為了保證真空設備或系統(tǒng)具有良好的密封性能,僅僅在設備安裝完畢后去尋求漏孔的位置,堵塞漏孔的通道是遠遠不夠的。有必要在真空設備或系統(tǒng)的設計、制造、調(diào)試、使用各個有關環(huán)節(jié)中隨時進行真空檢漏工作。
一、真空設備設計中的注意事項
1、根據(jù)設備的工藝要求,確定真空設備的總的z*大允許漏率,并依據(jù)這一總漏率確定各組成部件的z*大允許漏率。
2、根據(jù)設備的z*大允許漏率等指標,在設計階段就初步確定將要采用的檢漏方法,并將其作為指導調(diào)試 驗收的基本原則之一。
3、根據(jù)設備或部件的z*大允許漏率指標,決定設備的密封、連接方式和總體加工精度,以及何種動密封形式能夠滿足要求。如,法蘭采用金屬密封或橡膠密封。
4、容器結(jié)構(gòu)強度設計時,考慮如果采用加壓法檢漏被檢件所應具有的耐壓能力和結(jié)構(gòu)強度。
5、選擇零部件結(jié)構(gòu)材料時,考慮是否使用了可能被工作介質(zhì)和示漏氣體腐蝕而導致?lián)p壞的材料。
6、結(jié)構(gòu)設計時,在容器或系統(tǒng)上要留有必要的檢漏儀器備用接口,以便在設備組裝、調(diào)試過程中檢漏使用。尤其是大型、復雜的管路系統(tǒng),通常需要采用分段檢漏方法,因此在管路上要設置分段隔離的閥門,并在每一隔離段上預留檢漏儀器接口。
7、零件結(jié)構(gòu)設計時,盡量避免采用可能干擾檢漏工作的設計方案。例如在真空室內(nèi)螺釘孔不能采用盲孔形式,因為安裝螺釘后螺孔內(nèi)部剩余空間的氣體只能通過螺紋間隙逸出,形成虛漏。從而延長系統(tǒng)抽氣時間,干擾檢漏正常進行。如圖真空檢漏中不應出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)。
8、與此類似,結(jié)構(gòu)設計中不允許存在連續(xù)雙面焊縫和多層密封圈結(jié)構(gòu),因為這會在中間形成“寄生積”內(nèi)的氣體會形成虛漏;而當內(nèi)、外雙側(cè)焊縫或密封圈同時泄漏時,“寄生容積”使示漏氣體穿越雙層焊縫的響應時間過長,無法正常檢漏。
9、焊接結(jié)構(gòu)設計時,盡量減少總裝后無法檢漏的焊縫。
二、真空設備制造過程中的檢漏
在設備的加工階段,有必要跟隨加工工藝(尤其是焊接工藝)及時地對半成品零部件進行檢漏。對于制造完畢后無法接觸、檢漏或修補的部件,焊縫質(zhì)量要嚴格檢漏,不合格的及時重焊、補焊并重新檢漏,符合要求后才可以進行下一道工序。特別是對于大容器的組焊、加工,中間過程的檢漏十分關鍵,必要時應該設計、制造專門的檢漏工具(如探漏盒、盲板等)。對于采用雙層室壁水冷夾套的真空室體,z*好s*先組焊完內(nèi)層室壁并檢漏,確認沒有漏孔后再組焊外層室壁。同樣道理,對于室壁外側(cè)有保溫層等不易拆卸結(jié)構(gòu)的情況,必須s*先對室壁做嚴格檢漏,然后才能包覆外層結(jié)構(gòu)。
在條件允許情況下,所有真空法蘭與其接管(包括真空室體法蘭與室體壁)均應采用焊后加工法蘭表面的工藝。不經(jīng)焊后加工的法蘭,即便在安裝調(diào)試階段可能滿足了密封要求,但在設備使用過程中,受熱、振動等因素也可能誘發(fā)焊接應力的釋放,從而導致法蘭變形和密封性能下降。
加工制造過程中,嚴格執(zhí)行真空作業(yè)衛(wèi)生和作業(yè)規(guī)范,對于提高真空設備和系統(tǒng)的氣密性也是很有幫助的。焊接坡口打磨成型后,需經(jīng)去油清洗并及時保護將有利于提高焊縫的氣密性。已經(jīng)加工完成的零部件動、靜密封面,應該具有保護措施,嚴防在存放、搬運、裝配過程中發(fā)生磕碰、劃傷。使用焊接波紋管、金屬與陶瓷或玻璃封接件、玻璃器件等易損件時,更應精心作業(yè),尤其避免已經(jīng)通過預檢漏后被損壞而產(chǎn)生漏孔。
三、真空設備安裝調(diào)試過程中的檢漏步驟
安裝調(diào)試階段是真空設備或系統(tǒng)檢漏工作的主體。若設備焊縫的氣密性已經(jīng)通過加工階段的檢漏得以保證,那么在設備安裝、調(diào)試過程中,檢查、保證連接部位的密封性,是檢漏工作的重點。包括各個管道、部件間的法蘭連接和動密封件等重點可疑部位。若同時對焊縫和連接部位檢漏,則檢漏的工作量和難度都加大。大型、復雜真空設備z*好采用分段檢漏,每裝上一個部件,便對其連接部位和焊縫進行一次檢漏,達到要求后再裝下一個部件。因為將所有部件全裝配完后再檢漏,不僅懷疑部位太多,還可能多個漏孔同時漏氣,給總體檢漏帶來極大困難。真空設備安裝調(diào)試過程中的檢漏步驟如下:
1、了解待檢設備的結(jié)構(gòu)組成和裝配過程。掌握設備的要求,查明需要進行檢漏的重點可疑部位。
2、根據(jù)所規(guī)定的z*大允許漏率以及是否需要找漏孔的具體位置等要求,并從經(jīng)濟、快速、可靠等原則出發(fā),正確選擇好檢漏方法或儀器,準備好檢漏時所需的輔助設備后擬定切實可行的檢漏程序。
3、應對被檢件進行好清潔工作,取出焊渣、油垢后再按真空衛(wèi)生條件進行清潔處理,并予以烘干。對要求高的小型器件。清潔處理后可通過真空烘干箱進行烘烤,進行清潔處理后不但可以避免漏孔不被污物、油、有機溶液等堵塞,而且也保護了檢漏儀器。
4、對所選用的檢漏方法和檢漏設備進行檢漏靈敏度的校準,并確定檢漏系統(tǒng)的檢漏時間。
5、若采用真空檢漏法時,為了提高儀器的靈敏度,應盡可能將被檢件抽到較高真空。
6、在允許的前提下,應盡可能優(yōu)先應用較為經(jīng)濟和現(xiàn)場具備條件的檢漏方法。
7、采用氦質(zhì)譜檢漏設備檢漏時,對于要求檢漏不高的或有大漏產(chǎn)生的被檢件時,在檢漏初期應盡量用濃度較低的氦氣進行檢漏,然后再進行小漏孔的檢漏,以節(jié)約氦氣。
8、對已檢出的大漏孔及時進行修補堵塞后再進行小漏孔的檢漏。
9、對檢出并修補的漏孔進行一次復查以確保檢漏結(jié)果達到要求。
四、真空設備使用過程中的注意事項
在真空設備使用運行階段,時常出現(xiàn)設備氣密性下降,總體漏率上升的情況,這是影響真空設備正證常工作的主要原因。造成這種現(xiàn)象的原因包括:機械振動造成連接部位松動;經(jīng)常拆卸部位的密封圈可能損壞或安裝不正確;由于冷、熱沖擊而發(fā)生變形和疲勞破壞;某些部件或材料因受工作介質(zhì)的腐蝕而破壞;某些原本被水、油或其他臟物堵塞的漏孔重新釋通;以及應力集中而造成裂紋等。
正確使用真空設備,應該將檢漏工作納入真空設備日常維護、管理規(guī)范之中,例如定期做靜態(tài)升壓檢測實驗。操作人員發(fā)現(xiàn)設備氣密性下降應及時解決,根據(jù)其設備使用情況和故障現(xiàn)象來分析泄漏原因,并采取適當?shù)臋z漏手段,檢出漏孔位置,及時修補。不要等到設備出現(xiàn)多種、多處泄漏,已經(jīng)無法正常工作時再去檢漏維修。
另外,平時準備充足的密封備件,定期(而不是出現(xiàn)問題后)更換易損件,也是做好真空檢漏工作、保證設備正常運行的主要措施。