Problemi imprevisti come le perdite di vuoto possono diventare catastrofici per i sistemi di vuoto, gli operatori e l'ambiente. È fondamentale sviluppare un piano di mitigazione prima di questi eventi in modo che i livelli di vuoto possano essere ripristinati il più rapidamente possibile.
Cos'è una perdita di vuoto?
Le perdite di vuoto sono piccoli fori che possono verificarsi in parti del sistema che permettono l'uscita o l'entrata indesiderata di gas. La loro gravità varia in base alle dimensioni del foro, alla temperatura, al tipo di gas pompato nel sistema e ai differenziali di pressione interna ed esterna.
Quando un sistema a vuoto sviluppa una perdita, l'efficienza ne risente e gli operatori e i prodotti sono a rischio. Diversi risultati negativi possono verificarsi come risultato di una perdita di vuoto, tra cui:
- Perdite tossiche nell'ambiente
- Ingresso di contaminanti
- Esplosioni
- Danni al sistema
Si noti che i sistemi a vuoto non hanno bisogno di essere a tenuta di vuoto per funzionare in modo sicuro ed efficiente. Tuttavia, hanno bisogno di mantenere una pressione operativa adeguata, un equilibrio di gas e una capacità di raggiungere e mantenere la pressione finale.
Metodi di test di tenuta del vuoto
Ci sono quattro modi standard per rilevare le perdite di vuoto: bolla, decadimento della pressione, aumento della pressione e test di vuoto con Elio.
Test della bolla
In questo caso, il tester mette un oggetto che perde sott'acqua e segna dove si formano le bolle. Un altro metodo consiste nel mettere del detergente intorno a un oggetto che perde acqua o gas e segnarlo per indicare dove si formano le bolle.
Test di decadimento della pressione
I test di decadimento della pressione richiedono al tester di evacuare un recipiente a vuoto chiuso fino al punto in cui viene raggiunta una pressione specifica. Poi, il tester chiude la valvola di ingresso della pompa e la riapre dopo un determinato periodo di tempo.
Il tester ripete questo processo diverse volte per determinare quanto tempo impiega il vuoto a tornare al suo livello originale. Se il tempo rimane costante, è probabile che ci sia una perdita. Tuttavia, una diminuzione del tempo non significa che non ci sia una perdita.
Test di aumento della pressione
Il test di aumento della pressione è essenzialmente il rovescio della medaglia del test di decadimento della pressione. Qui, il tester segna il livello di vuoto contro il tempo impiegato per raggiungere quel livello. Se è presente una perdita, la curva si raddrizzerà.
Test dell'elio
Il test dell'elio è l'unico metodo per rilevare una perdita inferiore a 1x10-6 mbar *l/s. I tester usano l'elio come gas tracciante grazie alla sua bassa massa, al basso costo e all'inerzia.
Riparare una perdita di vuoto
Una volta che un tester ha scoperto una perdita di vuoto e determinato il suo tasso di perdita, è il momento di passare alla fase di riparazione. Le riparazioni non possono creare un sistema a tenuta stagna, ma possono ripristinare le prestazioni del vuoto al livello richiesto per raggiungere lo scopo del sistema.
La maggior parte delle perdite rientra in una delle due categorie: guasto della guarnizione o problemi con i vetri/passaggi.
Riparazione delle perdite di vuoto in caso di guasto delle guarnizioni
La maggior parte delle perdite del sistema del vuoto si verifica nelle giunzioni dei componenti - le guarnizioni del sistema. Le perdite sono comuni intorno alle linee della pompa, alle porte della camera e alle aree di passaggio elettrico. Dopo alcuni anni di usura, tutte le guarnizioni diventano fragili.
Le riparazioni in questo caso sono relativamente semplici: sostituire la guarnizione che perde.
Riparazione delle perdite di vuoto del vetro di visualizzazione e del passante
I vetri di visualizzazione e i passanti sono incollati o saldati. Nel tempo, la forza meccanica o i cicli di temperatura possono incrinarsi nella giunzione tra questi materiali e gli altri, creando una perdita.
Sfortunatamente, riparare le perdite di vuoto del vetro ottico e del passante è spesso impossibile. I componenti dovranno essere sostituiti. A volte, tuttavia, i vetri a vista e i passanti possono essere riparati con resine a basso degrado o Vacseal® (un tipo di cemento).
Per i corpi dei recipienti a vuoto o la saldatura delle porte, la soluzione migliore è quella di saldare la perdita per assicurare la tenuta del sistema. Nei recipienti ad alto vuoto, gli utenti dovrebbero saldare dall'interno per evitare il degassamento.
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