在日常的生產以及實驗中,應制定真空爐的使用操作規章制度,建立完善的真空爐運行記錄和修理檔案,統計相關運行時間,加強真空爐日常維護。
掌握設備技術狀態變化趨勢,根據自己的相關生產以及實驗經驗,及早發現故障損壞苗頭,避免真空爐產生重大故障。
平時也要根據真空爐工作負荷和運行狀況,提前有針對性地準備真空爐相關易損件備件,未雨綢繆。
如真空爐加熱元件的使用壽命與工作溫度、真空爐內所燒工件、產品數量及操作情況等許多因素有關。
在每天24小時加工生產的情況下,真空爐加熱元件和隔熱屏的更換大約每兩三年進行一次。
真空爐一般在春秋季節泄漏故障較多,長期閑置的真空爐在再次使用時真空爐泄漏故障比較容易發生。
這時間就必須進行真空檢漏,真空檢漏一般采取每月一次測壓升率(在常溫下,關閉所有真空閥,停止真空系統運轉,10分鐘后讀一個數,1小時后再讀一個數,兩數之差是壓升率的數值)。如真空爐連續停機一周,要空運轉烘爐一次。
在真空系統檢漏時,除臨時應急維修用真空泥糊堵外,有氦質譜檢漏儀可用氦質譜檢漏儀進行真空檢漏。如沒氦質譜檢漏儀可用醫用針管吸丙酮或乙醚射到所懷疑的漏點處,觀察真空表讀數有無變化。
也可制作留有插真空硅管孔的盲板,分段封堵真空管路,進行檢漏。找到漏點以后進行維修(一般密封圈老化比較多),定時檢查真空爐的滑閥泵、羅茨泵、維持泵、擴散泵油,如發現油遇水乳化,真空下跌,必須更換上面泵油,應每周檢查一次油位和油的質量。
真空爐的泄漏檢測方法
真空爐的泄漏檢測主要采用兩種方法:噴吹法和吸嘴法。
1. 噴吹檢測法:傳統的泄漏檢測方法,它是將爐膛抽成真空,并在爐外施加氦氣(比如連接氦質譜儀),然后觀察結果。
2. 吸嘴檢測法:適用于您的檢測對象不能抽真空的情況。采用該方法時,需要將一種示漏氣體(比如氦氣)充入被檢測對象。被檢測對象的例子包括換熱器、水冷法蘭、水冷風機和軸、電饋通、水套等。當被檢測對象充入示漏氣體后,使用傳感器檢查其外部是否有任何氣體漏出。氦質譜儀也可用于這種檢測方法。
3. 惰性氣體的泄漏檢測也很重要。這是因為,整個回充系統從液態氣體儲存系統直到真空爐的泄漏率必須為零。如果惰性氣體從供氣系統或者爐體上的氣閥漏出,會使真空爐表現出抽氣效果差、密封性差、極限真空度差、難以排出正常釋氣、返流等問題。
惰性氣體泄漏也有兩種常用的檢測方法,分別是薄膜(皂泡)檢漏和真空檢漏。
一般來說,薄膜檢漏法是最容易和最快的高壓惰性氣體泄漏檢測法。它是在已知的可疑區域噴涂某種示漏液體,如果在任何檢查部位產生了氣泡,就能知道發現了一處泄漏。
真空檢漏是更精確的方法。它是將液氮或液氬儲存系統與真空爐脫離,確保整個系統處于真空狀態,然后使用氦質譜儀檢查系統的泄漏情況。
在進行真空檢漏時,應當:
- 關閉外部氣閥,以使外部液態氣體系統與蒸發器、回充儲罐、真空爐以及所有配套的減壓和回充管路脫開。
- 使用真空爐的正常抽氣系統對爐膛進行抽真空操作。
- 對回充儲罐進行減壓操作。
- 對爐體上的回充閥人工送電以將其打開。這步操作應由有經驗的專家按照安全規定來執行。
一旦打開回充閥和將回充儲罐減壓到大氣壓水平,真空爐就開始抽除管路中的氣體。從氣體儲罐和蒸發器直到關閉的外部氣閥,其中的氣體都將被抽除。然后可以使用真空爐的抽氣系統對整個回充系統進行抽氣,使整套系統都達到真空狀態。接下來,應當使用氦質譜儀對系統進行泄漏檢測。
當完成了真空爐和惰性氣體的全部泄漏檢測后,必須逐個消除每一處泄漏。
具體真空爐泄漏檢測的步驟如下:
- 在開始任何檢測之前,都要確保氦泄漏檢測儀經過標定(使用標準漏孔進行檢查)且性能正常。向檢測儀外殼內部噴入少量氣體,以確認檢測儀本身沒有任何泄漏。另外,也要檢查泄漏檢測儀與真空爐連接點的泄漏情況。
- 在球閥處于關閉的狀態下將泄漏檢測儀連接到粗抽管路的端口上。
- 確認擴散泵和粗抽泵的水路已經打開。
- 啟動維持泵和粗抽泵。
- 在啟動擴散泵前手動打開前級管路,檢查其泄漏情況。完成這項檢查后要確保關閉前級管路閥。
- 慢慢打開球閥,使氦泄漏檢測儀與系統接通。
- 向前級管路和粗抽系統的所有焊縫、螺紋接口和法蘭噴吹少量氦氣,檢查這些部位的泄漏情況。
- 對這項初步檢測發現的任何泄漏進行修復。
- 如果發現并修復了任何泄漏,則重復執行步驟5)–7)并再次檢查泄漏情況。
- 如果未發現新的泄漏,就關閉泄漏檢測儀球閥,啟動擴散泵,將其預熱45分鐘。
- 開始正式檢測,將爐室抽真空到水平。
- 如果爐室達不到高真空度,略微打開通往泄漏檢測儀的球閥,對爐室、增壓泵泵殼、架空管路和真空切換管路上的所有法蘭、螺紋接口和焊縫進行檢查。對這一步發現的任何泄漏進行修復。
- 現在以較大流量噴吹氦氣,對整個系統進行仔細檢查。
- 如果未發現新的泄漏,就關閉通往泄漏檢測儀的球閥,將檢測儀與系統脫開。
- 現在,真空爐應當得到了全面檢查,可以為恢復生產作好準備。
- 如果沒有發現外部氦氣泄漏,但泄漏率測試結果仍然顯示爐室的泄漏率較高,還有其他幾種可能性:
- 1)氣體通過氣體回充閥或分壓閥(比如氮氣或氬氣)進入爐室。拆下這些閥,檢查是否有灰塵、密封或膜片是否完好。
- 2)從氣冷式換熱器向真空中漏水。將換熱器從真空爐上拆下,檢查釬焊接合部位是否有水積聚。用空氣對換熱器加壓到大約100磅/平方英寸表壓,在所有釬焊部位刷上肥皂水看是否產生氣泡。如果有必要,將換熱器浸入水槽中,檢查是否有氣泡冒出。浸沒在水中后,換熱器在重新安裝到真空爐系統中之前必須在加熱爐內徹底烘干。這時,要在300?F下保持4小時,以使任何殘余的水分完全蒸發。
- 如果所有這些措施均不見效,則應考慮水從爐室水套漏入真空的可能性。水也可能從其他水套漏入真空,比如增壓泵或換熱器水套。拆下高溫區的所有部件,檢查是否有漏水產生的積水痕跡。如果沒有發現明顯的痕跡,用空氣對水套加壓到大約30磅/平方英寸表壓,在所有焊縫和接合部位刷上肥皂水看是否產生氣泡。有時,爐室中心會因出現裂紋甚至腐蝕而產生泄漏。爐室存在的所有泄漏都必須焊接修復和進行檢測,不能有任何氣泡產生。
- 從換熱器、真空室或其他水套漏入真空的水通常會使粗抽泵油變色(泄漏嚴重時變成乳白色,輕微時略有褪色)。如果漏水嚴重,爐室將不能抽真空到1托以下。如果爐室或換熱器外殼的底部積聚了游離水,它們會逐漸凝結成冰。有時看上去就像是爐室或換熱器箱體的空氣側結了霜。
請注意氦泄漏檢測儀的響應時間只是反映了泄漏的面積,準確的泄漏位置必須通過進一步分析才能確定。同一個區域常常存在著一處以上的泄漏。如果使用氦泄漏檢測儀未發現任何泄漏,這并不意味著肯定沒有泄漏,還要使用壓升率測試檢測。