真空系统漏气常见原因
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随着真空技术的发展,在半导体工业、表面科学、真空冶金、生物制药、新材料生产与研究等领域中,真空系统的应用越来越广泛。在真空技术的应用中,真空系统的漏气是绝对的、不可避免的。我们需要不断研究提高系统的密封性,降低系统的漏气率。
当对真空系统抽气时,系统内的压力变化由下面方程决定。
dP/dt=-(S/V)P+Q/V
式中P--真空室压力
S--抽气系统对真空室的实际有效抽速
V--真空室的容积
Q--系统内所有的有效气源(漏气率与放气率的总和)
如果真空泵工作正常,真空系统经过较长时间抽气后,仍然达不到预期的真空度,或者真空室与抽气系统隔离后,真空室内的压力不断升高,则可断定真空系统存在漏气现象或真空系统内部材料放气(包括表面出气、渗漏、蒸气压等)现象,在真空系统的操作中,应该对两者中的主要原因作出正确判断,以便采取相应措施解决。
除泵的原因以外,真空系统漏气的原因常见的有以下情况。
1、器壁材料有气孔、夹渣、裂纹。轧制材料出现这种缺陷的可能性小,而铸件易引起这种缺陷。
2、焊接、封接时有缺陷。原因是焊接时操作不慎,焊接工艺选择不当,焊缝设计不合理,焊接顺序选择不当,焊接操作不方便等因素,均会引起焊缝漏气。
3、零件在冷加工中出现裂纹。如弯管时不小心会产生裂纹;焊后加工的法兰,易引起法兰与管道间焊缝产生裂纹。
4、零件受冷、热冲击或机械冲击后,焊缝产生裂纹。
5、在焊接应力作用下使焊缝产生裂纹。
6、密封面加工粗糙、有划痕、有油污、氧化皮等;密封圈有划伤,压缩量不够,均会引起漏气。
7、法兰变形,或压的不平,螺栓没上紧均能引起漏气。真空管道上往往安装有许多法兰、阀门,连接部位是易漏点。
由于上述原因,金属真空系统易漏气的部位有:焊缝起焊及收焊部位,两条焊缝交叉点,波纹管焊接部位,管接头焊缝,受运动影响的钎焊焊缝。法兰密封或动密封处,如果安装前仔细清洗,装配合理,这种部位不易漏气。金属一陶瓷、金属一玻璃封接处,如引出电极、规管的高压引线,管脚,管帽等处。受冷、热冲击影响的焊缝。
如果除泵以外的管路系统等没有问题,抽气后达不到预期的真空度,需要对真空泵进行检查,用真空计连接真空泵进气口,测量泵真空度是否达到要求。检查泵进出口连接处的密封圈、法兰垫片有无损坏,螺栓预紧力是否合适,是否符合使用条件特别是存在较大温度变化的场合。各种真空泵达不到真空度要求的常见原因如下:电机故障、过滤器堵塞、进气、排气管道过长或管径太小、工作温度过高。旋片真空泵:泵油油位太低,不能对排气阀起油封作用;泵油为可凝性蒸汽所污染,造成真空度下降;进气咀或气镇阀橡胶密封圈装配不当;进气咀油孔堵塞;真空系统严重污染;旋片弹簧折断;旋片、泵身或铜衬磨损,间隙过大;泵温过高,使油粘度下降,饱和蒸汽压升高,还可能造成泵油裂解。水环式真空泵:叶轮与端盖间隙过大;密封填料磨损;供水量不足及水温过高。往复式真空泵:吸入气体温度太高;气阀片与阀座接触不良;阀片损坏;气缸磨坏或活塞环太松。真空隔膜泵最常见的故障有污物粘附、膜片破裂。优异的膜片材料、合理的结构设计能有效延长膜片寿命。目前寿命长、可靠性高的微型真空泵有国产“气海”、GAST、KNF等品牌。“气海”有一类调速气泵在检漏领域应用越来越广泛,它可以通过电子方式调节流量,还能输出反馈型号、有自我保护功能等。
为了保证真空系统能达到和保持工作需要的真空,除需要配备合适的、抽气性能良好的真空泵以外,真空系统的其它零部件还必须经过严格的检漏,以便消除破坏真空的漏孔,使系统中的漏气量小到工艺要求所允许的程度。低(粗)真空、中真空和高真空系统一般用气压检漏 ;对于超高真空系统,在采用一般检漏法粗检以后,还要采用灵敏度较高的检漏仪,如卤素检漏仪和质谱检漏仪来检漏。
转载于:https://my.oschina.net/a814104/blog/636370
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