Фролов Е.С. - Вакуумная техника (1037534), страница 92
Текст из файла (страница 92)
зл ~ /счдопРзл/Р (16.13) где Вел и Р— площади поверхностей соотиетственно элемента и вакуумной системы, м. Если все течи находятся в разбориых или сварных соединениях, то 1«»доп. ел «< 1«»доп!»лД (16 14) где !аи и ! — длины сварных соединений соответственно элемента и системы, м.
В вакуумных системах, подлежащих контролю герметичности, должен быть обеспечен доступ пробного газа ко всем поверхностям оболочек, отделяющим вакуумный объем от атмосферы, сварным швам, разборным и неразборным уплотнениям, а также должна быть предусмотрена возможность свободного прохождения проб. иота газа к контролируемым участкам поверхности и от них к течеискателю.
В сложных вакуумных системах предусматривают возможность секпионирования системы в процессе тече- !Е-а !й !Е Д(Р,Ь) Рис. 44,4, заки«оно«те и 10) от д 1г, ь) дде каналов круглого сечеооэ 1аииие !) и щееееедомк 1дооие 3) для молекулярного течения через канал щелевидного сечения 2ЬЬ» Г 8РТ О . = — $' — „(Р* — ~)= 2ИЬэд (Р» — Рс); (16.2) 3! для вязкостного течения через канал круглого сечения для вязкастного течения через канал щелевидного сечения О„,„= — (Рзз — р) ).
(И. 4) В формулах (!6.1) — (16.4): . !с поток, Па.мз/с; г — радиус канала круглого сечения, м; ! — длина канала, и; /7 — универсальная газовая постоянная, Дж/(моль К); Т вЂ” абсолютная температура, К; М вЂ” малярная масса газа, кг!мол)4 Р» и л— давление соответственно иа входе в канал и вмходе из него, Па; и — средняя тепловая скорость движеяия молекул газа, м!с; Ь н ь — длинная и короткая стороны щелевидного спчеиия, м; т)— динамическая вязкость газа, Па с. Для молекулярно-вязкастного течения через каналы круглого и щелевидного сечений можно рекомендовать упрощенную формулу 0 = Оэе т Юм (16 5) Если известен поток через течь в нормальных условиях, ю поток через течь в услоэиях, отлкчных от нормальных, определяют по формулам: при вязиостном режиме течения т)о Ре Вва —— Яэз — —.- ' (!66)-1 Чэ Р( — Р) молеиуляриом режиме течения /(в Р» Р» где Ра — атмосфеРное давление, Па; индексы и и в соответствуют произвольному газу и воздуху.
Соотношение между определи. ющим размером канала течи и потоком через нее в общем случае молекулярновязкостного режима течения характеризует зависимость (рис. !6.1), построенную с использованием выражений для безразмерного потока и безразмерного радиуса (или «раскрытия» щели). Основное исходное уравнениз имеет вид СГк = Цн« + Рку !) = Ь" ,- 6 Ь', (!6.8) !4 (Р( Р() ° где «си ='— 164) ! Ь(Р( Р») .
24») ! 2п Вщ= — б (Р» — Рк); 3! йь 3! Для каналов круглого и щелевид кого сечений: безразмерный поток У„= !)ка„/6; У = 1) а~~/()з; (16.9 'иоан )ьный апрющ яющ й раз мер Хи = Рхщ/()н) Хщ = йссщ/()щ. (16.10) В табл. 16.1 приведены данные к определению потока В газа через течь в молекулярно-вязкостном режиме при различных определяющих размерах г круглого канала или Ь (при различных Ь/!),щелевидного ка.
нала. Соотношения между потоком газа через течь и ее определяющими размерами при заданных значениях ! и !/Ь (при !» г, Ь): Л = В! для круг- лаго канала радиусом г; 2 = В//Ь для трещин с раскрытием Ь. Верхней границей существования молекулярного режима течения ориентировочно можно считать: для круглых течей 10 ' Па м»/с, для щелевидных !О 4 Па мз/с. Течение в нормальных условиях ориентировочно считают чисто вязкостным при Ви» »!О ' Па мз/с и Вщ>1 Па м'/с. Допускаемый поток натекания в сне«ему: при иеобходимостя достижения равновесного давления р в процессе откачки с эффективной быстротой Ве Е„,„< Ьрба/4; (И. П) при ограничении изменения давле.
иия ЬР в объеме У, изолируемом от отначкой системы иа время б!, !)к~п Щ;. Й~!/ 5Р/й!, (16.12) где Ьэ — коэффициент запаса по степени герметичности, вводимый для учета возможного влияния газовыделения на устаноВившееся давление; и„ вЂ” критическая концентрации компонента в натекающей газовой смеси (при определяющей роли общего газового потока и„= 1); (/ — проводимость системы.
Исходи из допускаемых потоков натекания в вакуумные системы, следует установить допускаемые потоки натекания их отдельных элементаи, подлежащих независимой проверке. Если возможны пористость отливок и наличие течей в листовом материале, из которого изготовлены оболочки про. 1,3 10 'е 6,7 10»е 1,3 10 '» 6,7 !О '4 1,3 10" 67!О ы 1,3 104 67!04 13!О ' 67 10' 1,310) 6,7-10 ' 1,3.10 ь 6,7 10 з 1,3104 6,7 10 4 1,3 10» 1,3!О з 6,7 10 з 0,1 0,67 1,3 50104 85 10" 1,1.10 т 1,810 т 2210 т 3,710 т 4,5 10 т 7,2 10' т 8 8.10 т 14!О' 1,7 104 4,8 1О 4 5,7.10 4 8,7 10 4 1,0.10 4 15104 1,8 10 4 33104 4,9 1О з 5,9 1О"е 8,8 104 1,!!О' 2,1.!0-14 4,6.10»е 6,5 !О 44 1,5.10 е 2,! 10 4 47!О е 6,5 10 е 1,5 1О с 2,1 104 4,6 1О з 6 4 10-4 4,1 !О т 5510" 1,1 10' 1,4!04 27!04 35!04 7,9 10' 1,4 1О ь 1,7. !О 3,0 104 3,8.10-' Общие сзздшснл ИСПЫТАНИЯ ИА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ 1 4 б г г з) г г и Т и) Рмс.
та.в. Ымогпсьоамьш сеьепме шзы: с — с течью, б — со сквозным кзпепом, в — со сквозным каналом е штуцером; ! — сепозме слон шзз: т — гепметпзмруюшее слов шзз; 3 — попопмптепьмзе плавка мпе обечзакз; 4 — штуцер Таблица 162 Метод врозепееея конышева Нт оп еспмтееая Мешж контРоля Область пвемееемее Все виды испытаний ва- кууыных систем Маиометрический Первый— третий С использованием вакуумных ириса. сок Поиск течей в незамкну. тых нли газанаполнен. ных элементах вакуумных систем Второй Накопление в ва- кууме Третий Контроль малогабаритных вакуумных систем и их элементов Первый— тритий Обдува; применение гелиевых чехлов (камер) Испытания непрерывно огкачнваемых объектов Масс-спектроме- трический Использование ба- рокамеры ,Первый, третий Испытания элементов вакуумных систем, работа.
ющих при избыточном давлении искания для быстрого нахождении участка с течью. Конструкция вакуумной системы должна исключать образование внутренних течей, которые могут стать источниками длительного поступле. ння воздуха в вакуумную систему, а также плохо откачиваемых полостей; в последних может задерживаться пробный газ, вызывающий повышен.
ный уровень фонового сигнала течеисхателя, В местах явного образования полостей [например, за резьбовым соединением внутренних деталей, за их сопряжением н др.) следует предусматривать прорези нлн проточки, обеспечивающие их эффективную откачку. Вакуумную систему снабжают штуцерами, фланцами и другими деталями для присоединения вакуумных насосов, преобразователей вакуумметров н течеискателей (необходимых для контроля герметичности), а также вспомогательного оборудования (чехлов, вакуумнмх присосах, разъемных камер и др ). При выборе режима испытаний следует иметь в виду, что в многослойных сварных швах возможно образование сложных течей Б с промежуточными полостямн А, ' увеличивающими время прохождения пробного газа (рнс 16.2, и).
Возможно также образование внутренних течей Б в полость за первым герметнзирующим швом. Испытание многослойных швов упро. шается, если они выполнены со сквозными, по возможности секционироваинымн, каналами Г за герметизируюшнм швом (рис.' ! 6.2, б). Выведенные через штуцера секции такого канала можно откачивать, контролируя изме- нение давления в вакуумной системе, или продувать через них пробный газ. Варианты выполнения швов со сквозными каналамн приведены н рис.
16.2, б, в. Перед испытанием вакуумных си стем н их элементов, длительное врем хранившихся на воздухе, необходим подготовить нх к испытаниям — осво- бодить течи от влаги. Для удаления воды из течей с потоком натехания менее 10 ь Па мзгс систему прагревают в условиях вакуума прн температуре выше 623 К. Поверхности непрогрева- емых вакуумных систем следует про- мывать летучей жидкостью с малым поверхностным напряженнем, на- пример ацетоном, с последующим про- ) грезам. Из течей с потоком натекания более 10 зПа мз!с воду удаляют в про. цессе откачки (без прогрева).
ф Перед испытаниямн на герметич- ность поверхность оборудования й должна быть тщательно промыта и обезжирена растворителями, реко- мендуемыми для вакуумных систем, и просушена для освобождения кана- лов течей от растворителей. Если нраграмыой испытаний пред- ) усмотрены испытания на вибростенде „'; или испытания на прочность (сжатие, " растяжение, тепловые удары, не- . равномерные нагрев, охлаждение и др.), проверка на герметичность долЖ- "' не быть заключительным этапом испы- таний, Испытання следует проводить в трч этапа, кангдый раз выбирая метод и способ проведения, позволя- ющие решать конкретную задачу этапа. Цель первого этапа (предварительных испытаний) — оценке общей герметичности испытуемого объекта, второго — поиск течей, котормй проводят при установлении факта неуерметнчности, третьего (заключительного)— проверка соответствчя степени герметичности вакуумной системы техническим требованиям (проводят при испытаниях вакуумных систем или сборочных единиц).
Этап поиска течей рекомендуется разбивать на два подэтапа: выделение негерметичных участков контролируемой вануумной системы с помощью чехлов. охватывающих отдельные участки системы, нчи секционированием вакуумной системы с поочередной подачей пробного газа на отдельные участки (для обеспечения оперативности испытаний крупногабаритных сн- стем выделенныи негерметичныи уча сток желательно разделить на более мелкие для локализации течеи прн этом сокращается время испытаний и снижается вероятность пропуска течей); уточнение места расположения течей обдувом тонкой струей или с помощью щупа. После устранения выявленных течей списанную часть испытаний повторяют до тех пор, пока на предварительных испытаниях не будет установлено, чта система герметична, Класснфикация основных методов контроля герметичности вакуумных систем н их элементов, а также способов проведено испытаний в соответствии с ОСТ 11 293.031 †! приведена в табл. !6.2.
Основные параметры течеискателей приведены в табл. !6.3. М аараиактраметриаткиа маитд иснытяния нА тнрмдтичность рг рг 16.2. Манаметрическяй метод С помощью вакуумметра можно определчть суммарный поток натекания через течи в систему и обнаружить места течей.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
