Los problemas imprevistos, como las fugas de vacío, pueden llegar a ser catastróficos para los sistemas de vacío, los operadores y el medio ambiente. Es crucial desarrollar un plan de mitigación antes de estos eventos para que los niveles de vacío puedan restaurarse lo más rápido posible.
¿Qué es una fuga de vacío?
Las fugas de vacío son pequeños orificios que pueden ocurrir en partes del sistema que permiten la salida o entrada no deseada de gas. Varían en severidad según el tamaño del orificio, la temperatura, el tipo de gas que se bombea a través del sistema y los diferenciales de presión interiores frente a exteriores.
Cuando un sistema de vacío desarrolla una fuga, la eficiencia se resiente y los operadores y productos se ponen en riesgo. Varios resultados negativos pueden ocurrir como resultado de una fuga de vacío, incluyendo:
- Fugas tóxicas en el medio ambiente
- Entrada de contaminantes
- Explosiones
- Daños en el sistema
Tenga en cuenta que los sistemas de vacío no necesitan ser herméticos al vacío para funcionar de manera segura y eficiente. Sin embargo, necesitan mantener una presión de funcionamiento adecuada, un equilibrio de gas y la capacidad de alcanzar y mantener la presión final.
Métodos de prueba de fugas de vacío
Hay cuatro formas estándar de detectar fugas de vacío: por burbujeo, caída de presión, aumento de presión y la prueba de vacío de helio.
Prueba de vacío por burbujeo
Aquí, se coloca un elemento con fugas bajo el agua y marca dónde se originan las burbujas. Otro método es colocar detergente alrededor de un artículo con fugas que esté lleno de agua o gas y marcarlo para indicar dónde se forman las burbujas.
Pruebas de caída de presión
Las pruebas de caída de presión requieren que se evacue un recipiente de vacío cerrado hasta el punto donde se alcanza una presión específica. Luego, se cierra la válvula de entrada de la bomba y se vuelve a abrir después de un período de tiempo determinado.
Se repite este proceso varias veces para determinar cuánto tiempo tarda el vacío en volver a su nivel original. Si el tiempo permanece constante, es probable que haya una fuga. Sin embargo, una disminución en el tiempo no significa que no haya fugas presentes.
Pruebas de aumento de presión
La prueba de aumento de presión es esencialmente la otra cara de la prueba de decaimiento de presión. Aquí, se marca el nivel de vacío contra el tiempo necesario para alcanzar ese nivel. Si hay una fuga, la curva se enderezará.
Pruebas de helio
La prueba de helio es el único método para detectar una fuga menor de 1x10-6 mbar *l/s. Los probadores utilizan helio como gas trazador debido a su baja masa, bajo costo e inercia.
Relacionado: Las fugas no deseadas en cualquier sistema pueden dañar fácilmente equipos y maquinaria costosa, reduciendo la efectividad del proceso. Las razones principales para las pruebas de fugas de helio son la calidad, la confiabilidad, la protección del personal y la protección del medio ambiente.
Reparación de una fuga de vacío
Una vez que se ha descubierto una fuga de vacío y se ha determinado su tasa de fuga, es hora de pasar a la etapa de reparación. Las reparaciones no pueden crear un sistema hermético a las fugas, pero pueden restaurar el rendimiento del vacío al nivel requerido para lograr el propósito del sistema.
La mayoría de las fugas se clasifican en una de estas dos categorías: fallo de la junta o problemas con los cristales de visión o los pasamuros.
Reparación de fugas de vacío con falla del sello
La mayoría de las fugas del sistema de vacío ocurren en las juntas de los componentes, los sellos del sistema. Las fugas son comunes alrededor de las líneas de bombeo, las puertas de la cámara y las áreas de alimentación eléctrica. Después de unos años de desgaste, todos los sellos se volverán quebradizos.
Las reparaciones aquí son relativamente sencillas: reemplace el sello.
Reparación de fugas en los cristales de visión o los pasamuros
Los cristales de visión y los pasamuros están pegados o soldados. Con el tiempo, la fuerza mecánica o el ciclo de temperatura pueden agrietarse en la unión entre estos materiales y otros, creando una fuga.
Desafortunadamente, la reparación de fugas en los cristales de visión o los pasamuros a menudo es imposible. Por lo general, los componentes deberán intercambiarse. A veces, sin embargo, los cristales de visión y los pasamuros se pueden parchear con resinas de baja desgasificación o Vacseal® (un tipo de cemento).
Para cuerpos de recipientes al vacío o soldadura de puerto, la mejor solución es soldar la fuga para garantizar la estanqueidad del sistema. En recipientes de alto vacío, los usuarios deben soldar desde el interior para evitar la desgasificación.
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