真空設(shè)備設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)

1、根據(jù)設(shè)備的工藝要求，確定真空設(shè)備的總的大允許漏率，并依據(jù)這一總漏率確定各組成部件的大允許漏率。

2、根據(jù)設(shè)備的大允許漏率等指標(biāo)，在設(shè)計(jì)階段就初步確定將要采用的檢漏方法，并將其作為指導(dǎo)調(diào)試 驗(yàn)收的基本原則之一。

3、根據(jù)設(shè)備或部件的大允許漏率指標(biāo)，決定設(shè)備的密封、連接方式和總體加工精度，以及何種動(dòng)密封形式能夠滿足要求。如，法蘭采用金屬密封或橡膠密封。

4、容器結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)時(shí)，考慮如果采用加壓法檢漏被檢件所應(yīng)具有的耐壓能力和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

5、選擇零部件結(jié)構(gòu)材料時(shí)，考慮是否使用了可能被工作介質(zhì)和示漏氣體腐蝕而導(dǎo)致?lián)p壞的材料。

6、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，在容器或系統(tǒng)上要留有必要的檢漏儀器備用接口，以便在設(shè)備組裝、調(diào)試過(guò)程中檢漏使用。尤其是大型、復(fù)雜的管路系統(tǒng)，通常需要采用分段檢漏方法，因此在管路上要設(shè)置分段隔離的閥門(mén)，并在每一隔離段上預(yù)留檢漏儀器接口。

7、零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，盡量避免采用可能干擾檢漏工作的設(shè)計(jì)方案。例如在真空室內(nèi)螺釘孔不能采用盲孔形式，因?yàn)榘惭b螺釘后螺孔內(nèi)部剩余空間的氣體只能通過(guò)螺紋間隙逸出，形成虛漏。從而延長(zhǎng)系統(tǒng)抽氣時(shí)間，干擾檢漏正常進(jìn)行。如圖真空檢漏中不應(yīng)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)。

8、與此類似，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不允許存在連續(xù)雙面焊縫和多層密封圈結(jié)構(gòu)，因?yàn)檫@會(huì)在中間形成“寄生積”內(nèi)的氣體會(huì)形成虛漏；而當(dāng)內(nèi)、外雙側(cè)焊縫或密封圈同時(shí)泄漏時(shí)，“寄生容積”使示漏氣體穿越雙層焊縫的響應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，無(wú)法正常檢漏。

9、焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，盡量減少總裝后無(wú)法檢漏的焊縫

真空泄漏中的實(shí)漏、虛漏、外漏、內(nèi)漏

外漏和內(nèi)漏

我們平時(shí)所講的泄漏一般是指外漏，即從真空腔體或管道的外部向內(nèi)部泄漏；而內(nèi)漏是指兩個(gè)本應(yīng)隔離的真空腔室之間，通過(guò)閥門(mén)隔離的兩段真空管道之間，或真空腔室與管道之間，發(fā)生了泄漏。

羅茨泵上方的閥門(mén)在高真空時(shí)應(yīng)該是關(guān)閉的，如果該閥門(mén)關(guān)閉不嚴(yán)，高真空時(shí)氣體就會(huì)從閥門(mén)的下面向右側(cè)泄漏，這種泄漏就是內(nèi)漏。和外漏類似，內(nèi)漏也會(huì)造成高真空抽氣時(shí)間延長(zhǎng)、極限真空變差等問(wèn)題。

外漏可以方便地通過(guò)檢漏儀直接找到，而內(nèi)漏卻只能通過(guò)分段保壓等方式做預(yù)判斷，然后拆掉的閥門(mén)一側(cè)的管道，然后再進(jìn)行檢漏（或者在閥門(mén)的一側(cè)連接檢漏儀，向另一側(cè)的管道內(nèi)充入氦氣進(jìn)行檢漏）。

不同真空范圍內(nèi)的抽氣時(shí)間計(jì)算

高真空-超高真空領(lǐng)域的抽氣時(shí)間計(jì)算

這里所指的高真空至超高真空領(lǐng)域，是指真空度在0.2Pa以下，對(duì)于高真空領(lǐng)域，要充分考慮容器壁以及容器內(nèi)物體的氣體放出，因此，抽氣時(shí)間和抽氣速度的計(jì)算方法和低真空領(lǐng)域不同。

p(t)———到達(dá)壓強(qiáng)；

Se———實(shí)際抽氣速度；

Ql———腔體漏氣量；

Qg(t)———腔體內(nèi)部放出氣體量；

p0———初期壓強(qiáng)。

氣體的放出量Qg(t)隨著時(shí)間t而減少。計(jì)算開(kāi)始時(shí)，假定一個(gè)抽氣時(shí)間，根據(jù)當(dāng)時(shí)的放氣量來(lái)求得到達(dá)的真空度。如果計(jì)算結(jié)果p(t)和所需的真空度不一致，則重新假定時(shí)間，根據(jù)新假設(shè)時(shí)間的氣體放出量再次計(jì)算。不斷重復(fù)，終讓p(t)在所需的真空范圍內(nèi)。

高真空領(lǐng)域的抽氣時(shí)間計(jì)算遠(yuǎn)比低真空領(lǐng)域復(fù)雜。真空腔體的內(nèi)表面經(jīng)過(guò)酒精清洗和150～200℃烘烤處理的兩種情況下，后者的氣體放出會(huì)減少10%左右，因此使用同樣的抽氣泵所能到達(dá)的真空度也會(huì)更高一些。

真空腔體內(nèi)的部件形狀和材質(zhì)也極大地影響到達(dá)的真空度和抽氣時(shí)間。如果使用了樹(shù)脂類材料，則到達(dá)的真空度會(huì)比單純考慮金屬表面的氣體放出要差2～3個(gè)數(shù)量級(jí)。內(nèi)部使用螺釘時(shí)，螺紋部殘留的氣體隨著抽氣時(shí)間緩慢放出。為了加速螺紋部的氣體放出，要在螺釘中心穿孔，或在螺紋側(cè)面開(kāi)一個(gè)出氣孔。因此，內(nèi)部構(gòu)造越復(fù)雜，影響真空的因素就越多，要獲得高真空，設(shè)計(jì)上就更需要經(jīng)驗(yàn)。