Продуктивність більшостівакуумні системизмінюватиметься з часом, особливо для вакуумного обладнання, що використовується у виробництві, яке майже неминуче відчуває проблеми, такі як зниження ступеня вакууму. Однією з поширених причин цих проблем є витік.
Регулярне виявлення витоків є важливим
Великі витоки зазвичай дуже очевидні: тиск у вакуумній камері не знижується з нормальною швидкістю, або максимальний тиск значно перевищує нормальне значення. Однак іноді невеликі витоки важко виявити через легкістьвакуумні насосиможе витримувати газові навантаження, викликані витоками. Навіть якщо показання вакуумметра все ще знаходяться на нормальному рівні, виникнення витоків може призвести до неочікуваного потрапляння газів (наприклад, кисню) у вакуумну камеру, що іноді може мати дуже серйозний вплив на процес (наприклад, певні процеси нанесення покриттів). . Отже, незалежно від того, чи є значне зниження тиску у вакуумній системі, слід регулярно проводити перевірку на герметичність.
Справжній витік і віртуальний витік
Не всі подовження часу перекачування та екстремальне падіння тиску пов’язані з витоком. Перш ніж використовувати течеискатель для виявлення витоків, необхідно зрозуміти, як визначити, чи дійсно вакуумне обладнання протікає.
Забруднювачі, прикріплені до внутрішньої стінки або внутрішньої стінки вакуумної камери, постійно виділяють газ під вакуумом, і це явище називається дефляцією. Коли всередині вакуумної камери є мертвий простір, який з’єднаний із камерою через вузький канал, газ із мертвого простору повільно вивільнятиметься під вакуумом, утворюючи явище, подібне до дефляції або витоку, що зазвичай називають віртуальним витоком.
Справжні витоки можна виявити за допомогою виявлення витоків, а вентиляцію також можна вирішити, очистивши внутрішню поверхню вакуумної камери. Однак, як тільки відбувається віртуальний витік, його важко виявити, і необхідно уникати конструкцій або процесів, які схильні до віртуальних витоків, наскільки це можливо під час проектування та виробництва, наприклад різьбові з’єднання (за необхідності можна використовувати порожнисті болти). ), довгі щілини або капіляри, повністю зварені камери з обох сторін (більш товсті оболонки рекомендується повністю зварювати з боку вакууму і періодично зварювати з боку атмосфери) і так далі.
Наступні два методи можна використовувати, щоб визначити, чи є справжній витік у вакуумній системі.
Аналіз кривої падіння тиску
Історичні дані вакуумних систем є одним із найцінніших інструментів для розуміння продуктивності великих вакуумних систем. Досвідчені техніки ретельно збережуть історичні дані та швидко встановлять причину проблем, порівнюючи поточну криву падіння тиску з попереднім циклом, коли система була справною. Наприклад, за допомогою кривої падіння тиску, показаної на наступному малюнку, можна визначити, чи є витік.
За тих самих умов процесу та нормальної роботи вакуумного насоса, якщо є справжній витік, газ, що витікає в камеру ззовні, спричинить падіння тиску в камері до рівня, вищого за нормальний граничний тиск, а потім воно більше не зменшуватиметься або зменшуватиметься дуже повільно. Крива падіння тиску подібна до верхньої кривої на малюнку вище. Коли відбувається дефляція або фактичний витік, газ повільно вивільняється, і рівень дефляції зменшується. Система може досягти вихідного граничного тиску, але час досягнення граничного тиску значно сповільнюється. Крива падіння тиску подібна до середньої кривої на малюнку вище.
Тест підвищення тиску
Випробування на підвищення тиску, також відоме як випробування на витримку тиску або випробування на витримку вакууму. Закриття клапана між вакуумним насосом і камерою під вакуумом може спричинити підвищення тиску (відскок) у камері через здування, фактичний витік або витік. Поділивши збільшення тиску на час, що минув, швидкість зростання тиску у вакуумній системі можна розрахувати та побудувати у вигляді кривої, як показано на наступному малюнку. Швидкість підвищення і падіння тиску зазвичай виражається в Па/год. Для загального промислового вакуумного обладнання швидкість підвищення тиску, що перевищує 1 Па/год під час випробувань на витримку тиску, повинна бути досліджена та вирішена. Деяке високовакуумне обладнання вимагає швидкості підвищення тиску 0,5 Па/год або навіть менше.
Випробування падіння та підвищення тиску не виявлять витоків, а лише вкажуть на кумулятивний вплив усіх джерел газу (фактичний витік і дефляція або віртуальний витік). Якщо є підозра на справжній витік, наступним кроком зазвичай є використання гелієвого течешукача для виявлення витоку.
Зовнішній витік і внутрішній витік
Витік, який ми зазвичай називаємо, відноситься до зовнішнього витоку, тобто витоку ззовні всередину вакуумної камери або трубопроводу; Внутрішній витік відноситься до витоку, який виникає між двома вакуумними камерами, які повинні були бути ізольовані, між двома вакуумними трубопроводами, ізольованими клапанами, або між вакуумною камерою та трубопроводом.
Зовнішні витоки можна легко виявити за допомогою детекторів витоків, тоді як внутрішні витоки можна попередньо оцінити лише за допомогою сегментованого підтримання тиску та інших методів. Потім трубопровід з одного боку підозрілого клапана можна видалити та провести виявлення витоку (або детектор витоку можна підключити до одного боку підозрілого клапана, а газоподібний гелій можна заповнити в трубопровід з іншого боку для виявлення витоків).
Динамічний витік
У вакуумних системах, де є передача руху, використовуються динамічні ущільнення. Ці динамічні ущільнювальні конструкції, ймовірно, добре герметизують у статичних умовах, але витікають під час руху; Наприклад, клапани, які використовують гумові ущільнення вала для динамічного ущільнення (між штоком клапана та корпусом клапана), більш схильні до цього явища. Імовірність виникнення цього явища невелика, але через те, що клапан зазвичай знаходиться у відкритому або закритому стані під час виявлення витоку, цей динамічний витік важко виявити.
Для критичних процесів вибір клапанів, ущільнених гофрованими трубами, може значно зменшити ймовірність динамічного витоку; Якщо клапан все ще ущільнений ущільненням валу, під час виявлення витоку розпилення гелію на положення штока клапана під час роботи клапана може швидко визначити, чи є динамічний витік у клапані.
