真空熱處理爐現(xiàn)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(xiàn)場檢漏分析為例,介紹了在沒有專用檢漏儀器的情況下,以理論分析判斷為主的檢漏方法,以及對真空熱處理爐現(xiàn)場檢漏的相關理論和注意事項進行了論述。

  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(tǒng)。

 我公司的一臺進口的油淬氣冷多用真空熱處理爐

圖1 我公司的一臺進口的油淬氣冷多用真空熱處理爐

  理想的真空系統(tǒng)應該是不存在任何漏氣現(xiàn)象的。但在實際的真空系統(tǒng)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(tǒng)是不漏的。真空熱處理設備的檢漏環(huán)節(jié)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(diào)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(tǒng)和真空測量儀表,以理論分析判斷為主、輔之以簡易的檢漏方法來解決真空熱處理設備的現(xiàn)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由下式?jīng)Q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極限真空度、爐室的漏氣率、爐室內(nèi)的表面放氣量和泵對爐室的有效抽速決定的。泵的極限真空度(P0)是設計階段的事,我們不討論。對爐子真空度的影響因素,除了上述三個方面的因素外,還有一方面,在查到的參考文獻中都沒有介紹,就是真空測量系統(tǒng)的故障問題,它直接影響儀表的真空度顯示值,例如真空規(guī)管的污染、真空儀表的零點偏移等。

2、真空泄漏的檢測指標

  對于真空設備而言,無論密封系統(tǒng)多么可靠,微量的漏氣總是存在的。漏氣率是反映真空設備質(zhì)量好壞的一個重要指標,冷爐的極限真空度是不能說明漏氣情況好壞的,這個結(jié)論可由分析公式(1)得到[2]。目前對真空爐的漏氣率均采用壓升率來表示,單位為Pa/h,JB/T 8195.4- 1999間接電阻爐ZC 系列真空淬火爐標準中規(guī)定:A級<2.0 Pa/h,B 級<1.33 Pa/h,C 級<0.65 a/h。測量壓升率一般采用靜態(tài)升壓法,也稱為真空放置法,即首先抽真空到設備的極限真空度,然后關閉閥門使真空室同真空泵系統(tǒng)隔離,按GB/T10066.1- 2004 電熱設備的試驗方法的通用部分中的規(guī)定,進行讀取數(shù)據(jù),并計算壓升率,也可以再乘以真空室的體積得到漏氣率。壓升率的測量最好是經(jīng)過長時間抽真空,達到真空室內(nèi)表面放氣量可以忽略不計的條件,對于長期使用的爐子或真空室長時間接觸大氣的爐子,要先進行脫氣或凈化處理方可測壓升率,即使這樣,讀取數(shù)據(jù)時也要在壓力隋時間變化呈線性段上讀取數(shù)據(jù)。

3、快速泄漏的理論分析

  真空度快速下降,一般不用多考慮,肯定存在泄漏點。快速泄漏原因的查找較微量泄漏容易的多,應用理論分析的方法就可解決問題,最多輔之以簡易的檢漏方法,就可以找到泄漏點。理論分析的基礎是數(shù)據(jù),沒有真實、詳細的數(shù)據(jù)是無法進行理論分析的。當爐子的真空度出現(xiàn)異常時,要詳細觀察真空度下降的過程、真空度下降前后設備的工作情況、設備上各指示儀表的數(shù)據(jù)變化情況,包括回充氣壓力表的變化情況,這些數(shù)據(jù)是進行理論分析的重要依據(jù)。有時候依據(jù)數(shù)據(jù)變化情況進行理論分析甚至可以直接找到泄漏點。下面舉兩個應用理論分析找到泄漏點實際例子。