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關(guān)鍵詞：檢測手段: 泄露率；真空指標：極限真空：
0 引言
真空熱處理設(shè)備是現(xiàn)代工業(yè)不可缺少的裝備，在先進的工業(yè)裝備制造業(yè)中，真空熱處理具有比普通熱處理設(shè)備更先進的熱處理能力與效果，近幾年我國的真空熱處理設(shè)備應用不斷上升，隨著真空爐的廣泛應用，設(shè)備的日常維修，保養(yǎng)尤為重要，其中比較重要的指標就是泄漏問題。泄漏率嚴重增加不僅導致熱處理材料氧化嚴重，同時也會導致爐體內(nèi)部損壞，因此，作為日常維護的一項重要監(jiān)控指標，真空爐泄漏率的檢測是一項重要工作內(nèi)容，
1泄漏的確定
在日常開動設(shè)備時就應當細心觀察設(shè)備運行狀況，一般最簡單的經(jīng)驗觀察方法，是看被處理工件的處理前后的顏色亮澤變化，但也應當注意的是若采用惰性氣體回填風冷卻或分壓控制過程中的氣體純度不夠引起的色澤變化。通?？蛇x擇在比較合適的條件下，如：當某次操作停爐后﹑若再經(jīng)過十幾甚至幾十小時才有下批工件進行裝爐時﹑此時可在被熱處理工件的工藝結(jié)束后﹑恰好爐內(nèi)的真空水平處于比較高的狀態(tài)時﹑可繼續(xù)占用熱處理工藝結(jié)束后的一段時間把爐內(nèi)真空度抽到最高并維持一段時間再停爐，然后作好真空度指標記錄，等到下一次開爐時再觀察一次真空指標，比較兩次記錄結(jié)果，判斷一下真空度泄漏情況。其實在每次開爐時都應留心注意觀察真空指示儀表，是否在規(guī)定的時間內(nèi)達到相應的真空指標、或最高極限真空度等，假若真空指標下降，則很有可能是爐體產(chǎn)生泄漏所引起，另外，如果真空爐熱室區(qū)較長時間暴露在大氣壓下，則再次起動運行真空爐時，真空度往往需較長時間才能達到相應指標，這期間也必須經(jīng)過幾次加溫抽真空脫氣的過程。一般地檢查真空泄漏可分幾步；首先起動泵系統(tǒng)使熱室達到極限真空度（通常約在10-3Pa范圍以上），然后關(guān)掉所有熱室真空閥，記錄此時的真空讀數(shù)，每30分鐘至少記錄一次真空度讀數(shù)，連續(xù)記錄數(shù)個讀數(shù)后，再重新起動泵系統(tǒng)使熱室真空度達到極限值，比較前后兩次的真空水平，若真空指標不斷的有所改善，則真空度降低是由于爐內(nèi)脫氣而引起，可反多次重復上述操作直到比較前后真空指標改變不大為止，此時的真空水平即是最終極限真空度。在爐體脫氣過程中可適當加熱溫度（600℃—800℃持續(xù)幾十分鐘）使熱室更充分脫氣。當真空指標改善不大，并且當關(guān)掉所有真空閥和泵系統(tǒng)及與泵系統(tǒng)管路之間的真空閥之后，從真空儀表的讀數(shù)看到壓升率較快增加時（達不到〈 泄漏率/小時指標〉），則爐體存在泄漏，下一步應進一步檢查具體的泄漏部位。
另外，真空指標降低也有可能是真空系統(tǒng)的泵能力下降所引起，這種情況下就比較難以做下一步的精密檢測，因為，真空指標達不到較高的檢測條件，也就無法檢測微小的泄漏率。但通常在真空度高于10-2Pa的系統(tǒng)中，它的最前級通常是擴散泵，擴散泵的油氧化，加熱溫度不夠，冷卻不良等是造成高真空指標上不去的主要因素。對于1Pa以下的兩極泵系統(tǒng)（機械+羅茨泵）的低真空爐，一般不進行精密檢測。而兩極泵系統(tǒng)的極限真空與擴散泵的啟動切入點又有較寬的交叉范圍，因此，在兩極泵系統(tǒng)+擴散泵系統(tǒng)的真空結(jié)構(gòu)中，兩極泵系統(tǒng)對幾十Pa到一個大氣壓的真空時間影響最大，如果這短時間過長，若不是泵系統(tǒng)存在問題
就是存在較大泄漏，所以更容易判斷。
2較大泄漏的檢測
對于比較大的泄漏（如：泄漏率大于幾十Pa）可采用工業(yè)“酒精”或“丙酮”進行粗檢查，方法是在懷疑有泄漏的部位（帶有噴漆的表面應注意，防止表面油漆被有機溶劑溶化）噴灑酒精或丙醇，同時觀察真空儀表的真空指示瞬間變低否，若變低則此部位存在泄漏，在對不同的部位進行噴灑檢查時，不同部位之間要有一定的時間間隔，因為泄漏在真空儀表的讀數(shù)反映大約有幾秒到十幾秒的延遲，這種方法很容易做到，但靈敏度低，當存在比較小的泄漏時就無法檢測到。
3精密檢測
精密檢測是一項認真仔細的工作，由于泄漏比較小，應采用更精密的檢測儀器；“氦—質(zhì)譜儀”“MASS-SPECTROMETER-TYPE HELIUM LEAK DETECTOR”，例如：“NCR—925”是比較常用的泄漏檢測儀器。通常在所有高真空爐的機械泵（羅茨泵）與擴散泵之間都配有專門進行真空泄漏檢測的閥門，可把泄漏檢測儀器的管路與之緊密連接在一起，在真空爐整個泵系統(tǒng)運行的同時，對所懷疑的泄漏部位采用氦氣等進行點噴，同時觀察“氦—質(zhì)譜儀”的儀表指示有否變化，若有變化則該部位存在泄漏。此種方法靈敏度高，能夠檢查出很小的泄漏，但這種專門儀器很貴，故費用較高。一般最簡單的方法是采用真空泥對所懷疑的部位暫時封住，每封住一個部位，然后等待一段時間（幾分鐘至十幾分鐘）觀察真空儀表的指示值，若真空度指標上升，則證明該部位存在泄漏，故可對該部位進行檢修，但這種方法對較多部位存在的微小泄漏，因靈敏度的原因就難以檢查到了，而且有些真空部位又難以用真空泥封住，因此：此檢測方法有限。若真空室能夠適當加以正壓時（通常0. 3—0. 5 MPa），可采用“鹵元素類型的檢漏儀（HALOGEN-TYPE LEAK DETECTORS）”，且比較容易做到。使用方法和冰箱檢漏類似（檢測泄漏到外部的鹵元素），而與“氦—質(zhì)譜儀”（檢測進入爐內(nèi)部的氦元素）的方法相反。檢測時在充以正壓的爐內(nèi)部加入少量鹵元素，而在爐的外部對所懷疑的某部位使用該檢測儀進行檢測，當在某部位檢測到鹵元素時，則證明該處有泄漏。在充以正壓的爐內(nèi)，對于某些外露且較容易觀察的部位,簡單而有效的方法是采用皂泡法，但效率低，最好與鹵元素檢測儀配合使用。另外有些真空爐的結(jié)構(gòu)限制不能充以正壓，并且有些部位正壓時有泄漏，而負壓時卻沒有泄漏，故容易出錯，因此；仍然存在一定的局限性。由此可見，在高真空爐的安裝中，所有管路的接頭、密封環(huán)、各種閥 、焊接部位等等，都應認真仔細檢察是否達到要求，密封環(huán)等處的真空脂是否清潔干凈，保護漆面是否損壞而生銹，真空泵的磨損、擴散泵油的老化等都是要考慮的因素之一，另外在熱室區(qū)丟下的清潔布或手套之類的東西是造成真空度降低的常見原因。
以上介紹的是屬于真空爐的外漏檢測。通常最比較難以檢查的泄露是內(nèi)漏，即：爐體管路內(nèi)等之間的泄漏，如，管路之間的各真空閥，回填氣體閥，兩室之間的內(nèi)門等等，所謂困難是因為可以把爐體看成是一個整體密封容器，容器對外部是完全屬于密封狀態(tài)，但內(nèi)部之間的可控開啟關(guān)閉部分存在關(guān)閉不嚴狀態(tài)就很難使用外部滲透手段進行檢測，只能根據(jù)具體爐體結(jié)構(gòu)及管路閥門結(jié)構(gòu)情況來具體分析，如，抽真空狀態(tài)下的真空度指標容易達到，但停泵關(guān)閉閥門后（真空泵與真空室之間的閥門），真空泄漏指標卻達不到要求，這很有可能是真空泵與真空室之間的閥門存在關(guān)閉不嚴問題，但這對工作狀態(tài)下真空指標的影響不大。懷疑內(nèi)門不嚴，可開啟冷區(qū)的爐門（冷區(qū)真空指標低，通常泄露指標比較低，除非有較大泄露，通常不作為重要檢查目標），把熱區(qū)與冷區(qū)之間的內(nèi)門暴露在外，可按照外漏方法進行檢查。因此，在安裝爐體各部分的真空閥門等時，也應十分注意其閥門密封的清潔，采用優(yōu)質(zhì)密封脂涂抹均勻等，同時也要求爐體內(nèi)部定期清潔，及熱處理件的潔凈，采用規(guī)定的清洗濟進行清洗，所有這些都必須認真去做。
4 泄漏對真空泵的影響
真空爐的抽真空系統(tǒng)的泵能力，是指從一個大氣壓到設(shè)計真空度、通常高于10-3 Pa以上的工作時間，此規(guī)定時間內(nèi)的極限真空度、泄漏率等是檢驗真空爐系統(tǒng)性能等方面的幾個很重要參數(shù)。一般地一個優(yōu)良的真空系統(tǒng)，當擴散泵未切入，僅兩級泵系統(tǒng)工作時，從一個大氣壓到2*10-1 Pa只需15--20分鐘。在空爐經(jīng)過充分真空脫氣、加溫并冷卻以后，對要求較高的真空系統(tǒng)，則泄漏率一般每小時在0.1 Pa（指數(shù)立方米的大的真空系統(tǒng)）到0.5 Pa（數(shù)立方分米的很小真空系統(tǒng)）左右。而對于一般的真空系統(tǒng)則規(guī)定在1Pa--3Pa之間。由于氣體的體積隨壓力的減少而增加；如：溫度不變，在一個標準大氣壓下（約為0.1MPa）一立方米的氣體，當壓力減小到10Pa時，則體積將增至約10000立方米，可見在抽真空過程中，隨著系統(tǒng)真空度的提高，相應地氣體的體積也在不斷增加，故泵所需系統(tǒng)的容量并沒有減輕，反而會需要增加（泵系統(tǒng)能力愈接近于它的極限真空工作區(qū)域，其效率降低愈多）。因此；在高真空的情況下，若爐內(nèi)產(chǎn)生哪怕輕微的泄漏，也要成大比例地增加泵的容量，才能滿足在此泄漏下的相應的真空度指標，所以，盡可能地減小泄漏率，是非常重要的關(guān)鍵問題。
作者簡介：曾祥斌 男 、1959 10 10 生 、 82 年畢業(yè)于哈爾濱理工大學、電測與儀表專業(yè)、學士學位、高級工程師 、廠優(yōu)秀科技工作者、86年改造美國124“數(shù)控立車獲沈陽市五小科技成果一等獎、88年改造美國 168“數(shù)控臥車獲沈陽市科技進步二等獎，96年獲沈陽市引進技術(shù)應用、改造優(yōu)秀項目突出貢獻獎，
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