Изпълнението на повечетовакуумни системище се промени с времето, особено за вакуумно оборудване, използвано в производството, което почти неизбежно изпитва проблеми като намаляване на степента на вакуум. Една често срещана причина за тези проблеми е изтичането.
Редовното откриване на течове е важно
Големите течове обикновено са много очевидни: налягането във вакуумната камера не намалява с нормална скорост или максималното налягане е значително по-високо от нормалната стойност. Въпреки това, понякога малките течове са трудни за откриване поради лекотата, с коятовакуумни помпиможе да се справи с газови натоварвания, причинени от течове. Дори ако показанието на манометъра за вакуум все още е на нормално ниво, появата на течове все още може да доведе до неочаквани газове (като кислород) във вакуумната камера, което понякога може да има много сериозно въздействие върху процеса (като някои процеси на нанасяне на покритие) . Така че, независимо дали има значително намаляване на налягането във вакуумната система, трябва да се провеждат редовни тестове за течове.
Реално изтичане и виртуално изтичане
Не всяко удължено време на изпомпване и екстремен спад на налягането се дължат на изтичане. Преди да използвате детектор за течове за откриване на течове, е необходимо да разберете как да определите дали вакуумното оборудване наистина е изтекло.
Замърсителите, прикрепени към вътрешната стена или вътрешната стена на вакуумна камера, непрекъснато отделят газ под вакуум и това явление се нарича дефлация. Когато във вакуумната камера има мъртво пространство и мъртвото пространство е свързано с вътрешността на камерата чрез тесен канал, газът в мъртвото пространство бавно ще се освободи под вакуум, образувайки явление, подобно на издуване или изтичане, което обикновено се нарича виртуално изтичане.
Истинските течове могат да бъдат открити чрез откриване на течове, а обезвъздушаването може да бъде разрешено и чрез почистване на вътрешната повърхност на вакуумната камера. Въпреки това, след като възникне виртуален теч, той е труден за откриване и е необходимо да се избягват структури или процеси, които са предразположени към виртуални течове, доколкото е възможно по време на проектиране и производство, като резбови връзки (може да се използват кухи болтове, ако е необходимо ), дълги процепи или капиляри, напълно заварени камери от двете страни (по-дебелите черупки се препоръчват да бъдат напълно заварени от вакуумната страна и периодично заварени от атмосферната страна) и т.н.
Следните два метода могат да се използват, за да се определи дали има действителен теч във вакуумната система.
Анализ на кривата на падане на налягането
Историческите данни за вакуумните системи са един от най-ценните инструменти за разбиране на производителността на големи вакуумни системи. Опитни техници внимателно ще запазят историческите данни и бързо ще определят причината за проблемите, като сравнят текущата крива на спад на налягането с предишния цикъл, когато системата е била в добро състояние. Например, като се използва кривата на падане на налягането, показана на следващата фигура, е възможно да се определи дали има теч.
При същите условия на процеса и нормална работа на вакуумната помпа, ако има реален теч, газът, изтичащ в камерата отвън, ще доведе до спадане на налягането в камерата до позиция, по-висока от нормалното гранично налягане, и след това вече няма да намалява или намалява много бавно. Кривата на падане на налягането е подобна на горната крива на горната фигура. Когато има дефлация или виртуално изтичане, газът бавно се освобождава и степента на дефлация намалява. Системата може да достигне първоначалното гранично налягане, но времето за достигане на граничното налягане се забавя значително. Кривата на падане на налягането е подобна на средната крива на горната фигура.
Тест за повишаване на налягането
Тест за повишаване на налягането, известен също като тест за задържане под налягане или тест за задържане на вакуум. Затварянето на вентила между вакуумната помпа и камерата под вакуум може да причини повишаване на налягането (отскок) в камерата поради издуване, виртуално изтичане или изтичане. Чрез разделяне на нарастването на налягането на изминалото време, скоростта на нарастване на налягането на вакуумната система може да се изчисли и начертае като крива, както е показано на следващата фигура. Скоростта на нарастване и спадане на налягането обикновено се изразява в Pa/hr. За общо промишлено вакуумно оборудване трябва да се проучи и разреши скоростта на нарастване на налягането, надвишаваща 1Pa/час по време на изпитване за поддържане на налягането. Някои съоръжения с висок вакуум изискват скорост на нарастване на налягането от 0.5Pa/час или дори по-ниска.
Тестовете за падане и повишаване на налягането няма да открият течове, а само ще покажат кумулативния ефект от всички източници на газ (действителни течове и дефлация или виртуални течове). Ако има подозрение за истински теч, следващата стъпка обикновено е да се използва хелиев детектор за течове за откриване на теч.
Външен теч и вътрешен теч
Изтичането, което обикновено наричаме, се отнася до външно изтичане, тоест изтичане отвън към вътрешността на вакуумната камера или тръбопровода; Вътрешното изтичане се отнася до изтичането, което възниква между две вакуумни камери, които трябва да са изолирани, между два вакуумни тръбопровода, изолирани от клапани, или между вакуумна камера и тръбопровод.
Външните течове могат лесно да бъдат открити чрез детектори за течове, докато вътрешните течове могат да бъдат предварително оценени само чрез сегментирано поддържане на налягането и други методи. След това тръбопроводът от едната страна на подозрителния клапан може да бъде премахнат и може да се извърши откриване на течове (или детектор за течове може да се свърже към едната страна на подозрителния клапан и хелиев газ може да се напълни в тръбопровода от другата страна за откриване на теч).
Динамично изтичане
Във вакуумни системи, където има предаване на движение, се използват динамични уплътнения. Тези динамични уплътнителни структури вероятно ще уплътнят добре в статични условия, но ще изтекат по време на движение; Например, клапани, които използват гумени уплътнения на вала за динамично уплътнение (между стеблото на клапана и корпуса на клапана), са по-податливи на това явление. Вероятността това явление да се случи не е висока, но поради факта, че вентилът обикновено е в отворено или затворено състояние по време на откриване на теч, това динамично изтичане е трудно за откриване.
За критични процеси изборът на клапани, запечатани с гофрирани тръби, може значително да намали вероятността от динамично изтичане; Ако вентилът все още е уплътнен с уплътнение на вала, по време на откриване на теч, пръскането на хелий в позицията на стеблото на клапана, докато работи с вентила, може бързо да определи дали има динамичен теч във вентила.
