Поиск и устранение течей: Гелиевый масс-спектрометрический метод
Поиск утечек в вакуумных печах - задача, которой мало кто из нас дорожит, но все мы знаем, что она важна и необходима. Утечка - это проблема, с которой сталкивается почти каждый пользователь. Течи могут возникать внезапно или развиваться медленно с течением времени, но в любом случае они наносят ущерб как качеству продукции, так и внутренним компонентам системы. В крайних случаях проблема очевидна: вакуумная камера не откачивается и / или не создается нужное предельное остаточное давление.Однако небольшие утечки встречаются чаще всего и часто остаются незамеченными из-за способности вакуумных систем устранять их. Однако даже небольшие утечки могут привести к постоянному, а иногда и катастрофическому повреждению. Таким образом, регулярная проверка на герметичность и устранение утечек должны быть частью технического обслуживания вакуумной системы.
Как и любую другую работу, обнаружение утечек можно упростить, если иметь правильные инструменты и искать в нужных местах. Утечки могут быть присущи материалам конструкции, создаваться в процессе производства, возникать во время технического обслуживания или ремонта или возникать со временем из-за коррозии, износа, усталости или напряжения. Наиболее очевидное место для поиска утечки это в последнем месте ремонта или обслуживания и вокруг него.
Для обнаружения утечек можно использовать множество различных методов. Одним из самых распространенных методов является гелиевый масс-спектрометрический метод.
Гелиевый масс-спектрометрический метод
Гелиевые течеискатели - это высокоточный прибор для обнаружения утечек, особенно в труднодоступных местах. В некоторых случаях необходимо изолировать определенную область и впрыснуть гелий в замкнутое пространство. Этот метод достаточно чувствителен даже для обнаружения утечек в движущихся или переходных (вакуумных к давлению) уплотнениях.

Масс-спектрометр способен обнаруживать чрезвычайно небольшие объемы гелия. Гелий является предпочтительным индикаторным газом, поскольку он инертен, нетоксичен, относительно недорог и сложно поглощается. Гелий также легко протекает через небольшие утечки и имеет лишь незначительное присутствие в воздухе.
Принцип работы гелиевого течеискателя
Гелиевые течеискатели используются как для вакуумного метода течеискания, так и методом щупа. Газ поступает в трубку спектрометра, он ионизируется и ускоряется. Полученные в результате высокоскоростные заряженные частицы затем подвергаются воздействию магнитного поля, перпендикулярного направлению их движения. Результирующая сила перпендикулярна как вектору скорости, так и магнитному полю и заставляет частицы следовать по изогнутой траектории, радиус которой зависит от массы частицы, что позволяет разделить поток частиц на разные ионы.Правильно расположенный детектор ионов позволяет очень точно измерять концентрацию любого газа. Каждый электрон, испускаемый коллекторной пластиной, приравнивается к присутствию одного иона гелия. Количество собранного гелия затем преобразуется в скорость утечки.Способ обнаружение течей гелиевым течеискателем
Начните с верхней части вакуумной системы и двигайтесь вниз, проверяя следующие области:
- Источники питания
- Порты термопар - проверьте сальник оболочки и резьбу трубы – не забудьте выпустить гелий из разъема, чтобы убедиться, что внутри оболочки нет утечки.
- Дверные уплотнения
- Уплотнения смотрового окна
- Все резьбовые соединения труб
- Реле вакуума/давления (примечание: снимите крышки реле и впустите гелий)
- Электрический ввод воздуходувки (если есть)
- Атмосферные сальники на внутренних контурах охлаждения
- Клапаны для выпуска азота / инертного газа (для этого потребуется открыть входное соединение и ввести гелий в клапан)
- Любые муфты выдвижного типа
- Соединение для слива / заливки масла (примечание: заполните нижнюю часть насоса, чтобы проверить, нет ли утечек на эталонной панели)
- Валы дроссельных заслонок
- Уплотнение штока поршня высоковакуумного клапана
Проверка герметичности гелиевым течеискателем
Проверка герметичности масс-спектрометра требует, чтобы устройство подвергалось воздействию утечки гелия всего 3-4 секунды. Но для предотвращения ложных показаний необходимо время простоя или задержки между испытательными участками, как и в случае с методом испытания растворителем. Таким образом, слишком быстрое обнаружение утечек с использованием гелия может привести к трате большого количества времени на ремонт участков, которые не протекали в первую очередь.
При использовании гелия проверка всегда должна начинаться в нижней части системы, находящейся под давлением, и в верхней части вакуумированной системы. При работе с подвижными или переходными уплотнениями (например, вакуумными уплотнениями, которые также должны выдерживать давление) может потребоваться герметизация исследуемую область, а затем впрыснуть гелий в закрытую область.
Персонал, выполняющий обнаружение утечек, должен быть должным образом обучен, иметь правильные инструменты для выполнения работы. Устранение утечек является частью комплексной программы планового профилактического обслуживания вакуумной системы. Надлежащий уход за вакуумными насосами, замена уплотнительных колец по мере их старения, очистка уплотнительных поверхностей фланцев и регулярная проверка фитингов вакуумных термопар и подводов питания помогут предотвратить большинство утечек. Кроме того, ежедневные проверки на герметичность или непрерывный мониторинг уровня вакуума во время обработки также могут помочь выявить потенциальные проблемы до того, как они перерастут в капитальный ремонт.- Комментарии