La performance de la plupartsystèmes de videLes conditions de fonctionnement évoluent au fil du temps, en particulier pour les équipements sous vide utilisés en production, qui connaissent presque inévitablement des problèmes tels qu'une diminution du degré de vide. L'une des causes courantes de ces problèmes est la fuite.
La détection régulière des fuites est importante
Les fuites importantes sont généralement très évidentes : la pression dans la chambre à vide ne diminue pas à un rythme normal ou la pression maximale est nettement supérieure à la valeur normale. Cependant, les petites fuites sont parfois difficiles à détecter en raison de la facilité avec laquelle elles sont détectées.pompes à videpeut gérer les charges de gaz causées par des fuites. Même si la lecture du manomètre à vide est toujours à un niveau normal, l'apparition de fuites peut toujours amener des gaz inattendus (tels que de l'oxygène) dans la chambre à vide, ce qui peut parfois avoir un impact très grave sur le processus (comme certains processus de revêtement). Par conséquent, qu'il y ait ou non une diminution significative de la pression dans le système de vide, des tests d'étanchéité réguliers doivent être effectués.
Fuite réelle et fuite virtuelle
Les temps de pompage prolongés et les chutes de pression extrêmes ne sont pas tous dus à des fuites. Avant d'utiliser un détecteur de fuites pour détecter les fuites, il est nécessaire de comprendre comment déterminer si l'équipement de vide a réellement fui.
Les polluants fixés à la paroi interne ou à la paroi intérieure d'une chambre à vide libèrent continuellement du gaz sous vide, et ce phénomène est appelé dégonflage. Lorsqu'il y a un espace mort à l'intérieur de la chambre à vide et que l'espace mort est relié à l'intérieur de la chambre par un canal étroit, le gaz dans l'espace mort se libère lentement sous vide, formant un phénomène similaire au dégonflage ou à la fuite, qui est généralement appelé fuite virtuelle.
Les fuites réelles peuvent être détectées par détection de fuites, et la ventilation peut également être résolue en nettoyant la surface intérieure de la chambre à vide. Cependant, une fois qu'une fuite virtuelle se produit, elle est difficile à détecter et il est nécessaire d'éviter autant que possible les structures ou les processus sujets aux fuites virtuelles lors de la conception et de la fabrication, tels que les raccords filetés (des boulons creux peuvent être utilisés si nécessaire), les longues fentes ou capillaires, les chambres entièrement soudées des deux côtés (il est recommandé de souder entièrement les coques plus épaisses du côté vide et de les souder par intermittence du côté atmosphérique), etc.
Les deux méthodes suivantes peuvent être utilisées pour déterminer s’il y a une véritable fuite dans le système de vide.
Analyse de la courbe de perte de charge
Les données historiques des systèmes à vide sont l'un des outils les plus précieux pour comprendre les performances des grands systèmes à vide. Les techniciens expérimentés conserveront soigneusement les données historiques et détermineront rapidement la cause des problèmes en comparant la courbe de chute de pression actuelle avec le cycle précédent lorsque le système était en bon état. Par exemple, en utilisant la courbe de chute de pression illustrée dans la figure suivante, il est possible de déterminer s'il y a une fuite.
Dans les mêmes conditions de processus et de fonctionnement normal de la pompe à vide, en cas de fuite réelle, le gaz qui s'infiltre dans la chambre depuis l'extérieur fera chuter la pression dans la chambre à une position supérieure à la pression limite normale, puis elle ne diminuera plus ou diminuera très lentement. La courbe de chute de pression est similaire à la courbe supérieure de la figure ci-dessus. En cas de dégonflage ou de fuite virtuelle, le gaz se libère lentement et le taux de dégonflage diminue. Le système peut atteindre la pression limite d'origine, mais le temps pour atteindre la pression limite ralentit considérablement. La courbe de chute de pression est similaire à la courbe médiane de la figure ci-dessus.
Essai de montée en pression
Essai de montée en pression, également appelé essai de maintien de pression ou essai de maintien du vide. La fermeture de la vanne entre la pompe à vide et la chambre sous vide peut provoquer une augmentation de la pression (rebond) dans la chambre en raison d'un dégonflage, d'une fuite virtuelle ou d'une fuite. En divisant l'augmentation de pression par le temps écoulé, le taux de montée en pression du système de vide peut être calculé et tracé sous forme de courbe comme indiqué dans la figure suivante. La vitesse de montée et de descente de pression est généralement exprimée en Pa/h. Pour les équipements de vide industriels généraux, un taux de montée en pression supérieur à 1 Pa/h pendant les essais de maintien de pression doit être étudié et résolu. Certains équipements à vide poussé nécessitent un taux de montée en pression de 0,5 Pa/h ou même moins.
Les tests de chute et de montée en pression ne permettent pas de localiser les fuites, mais indiquent uniquement l'effet cumulatif de toutes les sources de gaz (fuites réelles et fuites de dégonflage ou virtuelles). En cas de suspicion d'une fuite réelle, l'étape suivante consiste généralement à utiliser un détecteur de fuite d'hélium pour détecter les fuites.
Fuite externe et fuite interne
La fuite à laquelle nous faisons habituellement référence fait référence à la fuite externe, c'est-à-dire à la fuite de l'extérieur vers l'intérieur de la chambre à vide ou de la canalisation ; La fuite interne fait référence à la fuite qui se produit entre deux chambres à vide qui auraient dû être isolées, entre deux canalisations à vide isolées par des vannes, ou entre une chambre à vide et une canalisation.
Les fuites externes peuvent être facilement détectées grâce à des détecteurs de fuites, tandis que les fuites internes ne peuvent être préjugées que par un maintien de pression segmenté et d'autres méthodes. Ensuite, la canalisation d'un côté de la vanne suspecte peut être retirée et une détection de fuite peut être effectuée (ou un détecteur de fuite peut être connecté à un côté de la vanne suspecte et de l'hélium gazeux peut être introduit dans la canalisation de l'autre côté pour la détection de fuite).
Fuite dynamique
Dans les systèmes à vide où il y a transmission de mouvement, des joints dynamiques sont utilisés. Ces structures d'étanchéité dynamiques sont susceptibles d'assurer une bonne étanchéité dans des conditions statiques, mais de fuir pendant le mouvement. Par exemple, les vannes qui utilisent des joints d'arbre en caoutchouc pour l'étanchéité dynamique (entre la tige de vanne et le corps de vanne) sont plus sujettes à ce phénomène. La probabilité que ce phénomène se produise n'est pas élevée, mais en raison du fait que la vanne est généralement dans un état ouvert ou fermé lors de la détection de fuite, cette fuite dynamique est difficile à détecter.
Pour les processus critiques, le choix de vannes scellées avec des tuyaux ondulés peut réduire considérablement la probabilité de fuite dynamique ; si la vanne est toujours scellée avec un joint d'arbre, lors de la détection de fuite, la pulvérisation d'hélium sur la position de la tige de vanne pendant le fonctionnement de la vanne peut rapidement déterminer s'il y a une fuite dynamique dans la vanne.
