O desempenho da maioriasistemas de vácuomudará ao longo do tempo, especialmente para equipamentos de vácuo usados na produção, que quase inevitavelmente experimentam problemas como uma diminuição no grau de vácuo. Uma causa comum desses problemas é o vazamento.
A detecção regular de vazamentos é importante
Grandes vazamentos são geralmente muito óbvios: a pressão na câmara de vácuo não está diminuindo em uma taxa normal, ou a pressão máxima é significativamente maior do que o valor normal. No entanto, às vezes pequenos vazamentos são difíceis de detectar devido à facilidade com quebombas de vácuopode lidar com cargas de gás causadas por vazamentos. Mesmo que a leitura do medidor de vácuo ainda esteja em um nível normal, a ocorrência de vazamentos ainda pode trazer gases inesperados (como oxigênio) para a câmara de vácuo, o que às vezes pode ter um impacto muito sério no processo (como certos processos de revestimento). Portanto, independentemente de haver uma diminuição significativa na pressão no sistema de vácuo, testes regulares de vazamento devem ser conduzidos.
Vazamento real e vazamento virtual
Nem todo tempo prolongado de bombeamento e queda extrema de pressão são devidos a vazamentos. Antes de usar um detector de vazamentos para detectar vazamentos, é necessário entender como determinar se o equipamento de vácuo realmente vazou.
Os poluentes presos à parede interna ou parede interna de uma câmara de vácuo liberam gás continuamente sob vácuo, e esse fenômeno é chamado de deflação. Quando há um espaço morto dentro da câmara de vácuo, e o espaço morto é conectado ao interior da câmara por um canal estreito, o gás no espaço morto será liberado lentamente sob vácuo, formando um fenômeno semelhante à deflação ou vazamento, que geralmente é chamado de vazamento virtual.
Vazamentos reais podem ser encontrados por meio da detecção de vazamentos, e a ventilação também pode ser resolvida limpando a superfície interna da câmara de vácuo. No entanto, uma vez que um vazamento virtual ocorre, é difícil detectá-lo, e é necessário evitar estruturas ou processos que são propensos a vazamentos virtuais tanto quanto possível durante o projeto e a fabricação, como conexões roscadas (parafusos ocos podem ser usados se necessário), fendas longas ou capilares, câmaras totalmente soldadas em ambos os lados (cascos mais grossos são recomendados para serem totalmente soldados no lado do vácuo e soldados intermitentemente no lado atmosférico), e assim por diante.
Os dois métodos a seguir podem ser usados para determinar se há um vazamento real no sistema de vácuo.
Análise da curva de queda de pressão
Os dados históricos de sistemas de vácuo são uma das ferramentas mais valiosas para entender o desempenho de grandes sistemas de vácuo. Técnicos experientes preservarão cuidadosamente os dados históricos e determinarão rapidamente a causa dos problemas comparando a curva de queda de pressão atual com o ciclo anterior, quando o sistema estava em boas condições. Por exemplo, usando a curva de queda de pressão mostrada na figura a seguir, é possível determinar se há um vazamento.
Sob as mesmas condições de processo e operação normal da bomba de vácuo, se houver um vazamento real, o gás vazando para dentro da câmara do lado de fora fará com que a pressão na câmara caia para uma posição mais alta do que a pressão limite normal, e então não diminuirá mais ou diminuirá muito lentamente. A curva de queda de pressão é semelhante à curva superior na figura acima. Quando há deflação ou vazamento virtual, o gás é liberado lentamente e a taxa de deflação diminui. O sistema pode atingir a pressão limite original, mas o tempo para atingir a pressão limite diminui significativamente. A curva de queda de pressão é semelhante à curva do meio na figura acima.
Teste de aumento de pressão
Teste de elevação de pressão, também conhecido como teste de retenção de pressão ou teste de retenção de vácuo. Fechar a válvula entre a bomba de vácuo e a câmara sob vácuo pode causar um aumento na pressão (rebote) na câmara devido à deflação, vazamento virtual ou vazamento. Ao dividir o aumento de pressão pelo tempo decorrido, a taxa de elevação de pressão do sistema de vácuo pode ser calculada e plotada como uma curva, conforme mostrado na figura a seguir. A velocidade de elevação e queda de pressão é geralmente expressa em Pa/h. Para equipamentos de vácuo industriais gerais, uma taxa de elevação de pressão superior a 1Pa/h durante o teste de retenção de pressão precisa ser investigada e resolvida. Alguns equipamentos de alto vácuo exigem uma taxa de elevação de pressão de 0.5Pa/h ou até menor.
Os testes de queda de pressão e aumento de pressão não localizarão vazamentos, mas apenas indicarão o efeito cumulativo de todas as fontes de gás (vazamentos reais e deflação ou vazamentos virtuais). Se houver suspeita de um vazamento real, o próximo passo geralmente é usar um detector de vazamento de hélio para detecção de vazamento.
Vazamento externo e vazamento interno
O vazamento ao qual normalmente nos referimos se refere ao vazamento externo, ou seja, vazamento de fora para dentro da câmara de vácuo ou tubulação; Vazamento interno se refere ao vazamento que ocorre entre duas câmaras de vácuo que deveriam ter sido isoladas, entre duas tubulações de vácuo isoladas por válvulas ou entre uma câmara de vácuo e uma tubulação.
Vazamentos externos podem ser facilmente detectados por detectores de vazamento, enquanto vazamentos internos só podem ser pré-julgados por meio de manutenção de pressão segmentada e outros métodos. Então, a tubulação de um lado da válvula suspeita pode ser removida e a detecção de vazamento pode ser realizada (ou um detector de vazamento pode ser conectado a um lado da válvula suspeita e gás hélio pode ser preenchido na tubulação do outro lado para detecção de vazamento).
Vazamento dinâmico
Em sistemas de vácuo onde há transmissão de movimento, vedações dinâmicas são usadas. Essas estruturas de vedação dinâmicas provavelmente vedam bem em condições estáticas, mas vazam durante o movimento; Por exemplo, válvulas que usam vedações de eixo de borracha para vedação dinâmica (entre a haste da válvula e o corpo da válvula) são mais propensas a esse fenômeno. A probabilidade desse fenômeno ocorrer não é alta, mas devido ao fato de que a válvula geralmente está em um estado aberto ou fechado durante a detecção de vazamento, esse vazamento dinâmico é difícil de detectar.
Para processos críticos, escolher válvulas seladas com tubos corrugados pode reduzir significativamente a probabilidade de vazamento dinâmico; se a válvula ainda estiver selada com uma vedação de eixo, durante a detecção de vazamento, pulverizar hélio na posição da haste da válvula durante a operação da válvula pode determinar rapidamente se há vazamento dinâmico na válvula.
