真空系統(tǒng)的防護裝置一般可分為兩類:一類是保護真空系統(tǒng)本身不受損害,一類是保護真空系統(tǒng)的操作人員、維修人員或由于離系統(tǒng)很近而可能受到危害的其他人員。

真空系統(tǒng)的防護裝置

      在機械結(jié)構(gòu)方面,大型真空系統(tǒng)在設(shè)計中要考慮其整體在機械結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定性,尤其是對于有合理擾動的開式結(jié)構(gòu),如果這種擾動會引起系統(tǒng)整體的不穩(wěn)定, 則應(yīng)該設(shè)計有外部支撐或地腳以防止翻倒。在真空系統(tǒng)正常工作期間, 對皮帶、鏈和驅(qū)動機構(gòu),應(yīng)該設(shè)置屏障,以阻擋人體靠近。在日常維修中,當這種屏障被拆下時,不能使機構(gòu)被誤控通電開動,設(shè)計時應(yīng)與系統(tǒng)的電氣控制自鎖聯(lián)動。

      系統(tǒng)保護聯(lián)鎖控制的功能是: 在某一元件或某些元件發(fā)生故障時,能使設(shè)備轉(zhuǎn)為安全狀態(tài)或者盡可能減少系統(tǒng)本身的損壞。兩者之中的取、舍問題取決于所進行的工藝過程的物料的價值以及出故障時系統(tǒng)損失的費用。通常,真空系統(tǒng)所要處理的故障分內(nèi)部故障和外部故障兩種。內(nèi)部故障包括元件的失效,某些元件(如真空規(guī)管、閥門、波紋管、密封件等)的性能變壞超過了允許極限,而在工藝過程中發(fā)生故障。外部故障包括系統(tǒng)的電源故障、冷阱的冷卻故障(溫度過高或致冷劑供應(yīng)不充足)、低溫泵的制冷機故障等。也包括在特殊情況下,系統(tǒng)發(fā)生的爆炸事故。

      用擴散泵和渦輪分子泵抽氣的真空系統(tǒng),一般應(yīng)對任何嚴重的外部故障或危及真空系統(tǒng)整體的故障作出反應(yīng),當故障發(fā)生后,應(yīng)立即關(guān)閉所有的閥門而使所有正常工作的泵繼續(xù)運轉(zhuǎn)。當任何機械真空泵發(fā)生驅(qū)動故障或放入大氣的時候,都應(yīng)立即斷電停泵。后一種情況是由于真空泵的電機容量通常不適于對大氣的長時間抽氣,否則可能使電機和泵都過熱。擴散泵即使沒連通到前級泵也能繼續(xù)運行一段較長的時間,然而,如果在擴散泵工作區(qū)域內(nèi)(泵入口到前級真空閥之間)有漏氣,則應(yīng)將其加熱器關(guān)掉(但冷卻水仍應(yīng)流通著)。渦輪分子泵在長時間大抽氣量情況下,過熱的可能性很大�，F(xiàn)代真空泵對這類問題一般都應(yīng)設(shè)置適當?shù)谋Ｗo措施。在機械真空泵的入口管路上應(yīng)當設(shè)置電磁放氣閥,當機械真空泵停泵時, 放氣閥應(yīng)關(guān)閉機械泵和擴散泵之間的管路并向機械真空泵泵腔內(nèi)充大氣,否則機械泵內(nèi)的油會因壓差作用而遷移進入擴散泵中,當擴散泵加熱器工作時,機械泵油就會分解,污染擴散泵泵壁及系統(tǒng)。

      擴散泵應(yīng)設(shè)置冷卻水水壓或流量繼電器,并與電氣系統(tǒng)連鎖控制。當擴散泵通電加熱而忘記接通冷卻水時,或者當冷卻水水壓(或流量)低于設(shè)置值時, 繼電器發(fā)出報警信號,并在設(shè)定的延遲時間后,對擴散泵加熱器斷電,并關(guān)閉相應(yīng)的真空閥門。

      濺射離子泵系統(tǒng)對電源故障有保護性,發(fā)生故障時,要求自動關(guān)閉任何通入真空室內(nèi)的閥門和與外界連通的氣路。當然,系統(tǒng)中的壓力會由于正常放氣會慢慢上升,但是泵中的鈦可能會在較長一段時間內(nèi)對活性氣體起著吸氣劑作用。此時,不能被吸氣劑吸收的氣體,如惰性氣體、飽和碳氫化合物(例如甲烷CH4)不會被捕集,其分壓力會明顯比能被吸氣劑吸收的氣體的分壓力上升得快。

      超高真空低溫泵抽氣系統(tǒng),在出現(xiàn)電源故障時應(yīng)象處理擴散泵電源故障相同的方法處理。有兩點注意:①在大容量的低溫泵吸附泵中設(shè)置可靠的安全閥,以便在連接系統(tǒng)的閥門關(guān)閉而泵內(nèi)的抽氣元件變熱時(系統(tǒng)壓力可能超高),安全閥應(yīng)起作用,將抽入泵內(nèi)并冷凝或吸附在低溫板上的氣體放到大氣中去。壓力安全閥的設(shè)置準則:(Qp/Vp)>105,式中,Qp為泵的抽氣量(Pa·L),Vp為泵的體積(L);②盡量不用低溫泵抽除H2和O2組合的危險性氣體混合物,或象SiH4這樣的容易自燃的氣體。

      分子篩吸附泵也應(yīng)設(shè)置安全閥,以備萬一分子篩吸附泵內(nèi)的液氮工作中途耗盡或意外泄漏蒸發(fā),泵內(nèi)升溫將吸附的大量氣體釋放出來,超過泵腔允許承受的壓力時,安全閥打開;或分子篩吸附泵加熱再生時,泵升溫,吸附劑吸入的氣體將重新釋放出來。當氣體放出后使泵內(nèi)壓力高于大氣壓,氣體將把安全閥上的橡皮塞子沖出,排入大氣中。

       真空系統(tǒng)內(nèi)部故障的處理方法應(yīng)當與外部故障的處理方法一樣,系統(tǒng)對所進行的工藝過程有危險的故障的反應(yīng),可由現(xiàn)場的操作者進行判斷處理或者對系統(tǒng)預(yù)先編制好適當?shù)奶幚沓绦颉?/font>