Cтраница 3
Проверка герметичности аппаратуры является одной из основных технологических операций в вакуумной технике. Существует много методов отыскания течи, однако лишь немногие из них являются достаточно чувствительными и универсальными. [31]
При таком способе отыскания течи уменьшают давление над тем участком наружной поверхности вакуумной системы, где предполагают наличие течи. При снижении внешнего давления над течью уменьшается давление внутри системы, которая в это время непрерывно откачивается насосом. Внешнюю поверхность испытуемого объекта необходимо плотно соединить с колпаком, из которого откачивается воздух механическим насосом. [32]
Устройство ( горелка) для отыскания течи имеет шланг, и пламя можно перемещать вдоль контролируемых мест соединений; когда в окружающем иламя воздухе присутствуют галогенсодержащие компоненты, то голубое ацетиленовое пламя становится зеленым или интенсивно фиолетовым; это резкое изменение цвета хорошо заметно. [33]
Этот способ обычно не удовлетворяет целям отыскания течей, так как он является слишком медленным. Однако он очень полезен для выявления натекающей части вакуумной установки, а также для проверки исправности насоса. Для некоторых специальных целей этот способ является наиболее чувствительным и доступным. [34]
Для контроля герметичности корпусов применяются следующие методы: опрессовки, вакуумный, вакуумно-жидкостный, люминесцентный и радиоактивный. Однако для проверки герметичности корпусов ГИФУ наиболее часто применяется масс-спектроскопический метод отыскания течей в герметичных объемах, имеющий наиболее высокую чувствительность ( 6 10 - 15 м3 Па / с) и позволяющий автоматизировать процесс контроля. [35]
Пары конденсируются на охлаждаемых ловушках лишь в том случае, если их парциальное давление выше упругости пара данного вещества при температуре ловушки. Не понимая механизма этого явления, можно много времени напрасно затратить на отыскание течи. Принимая во внимание, что наиболее распространенными парами, встречающимися в вакуумной практике, являются водяные пары, рассмотрим работу ловушки, наполненной смесью сухого льда с ацетоном. При температуре смеси ( - 78 С) давление паров воды равно 10 - 3 мм Hg. Если система откачана до давления ниже этого, пары воды испаряются с поверхности ловушки и дают эффет ложной течи. Ясно, что для получения упругости пара воды меньшей, чем 10 - 3 мм Hg, следует применять охлаждающее вещество с более низкой тепературой, чем температура смеси сухого льда с ацетоном. Для этой цели обычно используют ловушки с жидким воздухом, расположенные между вакуумной камерой и пароструйным насосом. Однако и в этом случае может наблюдаться эффект ложной течи в связи с тем, что в ловушке уровень жидкого воздуха постепенно понижается и температура льда, образовавшегося выше этого уровня, повышается. [36]
Внутренний сосуд резервуара рассчитан только на избыточное давление, он будет терять устойчивость и сминаться при создании в нем вакуума. Здесь необходимо применять метод заполнения сосуда пробным газом иод избыточным давлением и отыскания течей путем определения содержания пробного газа в воздухе. С этой целью может быть, в частности, использован специальный щуп, соединенный с вакуумной - системой гелиевого течеискателя. Однако в этом случае чувствительность течеискателя заметно снижается. [37]
Для проверки на плотность и обнаружения мест течи наиболее удобно применять гелиевый течеискатель. Промышленность СССР выпускает течеискатели типа ПТИ-6 и ПТИ-4а, которые предназначены для отыскания течей в высоковакуумных системах. Однако, как показала практика эксплуатации течеискателя ПТИ-4а при откачке больших объемов ( - 20 - 30 ж3), он может быть применен и при более высоких давлениях для вакуумных испытаний, заменяющих воздушные и водородные испытания на плотность химической аппаратуры. [38]
Контроль герметичности объектов галоидным течеиска-телем проводят используя газы фреон-22 или фреон-12 как в чистом виде, так и в смеси с воздухом или газообразным азотом. Давление фреона-22 или фреона-12 в испытуемом объекте при проведении испытаний на герметичность должно быть на 0 05 МПа ниже давления насыщенных паров при температуре испытания. Отыскание течей производят щупом, входящим в комплект галоидного течеискателя ( ГТИ), перемещая его по контролируемой поверхности. Через межэлектродное пространство датчика вентилятором непрерывно протягивается воздух, а вместе с ним и галоидные газы, вытекающие при наличии течей из испытуемого объекта. [39]
Ограниченность применения этого способа очевидна. Во-первых, он неприемлем в цельнометаллических установках и, во-вторых, может применяться только в определенной области давлений. Отыскание течи при помощи трансформатора Тесла сходно с применением разрядных трубок. Последние уже были описаны в гл. [40]
Контроль герметичности объектов галоидным течеискателем проводят, используя газ фреон-22 или фреон-12, как в чистом виде, так и в смеси с воздухом или газообразным азотом. Давление фреона-22 или фреона-12 в испытуемом объекте при проведении испытаний на герметичность должно быть на 0 5 кгс / см2 ниже давления насыщенных паров при температуре испытания. Отыскание течей производят щупом, входящим в комплект галоидного течеискателя ( ГТИ), перемещая его по контролируемой поверхности. Через межэлектродное пространство датчика вентилятором непрерывно протягивается воздух, а вместе с ним и галоидные газы, вытекающие при наличии течей из испытуемого объекта. [41]
Магнитноуправляемые стеклянные клапаны со шлифами [126] служат для отделения частей ультравакуумной системы друг от друга без полного перекрывания потока. Эти устройства занимают небольшой объем и, если они открыты, мало влияют на скорость откачки. Они полезны при отыскании течи в системе, а также при определении точного объема в адсорбционных исследованиях. Имеется два основных типа - плоская пластинка, покоящаяся на шлифованной опоре, и полусферический керн и углубленная муфта. Первый можно изготовить в более компактном виде, но он требует тщательной полировки. Керн и муфта занимают значительное место. Однако для того, чтобы получить ту же степень прилегания, как в случае плоской пластинки ( скорость утечки - 10 - 4 л / сек), требуется только обычная притирка. [42]
Отыскание течи в лабораторной или промышленной установке не всегда легко удается и часто требует большой затраты времени. Было разработано несколько способов отыскания течи, из которых наиболее быстрые годились, однако, только для установок из стекла ( отыскание течи при помощи искры) и были не очень чувствительны. [43]
Небольшие отверстия, влияющие на давление в диапазоне 10 - 6 мм рт. ст. и ниже, можно обнаружить по изменению давления при использовании органических жидкостей типа ацетона или че-тыреххлористого углерода или путем обдувания гелием или водородом. При нахождении течей очень полезен ионизационный манометр с нестабилизированным электронным пучком, поскольку и эмиссионный, и ионный токи изменяются при попадании тест-газа в систему. Водород очень эффективен при отыскании очень тонких течей и не загрязняет внутреннюю часть установки, а также не закупоривает временно дырки, как это бывает в случае углеводородов. [44]
Материал был представлен по возможности теми учеными, которые были непосредственно связаны с проводимой работой. V о течеискателях и технике отыскания течей была подготовлена по имеющимся отчетам. [45]