-2

 P

A

  M

3

/S

WYBÓR METODY BADANIA SZCZELNOŚCI

PODCZAS WYBORU METODY BADANIA NALEŻY UWZGLĘDNIĆ:

•zakres dopuszczalnych natężeń przecieków,

•rodzaj  badania  tj.  lokalizację  przecieku,  pomiar  sumarycznego 
natężenia przecieku (całkowitego lub cząstkowego),

•konstrukcję 

elementu 

(np. 

wymiary, 

otwory, 

dostępność 

powierzchni,  ograniczenia  projektowe  ciśnienia  i  próżni,  materiały 
itp.),

•warunki pracy i warunki badania (np. płyny znakujące, temperatura, 
obciążenie), badania podczas wytwarzania lub eksploatacyjne,

•bezpieczeństwo i czynniki środowiskowe.

NIEKTÓRE  GAZY  ZNAKUJĄCE,  W  OBECNOŚCI  CZĘŚCI 
MATERIAŁÓW  KONSTRUKCYJNYCH,  MOGĄ  SPOWODOWAĆ 
PROBLEMY  ZWIĄZANE  Z  KOROZJĄ,  SORPCJĄ  LUB 
PRZENIKANIEM PRZEZ OBIEKT.

Aby uniknąć tych problemów nie należy stosować:

•gazów  chlorowcowych  (z  wyjątkiem  SF

6

)  do  badania 

niklu, jego stopów i stali nierdzewnych,
•amoniaku do badania miedzi i jej stopów,
•helu  lub  wodoru  (ze  względu  na  znaczące  przenikanie) 
do badania elastomerów/polimerów.

DZIĘKUJĘ !!!