Подготовка деталей и сборочных единиц вакуумной системы к сборке

Подготовка деталей и сборочных единиц вакуумной системы к сборке

В процессе эксплуатации вакуумного оборудования периодически возникает необходимость в разборке вакуумной установки в связи с ремонтом или профилактической очисткой вакуумной системы от технологических загрязнений и загрязнений, обусловленных действием средств откачки, а также с целью замены или пополнения рабочего вещества вакуумных насосов.

Общеизвестно, что одна из самых серьезных трудностей, с которыми приходится сталкиваться при эксплуатации вакуумных систем,— это очистка поверхности деталей от различных загрязнений. Поверхности, находящиеся в вакуумной полости, должны быть не просто чистыми в обычном понимании этого слова, а должны быть свободны от микроскопических частиц, газов и паров, вредно действующих на обрабатываемое изделие и саму вакуумную систему. В процессе подготовки деталей к сборке должны быть удалены сконденсировавшиеся на поверхности пары различных веществ, таких, как вода, масло, различные жировые вещества. Кроме того, должны быть ликвидированы условия для сорбции больших количеств газа из окружающей среды, т. е. должны быть ликвидированы пористые пленки окислов и других нерастворимых соединений. Последнее достигается механической и химической очисткой.

Особое место занимают первоначальная сборка установки в процессе ее изготовления и разборка и сборка установки в период ввода ее в эксплуатацию. Внимательность и тщательность при подготовке деталей и сборке установки существенно влияют на получение необходимых эксплуатационных характеристик установки. В процессе подготовки и сборки, как правило, выявляются и устраняются все неточности в изготовлении деталей и сборочных единиц. Неточности же в самой подготовке и сборке приводят часто к тому, что установка оказывается неработоспособной или на ней не удается получить паспортных характеристик.

К сборке готовят сборочные единицы, такие, как клапаны, затворы, ловушки, трубопроводы, и отдельные детали, такие, как уплотнители, изоляторы, переходные фланцы и т. д. Подготовка заключается в обезжиривании и очистке всех поверхностей, находящихся в вакууме, в устранении механических повреждений, в проверке легкости сочленения отдельных деталей и сборочных единиц, в проведении специальных операций, таких, как отжиг металлических уплотнителей и т. д. Сборочные единицы, являющиеся самостоятельными изделиями, такие, как насосы, клапаны, ловушки, должны быть полностью собраны и их фланцевые соединения проверены на герметичность. Если производится первоначальная сборка после замены корпусных или других ответственных деталей, то на герметичность проверяются не только фланцевые соединения, но и сварные швы. Кроме того, изделие в целом должно быть проверено на соответствие паспортным данным или требованиям технических условий. При этом отдельные детали должны отвечать всем требованиям чертежа.

Рекомендуется следующая последовательность подготовки элементов вакуумной системы к сборке: средства откачки, запорная арматура, ловушки, трубопроводы, средства измерения давления, отдельные детали рабочая камера. С момента готовности рабочей камеры начинается сборка установки.

Правила подготовки вакуумных насосов были изложены выше в соответствующих главах. Перед разборкой для промывки запорной арматуры прежде всего проверяются работоспособность и легкость хода привода. Полная разборка элементов привода, включая элементы, работающие в атмосфере, с целью проверки их состояния производится обычно в каждую третью разборку установки с целью чистки вакуумной системы. Если привод сохраняет легкость хода, то отделяют элементы, работающие на атмосфере, в максимально собранном виде, а остальные элементы подлежат полной разборке.

При разборке запорной арматуры особое внимание обращают на состояние седла и заслонки. Рабочая поверхность металлических заслонок, являющихся одновременно уплотнителем, при сильной выработке протачивается на токарном станке или заслонка заменяется новой.

После устранения возможных механических повреждений все элементы, находящиеся в вакуумной полости, тщательно промываются. Для этого разборка должна быть максимально полной, все стопорные винты должны быть вывернуты, шплинты, шпильки — вынуты, разъемные сочленяющиеся детали — разъединены.

В качестве моющих средств чаще всего применяют бензин, ацетон, спирт, трихлорэтилен и другие распрось раненные растворители. Бензин и трихлорэтилен применяют для обезжиривания поверхностей, ацетон и спирт сушат поверхность. Наибольший эффект очистки достигается при промывке в парах растворителя. В лабораторных условиях иногда применяется такая последовательность очистки металлических и неметаллических деталей вакуумных систем: механическая очистка, промывка бензином или трихлорэтиленом, промывка ацетоном или спиртом, протирка сухой бязью и сушка. Не рекомендуется промывать резиновые уплотнители бензином, так как последний растворяет резину.

Медные уплотнители перед постановкой их во фланцевые или щтуцерные соединения должны быть отожжены и осветлены. В отдельных случаях отжиг может производиться обычной пламенной горелкой. Осветляют медь концентрированной соляной кислотой или специальными осветляющими растворами. В лабораторной практике, когда отсутствуют условия для нормального отжига и осветления медных уплотнителей, поступают следующим образом. Пламенной горелкой равномерно нагревают уплотнитель до светло-красного свечения. Накаленный уплотнитель опускают в ванну с этиловым спиртом. При охлаждении в спирте медь осветляется.

Возвращаясь к запорной арматуре, следует сказать, что после соответствующей подготовки деталей вакуумной полости, сборки ее и соединения с приводом, проверки легкости хода привода фланцевые соединения и пара седло — заслонка в обязательном порядке должны быть проверены на герметичность. Последней операцией подготовки запорной арматуры является пополнение смазки в парах трения, где это предусмотрено конструкцией. Если производилась полная разборка привода, то он смазывается в процессе сборки.

Подготовленные узлы хранятся в сухом помещении на стеллажах в полиэтиленовых мешках.

Подготовка корпусов и различных деталей ловушек производится аналогично. Правила подготовки сорбента были изложены раньше. Заполнение непрогреваемых сорбционных ловушек сорбентом производится непосредственно перед постановкой их в вакуумную систему.

Соединительные трубопроводы подвергают чистке и промывке после того, как подготовлены к сборке все остальные, кроме рабочей камеры, элементы вакуумной системы, включая манометрические преобразователи и деформационные вакуумметры.

Рабочая камера — узел, который готовится к сборке последним. Для этого производятся полная разборка рабочей камеры, тщательная чистка и промывка всех деталей камеры. Как показывает опыт эксплуатации вакуумного оборудования, время, сэкономленное в результате спешки и небрежности на неполной разборке и недостаточной тщательности промывки, оборачивается многократными потерями времени при запуске установки и получении предельного остаточного давления. После того, как готовы к сборке все детали рабочей камеры, очищается и промывается корпус рабочей камеры. Подготовленный к сборке корпус рабочей камеры нежелательно оставлять открытым на атмосфере на длительное время. Если подготовлены и подогнаны все элементы вакуумной системы, проверена легкость сочленения фланцевых и штуцерных соединений, сборка вакуумной системы, даже сложной, может быть произведена в течение одного рабочего дня.

В числе прочих элементов рабочей камеры могут присутствовать высоковольтные керамические изоляторы. При механической очистке многих видов твердых керамик поверхность не очищается, а, наоборот, загрязняется. Очистку многих керамических изоляторов производят травлением в плавиковой кислоте. Очищенных керамических изоляторов нельзя касаться руками. Их нужно брать пинцетом с наконечниками из неметаллического материала или в перчатках. Хранить их лучше в эксикаторе.