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發布時間:2021-09-12 05:30  
真空箱氦檢漏及回收系統設計關鍵技術
(1)真空箱體設計:首先、要保證箱體在抽真空過程中受力發生非彈性形變,造成箱體開裂。第二、要保證良好的氣密性,真空箱一般是焊接成型,根據真空系統要求,焊縫無氣孔、接痕, 表面光滑, 焊后焊縫表面磨光, 同箱體板一起拋光。這樣處理的箱體內表面光潔, 表面藏氣較少。第三、真空箱門開合自如,開合過程中不剮傷箱體密封圈,為提高箱體密封圈的使用壽命,設計時盡量考慮使密封圈在垂直箱體法蘭面方向上受力,盡量避免斜向受力。
(2)真空管路設計:真空管路設計首先要考慮管道流導要與真空泵的抽速相匹配,避免大馬拉小車現象。
(3)檢漏系統設計:首先、系統應具備檢測大漏、中漏、微漏功能,系統一但出現大漏應立即中止檢漏并給出報警,防止出現大漏后,繼續執行氦檢工藝, 造成系統累積大量氦氣而無法清除,也即是出現“氦”現象。其次、一但出現大漏,應有清氦措施,大程度的清除氦本底。
氦質譜檢漏儀的基本原理與組成
氦質譜檢漏儀由離子源、分析器、真空系統、電子線路及其他電氣部分組成。
目前的氦質譜檢漏儀基本上都是磁偏轉型的,現以180°的磁偏轉型檢漏儀為例加以說明。
在質譜室的離子源N內,氣體被電離成離子。在電場作用下,離子聚焦成束,并以一定的速度經由縫隙S1進入磁分析器,在均勻磁場的作用下,具有一定速度的離子束,將按圓形軌跡運動。其偏轉半徑按下列公式計算:
R=1.8(MU)^1/2/H
式中,R為偏轉半徑(cm);H為磁場強度(A/m);M為有效質量,即離子質量和電荷質量之比;U為加速電壓(V)。
由上式可以看出,當H和U為定值時,對應于不同的M,有不同的R。調節加速電壓U使氦離子束M2恰能通過縫隙S2,到達收集極K而形成離子流。
利用弱電流測量設備,使之在輸出儀表與音響裝置上反映出來。而其他不同于M2的離子束(如圖中M1、M3)則以不同的偏轉半徑而被分開
真空系統不嚴密的主要原因一般是真空系統的泄漏造成的。
真空系統泄漏主要是由于系統內有管道法蘭或儀表接口松動,密封墊破損或焊口裂縫造成空氣被吸入產生的。而漏入真空系統的空氣一般都會通過真空泵抽出,排到大氣中。氦質譜檢漏儀真空查漏法,正是利用了這一點,在我們懷疑的泄漏點處噴氦氣,在另一邊,也就是真空泵的排氣口處安排人員將氦質譜檢漏儀的吸架設好,“守株待兔”。如果該處懷疑的泄漏點真的泄漏,那噴在漏點處的氦氣就會被吸入系統,進入凝汽器并被真空泵抽出,通過真空泵的出口排出來,架設在真空泵出口的吸就會捕獲這些氦氣,檢漏儀就會識別檢測出氦氣分子量。
一般來說漏點越大,獲的氦氣分子量就越多,被檢漏儀檢測到的氦氣分子也越多,這樣就能準確鎖定漏點的位置和大小。
氦質譜檢漏儀真空查漏人員一般都是對系統非常熟悉的人員,因此在火電廠組織真空時都優選選擇熟悉系統的運行人員。
真空泄漏中的實漏、虛漏、外漏、內漏
實漏和虛漏
并非所有的抽氣時間延長、極限壓力下降都是因為泄漏,在使用檢漏儀檢漏前,有必要了解一下如何判斷真空設備是否真的發生了泄漏。
真空腔室的內壁或腔室內壁附著的污染物,在真空下持續的釋放出氣體,這種現象被稱為放氣。當真空腔室內部存在死空間,并且該死空間通過一個狹長的通道與腔室內部連通時,死空間內的氣體在真空下也會緩慢的釋放出來,形成類似于放氣或泄漏的現象,通常把這種現象叫做虛漏。
真實的泄漏可以通過檢漏找到,放氣也可以通過清洗真空腔體內表面而解決,而虛漏一旦產生,很難被發現,需要在設計和制造時盡量避免容易產生虛漏的結構或工藝,如上圖中的螺紋連接(一定要用的話可以使用空心螺栓),很長的狹縫或毛細管,兩側滿焊的腔體焊接(較厚的殼體建議真空側滿焊大氣側斷續焊)等等。