Обнаружение утечек в вакуумных печах 

Обнаружение утечек в вакуумных печах

Вакуумная печь – сложное изделие, и компоненты, входящие в ее состав, должны быть проверены по отдельности перед сборкой. Вакуумная камера состоит из стального цилиндра (сосуда) с входным люком и рубашкой, подходящей для всех компонентов, для циркуляции охлаждающей воды. Поскольку это электрическая печь с высокотемпературной нагревательной камерой и уплотнительными прокладками из эластомера, вода, охлаждающая сосуд и связанные с ним компоненты, поддерживает низкую температуру каждой поверхности (ниже 150° C). Испытание на герметичность всей печи должно проводиться в холодном состоянии, чтобы избежать попадания воды в рубашку. Это сделает невозможным поиск любых утечек, поскольку вода также заблокирует любые возможные микропоры и, благодаря вакууму, замерзнет на месте в результате испарения, препятствуя прохождению испытательного газа. Если в системе есть утечка, ее можно легко обнаружить на ранней стадии. Во время термоциклирования при наличии микроутечек обработанное изделие будет иметь цветной блеск, а не белый, характерный для материалов, обработанных в вакууме. К сожалению, металлическая поверхность изделий, обработанных при высоких температурах в вакууме, чрезвычайно реактивна, и на этапе охлаждения она захватывает даже небольшое количество кислорода в диапазоне температур, при которых обычно образуются оксиды (для простоты, около 600°C). По мере дальнейшего использования печи даже изоляция камеры печи и сами нагревательные элементы подвергаются эрозии.

Как провести испытание на герметичность в вакуумной печи.

Существует два способа проверки герметичности вакуумной печи: 1. Нечувствительный – это когда система под давлением герметична, а для обнаружения утечек используется внешний «нюхач». Поскольку гелий – очень легкий газ (по сравнению с воздухом), он имеет тенденцию подниматься вверх. По этой причине поиск утечек должен начинаться с низких уровней и идти вверх. Таким образом, чувствительность поиска снижается, поскольку течеискатель не подключен к тестируемому устройству, а работает с прибором в предварительном вакууме (всасывающий порт между турбомолекулярным насосом и предварительным насосом). Этот метод обычно используется, когда испытуемый узел будет находиться под давлением и установлен в вакуумной камере при нормальной работе, например, теплообменник с трубным пучком, до его эффективной установки.2. Другие условия, при которых можно проводить испытания, включают в себя воздействие на систему вакуума, подключение течеискателя непосредственно к внутренней вакуумной среде и распыление аммиака снаружи сосуда. По тем же причинам, что и выше, испытание на герметичность должно начинаться с высокого места и медленно опускаться. Таким образом, снижается риск всасывания аммиака из точки, отличной от позиции распыления, поскольку предполагается, что утечки, расположенные выше текущей точки, были обнаружены и устранены. Этот метод сочетается с испытанием камеры под вакуумом. В этом случае после завершения внешнего испытания на герметичность путем впрыска гелия снаружи сосуда во все возможные точки утечки, в рубашку подается давление, чтобы убедиться в отсутствии утечек в сосуде, а затем в теплообменник подается давление, чтобы убедиться в отсутствии утечек.

Если операция выполняется без необходимого этапа ожидания, прибор можно легко насытить, вдохнув аммиак, после чего необходимо подождать, пока загрязненная чувствительная головка не будет избавлена от внутреннего следа гелия. Не все так просто, как описано. В больших системах сигнал от прибора никогда не достигнет больших значений, но при отсутствии утечек будет давать более высокие значения. Если за короткий промежуток времени сигнал не претерпевает никаких изменений, это уже признак хорошей герметичности. С другой стороны, проблема возникает, когда наблюдается переменный сигнал, который, с одной стороны, может указывать на очень маленькую утечку, если он находится в диапазоне 1E-8 мбар xls. В этом случае сложно интерпретировать показания течеискателя. Только специалист сможет понять, вызвана ли эта погрешность дегазацией измерительной головки или эффективной микроутечкой. Негерметичная печь вряд ли будет работать в хорошем состоянии. Важно поддерживать вакуумную печь в рабочем состоянии путем надлежащего технического обслуживания. Существует несколько основных процедур технического обслуживания, которые необходимо выполнять для обеспечения вакуумной целостности печи.