在超高真空(UHV)或高真空(HV)系統(tǒng)里,抽真空口是“生命線”。如果在安裝球閥時把它忘了,系統(tǒng)一合攏就再也插不進機械泵或分子泵,真空度自然上不去。好消息是:球閥裝好后,只要沒焊死,仍有至少三條“補救路線”。
一、先判斷:閥體到底能不能動
法蘭型球閥(ISO-KF、CF、ISO-F)
螺栓可拆,只需整體拆下閥體,在合適位置補焊或加三通。
對焊型球閥(全焊接結構)
閥體與管道焊成一體,拆閥體代價大,優(yōu)先選“在線補口”方案。
二、方案A:拆閥體,焊新支管(最干凈)
步驟
① 系統(tǒng)放空到大氣;② 拆下球閥;③ 在閥體上游或下游直管段車孔,焊一段帶法蘭的支管(建議用與主管同材質的不銹鋼316L);④ 支管上加高真空角閥或閘閥作為新抽口;⑤ 裝回球閥,整體氦檢漏。
優(yōu)點:流道順暢,無額外死區(qū)。
缺點:要停機放空,耽誤工藝。
三、方案B:在線加裝“真空速接”
適用于無法停線或主管材質厚、焊接風險大的場合。
選點:離球閥1–2D(D為管徑)處的直管段。
工具:真空速接閥(Vacuum Quick-Connect),內(nèi)部帶刃口,可在不拆管的情況下穿刺不銹鋼管壁并自封。
操作:
(1) 用氬弧焊把速接閥底座點焊在管外壁;
(2) 用專用扳手旋轉芯桿,刃口切出Φ6–Φ12 mm圓孔;
(3) 芯桿縮回,閥門自動密封,形成KF16或KF25接口;
(4) 接分子泵機組抽氣。
優(yōu)點:不停機、不放空,2小時完成。
缺點:孔徑有限,最大通導約30 L/s,適合中小系統(tǒng)。
四、方案C:在球閥兩端加“旁路三通”
如果主管不能動,也不想拆閥,可把球閥當“孤島”,在其進出口各加一段短管三通,三通上帶抽口。
流程:
① 關閉球閥,隔離工藝腔;② 在球閥兩端各切管,插入帶支管的三通短節(jié);③ 用自動焊(TIG或軌道焊)把三通與主管焊牢;④ 支管裝角閥,作為獨立抽氣回路;⑤ 打開球閥,系統(tǒng)復抽。
優(yōu)點:主管零損傷,適合已運行的大型線體。
缺點:流阻略增,需多兩個焊口,漏率點增多。
五、細節(jié)錦囊
? 抽口位置:永遠放在氣體“上游”——即離真空泵最遠的一端,這樣可把整段管道抽到極限。
? 閥門口徑:新抽口≥DN16,否則粗抽時通導不足。
? 檢漏:每次動火或穿刺后,務必用氦質譜儀做正壓或負壓檢漏,漏率≤1×10?1? Pa·m3/s。
? 表面:補焊區(qū)域要電解拋光或化學鈍化,減少放氣。
? 備用:設計階段就在球閥兩端各留一個盲法蘭,后期想加抽口,只需拆盲板即可,零補救成本。
六、一句話總結
忘留抽真空口并不可怕,可怕的是隨便打個孔卻不檢漏。先評估閥體能否拆,再決定“拆閥焊支管”“在線速接”還是“旁路三通”。按規(guī)范焊接、檢漏、鈍化,就能把一次“失誤”變成教科書級的“補救范例”。