Создание предельного разрежения внутри рабочего объема. Проверка герметичности у вакуумных систем

Создание предельного разрежения внутри рабочего объема. Проверка герметичности у вакуумных систем

2163
0

До включения установки в работу необходимо опробовать работоспособность всех элементов. Перед запуском механических насосов определяют направление вращения ротора его электродвигателя. С этой целью установку обесточивают, снимают приводные ремни с механического насоса, после этого подают электрическое питание на установку и запускают электродвигатель. Если смотреть на вращение вала со стороны шкива, то оно должно быть направлено по часовой стрелке.

Запорную арматуру, снабженную электромеханическим приводом, вручную переводят в среднее положение. Срабатывание всех ее элементов проверяют поочередной подачей напряжения для открытия и закрытия коммутационных устройств.

Нагреватели опробуют кратковременным включением. Срабатывание блокировок оценивают созданием соответствующих для них реальных условий или имитацией косвенными методами. Все элементы вакуумной установки проверяют на работоспособность.

Создание остаточного предельного давления внутри откачиваемого сосуда начинается только после получения положительного результата проверок от всех элементов вакуумной установки. Только в этом случае она готова к эксплуатации. Последовательность запуска установок рассмотрена нами ранее.

Если вакуумная установка не создает остаточное давление нужной величины внутри рабочей камеры, то необходимо выяснить причину возникновения высокого давления, которая может быть связана с натеканием или повышенным газовыделением.

Когда манометрический преобразователь подключен к вакуумной системе через заливную азотную ловушку, то ее наполняют жидким азотом. Если ловушка не установлена, то на соединительный патрубок наматывают вату и ее обливают жидким азотом. Наблюдают за состоянием рабочей камеры.

Резкие уменьшения давления (на порядок и более) свидетельствуют о большом выделении газов. Снижение же давления в 2-5 раз свидетельствует о маленьком газовыделении и значительном натекании. Оценить его величину можно манометрическим методом, описанным в главе 7. При этом следует найти места расположения крупных течей внутри рабочей камеры и под затвором со стороны высоковакуумной части. О величине натекания на форвакуумной стороне допустимо судить по значению форвакуумного давления. После определения участка расположения основных течей начинают их поиск и устранение. Методика поиска изложена в предшествующей главе.

Необходимо вначале обнаруживать и устранять крупные течи. При их поиске посредством масс-спектрометрического течеискателя методом обдува используют большую струю пробного газа. Обнаруженные во фланцевых соединениях течи допускается устранять увеличением усилия затяжки соединения. Запрещено использовать любого рода замазки: они не устраняют течь полностью на длительное время. Закрытая замазкой течь может появиться в любой неблагоприятный момент времени. Когда дополнительная затяжка течь не устраняет, необходимо полностью разобрать дефектное соединение, оценить целостность фланцев, отсутствие забоин и рисок на уплотняющих элементах, затем заменить уплотнитель и снова произвести затяжку соединения.

Течи через сварные швы и металлы устраняют дополнительной наплавкой металла сваркой. До выполнения этой операции необходимо точно убедиться в абсолютном обнаружении места течи следующим образом:

  1. через обдуватель с очень тонким внутренним каналом, например, самую тонкую иглу от медицинского шприца, создают маленький поток пробного газа;
  2. подносят его точно к месту течи;
  3. наблюдают максимальный отсчет показаний течеискателя;
  4. смещают немного в сторону на 2-3 мм обдуватель;
  5. наблюдают резкое снижение отсчета показаний или в отдельных случаях отсутствие реакции течеискателя.

При последовательном устранении крупных течей легче обнаруживать и исключать более мелкие дефекты. После устранения неисправностей в оболочке запорную арматуру вакуумной системы проверяют на герметичность. Для этого в закрытую затвором или клапаном и предварительно откачанную полость, которая отделена от течеискателя испытываемым клапаном или затвором, подают пробный газ и фиксируют реакцию измерительного прибора. Таким способом установки с диффузионным насосом, закрытым высоковакуумным затвором и поданным пробным газом в рабочую камеру от течеискателя, установленного в форвакуумную линию, проверяют на герметичность затвора и клапана для байпасной линии.

Для получения заявленного остаточного давления внутри рабочей камеры необходимо устранить все течи

Сверхвысоковакуумным установкам необходимо дополнительно выполнять прогрев для обезгаживания высоковакуумной части системы при откачке. Причем его необходимо выполнять одновременно для всей конструкции высоковакуумной части.

Объяснить это можно тем, что при обычном прогреве для понижения остаточного давления хотя бы на порядок, оставшиеся непрогретыми даже 10% поверхностей внутренней вакуумной системы наполовину снижают эффективность от прогрева.

Для запорной арматуры вакуумной системы допускается ее прогрев только при открытом состоянии. Но на многих рабочих камерах у сверхвысоковакуумных прогреваемых установок используется запорная арматура, подключающая камеру с непрогреваемыми устройствами, например, системой напуска газа. До начала подготовки такой системы к прогреву на сторону фланцевого соединения, обращенную к непрогреваемой части установки, вставляют вместо металлического кольцевого уплотнителя диск из такого же металла с диаметром, соответствующим внешним габаритам уплотнителя. Этот диск на время прогрева заменяет уплотнитель вместе с парой седло-заслонка. Прогрев системы производят в открытом состоянии. После его окончания закрывают клапан, а диск заменяют обычным уплотнителем.
При прогреве возможно ослабление затяжек у некоторых фланцевых соединений. Из-за этого после остывания материалов, при недостижении необходимого уровня давления установкой, полезно выполнять подтяжку болтов фланцевых соединений.

Наличие на поверхностях деталей трещин и любых других механических дефектов или окислов значительно затрудняет процесс обезгаживания. Поэтому прогрев установки выполняют при температурном диапазоне 350-450°С за время 10-20 часов. За этот период большая масса газа в основном удаляется с поверхности материала и частично из его глубин. После охлаждения установки поток газовыделения стабилизируется по времени. Диффузия газа происходит практически только из глубин материала. Это объясняет тот факт, что длительная откачка, проводимая после полного охлаждения установки, не обеспечивает заметного понижения давления. Для дальнейшего его снижения необходим повторный прогрев всей установки.

НЕТ КОММЕНТАРИЕВ

ОТВЕТИТЬ