真空熱處理爐現場檢漏的理論分析法

2012-09-24 張忠和 沈陽鼓風機集團股份有限公司

  本文以我公司首臺進口的油淬氣冷多用真空熱處理爐的現場檢漏分析為例,介紹了在沒有專用檢漏儀器的情(qing)況下,以(yi)理論分析(xi)判(pan)斷(duan)為(wei)主的檢(jian)漏方法,以(yi)及對真空熱處理爐(lu)現(xian)場檢(jian)漏的相關理論和注意事項進行了(le)論述(shu)。

  我公司的真空熱處理設備越來越多,圖1 是其中的一臺進口的油淬氣冷多用真空熱處理爐,也是我公司引進的第一臺真空熱處理爐,該照片圖比較清楚地反映出了設備的加熱室、淬火室以及設備的整個抽真空系統。

 我公司的一臺進口的油淬氣冷多用真空熱處理爐

圖1 我公司的一(yi)臺進口的油淬(cui)氣冷多用真空熱(re)處理爐(lu)

  理想的真空系統應該是不存在任何漏氣現象的。但在實際的真空系統中,泄漏是絕對的,不漏則是相對的。只要設備的真空度維持在極限真空度以上,或者壓升率達到設備的設計要求,雖然存在漏氣,也可以認為系統是不漏的。真空熱處理設備的檢漏環節主要有以下四個方面,設備設計階段就要考慮各部件、各部位的檢漏方法和時機;設備制造過程要檢漏;設備安裝調試過程要檢漏;設備使用過程也要檢漏。

  本文要探討的是設備使用過程的檢漏問題。真空檢漏的方法很多,大的分類有壓力檢漏法、真空檢漏法和背壓檢漏法三類,而壓力檢漏法和真空檢漏法中又有很多具體的檢漏方法,參考文獻中有很詳細的介紹。本文要探討的是參考文獻中沒有介紹的理論分析法,即不使用專用的檢漏儀器、利用設備上的抽真空系統和真空測量儀表,以理(li)論分析判斷為主、輔之(zhi)以簡(jian)易的(de)檢漏方法來解決真空熱處(chu)理(li)設(she)備(bei)的(de)現場檢漏問題。

1、影響真空度的主要因素

  真空熱處理爐正常工作時的極限真空度(du)由下式決(jue)定:

真空熱處理爐正常工作時的極限真空度

  由公式(1)我們可以看出,真空爐的真空度是由真空泵的(de)極(ji)限(xian)真空(kong)(kong)(kong)(kong)度(du)、爐(lu)室(shi)的(de)漏(lou)氣率、爐(lu)室(shi)內的(de)表面(mian)(mian)放氣量和泵(beng)(beng)對(dui)爐(lu)室(shi)的(de)有(you)效(xiao)抽速決定的(de)。泵(beng)(beng)的(de)極(ji)限(xian)真空(kong)(kong)(kong)(kong)度(du)(P0)是設計階段的(de)事,我們不(bu)討論(lun)。對(dui)爐(lu)子真空(kong)(kong)(kong)(kong)度(du)的(de)影(ying)響因(yin)素(su),除了(le)上述三個方(fang)(fang)面(mian)(mian)的(de)因(yin)素(su)外,還有(you)一方(fang)(fang)面(mian)(mian),在查到的(de)參考文(wen)獻中(zhong)都沒有(you)介(jie)紹,就是真空(kong)(kong)(kong)(kong)測量系統的(de)故(gu)障問題,它直接(jie)影(ying)響儀表的(de)真空(kong)(kong)(kong)(kong)度(du)顯(xian)示值,例如真空(kong)(kong)(kong)(kong)規管的(de)污染(ran)、真空(kong)(kong)(kong)(kong)儀表的(de)零點(dian)偏移等(deng)。

2、真空泄漏的檢測指標

  對于真空設備而言,無論密封系(xi)統多么可(ke)靠(kao),微量的(de)(de)漏氣(qi)(qi)總是(shi)(shi)存在的(de)(de)。漏氣(qi)(qi)率是(shi)(shi)反映真(zhen)(zhen)空(kong)設備(bei)質量好壞(huai)(huai)的(de)(de)一(yi)個(ge)重要(yao)(yao)指標,冷爐(lu)的(de)(de)極限真(zhen)(zhen)空(kong)度是(shi)(shi)不(bu)能說明漏氣(qi)(qi)情況(kuang)好壞(huai)(huai)的(de)(de),這(zhe)個(ge)結論(lun)可(ke)由分析公式(1)得到[2]。目前對真(zhen)(zhen)空(kong)爐(lu)的(de)(de)漏氣(qi)(qi)率均采用(yong)(yong)壓(ya)(ya)(ya)(ya)升(sheng)率來表(biao)示,單位為Pa/h,JB/T 8195.4- 1999間接(jie)電阻爐(lu)ZC 系(xi)列真(zhen)(zhen)空(kong)淬火爐(lu)標準中規定(ding):A級<2.0 Pa/h,B 級<1.33 Pa/h,C 級<0.65 a/h。測量壓(ya)(ya)(ya)(ya)升(sheng)率一(yi)般采用(yong)(yong)靜態升(sheng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)法,也稱為真(zhen)(zhen)空(kong)放(fang)置法,即首(shou)先抽真(zhen)(zhen)空(kong)到設備(bei)的(de)(de)極限真(zhen)(zhen)空(kong)度,然后關閉閥門(men)使真(zhen)(zhen)空(kong)室同真(zhen)(zhen)空(kong)泵系(xi)統隔離,按(an)GB/T10066.1- 2004 電熱設備(bei)的(de)(de)試驗方(fang)法的(de)(de)通用(yong)(yong)部分中的(de)(de)規定(ding),進(jin)行讀取(qu)數(shu)據,并計算(suan)壓(ya)(ya)(ya)(ya)升(sheng)率,也可(ke)以再乘以真(zhen)(zhen)空(kong)室的(de)(de)體積得到漏氣(qi)(qi)率。壓(ya)(ya)(ya)(ya)升(sheng)率的(de)(de)測量最好是(shi)(shi)經過長(chang)時(shi)間抽真(zhen)(zhen)空(kong),達到真(zhen)(zhen)空(kong)室內表(biao)面放(fang)氣(qi)(qi)量可(ke)以忽略不(bu)計的(de)(de)條件,對于長(chang)期使用(yong)(yong)的(de)(de)爐(lu)子(zi)或真(zhen)(zhen)空(kong)室長(chang)時(shi)間接(jie)觸大氣(qi)(qi)的(de)(de)爐(lu)子(zi),要(yao)(yao)先進(jin)行脫(tuo)氣(qi)(qi)或凈(jing)化處(chu)理方(fang)可(ke)測壓(ya)(ya)(ya)(ya)升(sheng)率,即使這(zhe)樣,讀取(qu)數(shu)據時(shi)也要(yao)(yao)在壓(ya)(ya)(ya)(ya)力隋時(shi)間變化呈(cheng)線(xian)性段上讀取(qu)數(shu)據。

3、快速泄漏的理論分析

  真(zhen)空(kong)(kong)度快(kuai)速下(xia)降(jiang),一般不用多考慮(lv),肯定(ding)存(cun)在泄漏(lou)(lou)(lou)點(dian)。快(kuai)速泄漏(lou)(lou)(lou)原因的(de)(de)查找較微量泄漏(lou)(lou)(lou)容易(yi)(yi)的(de)(de)多,應用理(li)論(lun)(lun)分析的(de)(de)方法(fa)就可解決問題(ti),最(zui)多輔之(zhi)以(yi)簡易(yi)(yi)的(de)(de)檢漏(lou)(lou)(lou)方法(fa),就可以(yi)找到泄漏(lou)(lou)(lou)點(dian)。理(li)論(lun)(lun)分析的(de)(de)基(ji)礎是(shi)(shi)數據(ju)(ju),沒有(you)真(zhen)實(shi)、詳細的(de)(de)數據(ju)(ju)是(shi)(shi)無(wu)法(fa)進行(xing)理(li)論(lun)(lun)分析的(de)(de)。當爐(lu)子(zi)的(de)(de)真(zhen)空(kong)(kong)度出現異常時,要(yao)詳細觀察真(zhen)空(kong)(kong)度下(xia)降(jiang)的(de)(de)過程、真(zhen)空(kong)(kong)度下(xia)降(jiang)前后(hou)設備的(de)(de)工作情況(kuang)(kuang)、設備上各指示(shi)儀表(biao)的(de)(de)數據(ju)(ju)變化(hua)情況(kuang)(kuang),包括回充氣壓(ya)力表(biao)的(de)(de)變化(hua)情況(kuang)(kuang),這些數據(ju)(ju)是(shi)(shi)進行(xing)理(li)論(lun)(lun)分析的(de)(de)重要(yao)依據(ju)(ju)。有(you)時候依據(ju)(ju)數據(ju)(ju)變化(hua)情況(kuang)(kuang)進行(xing)理(li)論(lun)(lun)分析甚至可以(yi)直接找到泄漏(lou)(lou)(lou)點(dian)。下(xia)面(mian)舉(ju)兩(liang)個應用理(li)論(lun)(lun)分析找到泄漏(lou)(lou)(lou)點(dian)實(shi)際例子(zi)。