真空對環境的要求一般包括真空設備對所處實驗室(或車間)的溫度、濕度、空氣中的微粒等周圍環境的要求,和對處于真空狀態或真空中的零件或表面的要求兩個方面。這兩個方面是有密切聯系的。周圍環境的好壞直接影響真空設備的正常使用;而真空設備的真空室或裝入里面的零件是否清潔,直接影響設備的性能。如果空氣中含有大量的水蒸氣和灰塵,在真空室沒有經過清洗的情況下,用油封機械泵去抽氣,要達到預期的真空度是很難的。眾所周知,油封式機械泵不適宜抽除對金屬有腐蝕性、對真空油起化學反應的以及含有顆粒塵埃的氣體。
水蒸氣為可凝性氣體,當泵大量抽除可凝性氣體時,對泵油的污染會更加嚴重,結果使泵的極限真空下降,破壞了泵的抽氣性能。
工業環境中的粉塵是以粉狀體、煙霧體、粉塵來區分的。粉狀體是粉末或固體顆粒的集合或分散狀態的物質。所謂粉末是指微小的固體顆粒的集合,而顆粒是指能夠一個一個計數的微小物質。煙霧體是以固體或液體的微小顆粒呈懸浮狀態存在于氣體中的物質體系。物質無論是固體或液體,凡是呈顆粒狀態的均可統稱為塵粒。以塵粒直徑的大小來確定空氣清潔度的標準,從而制訂出潔凈室的等級,不僅適合于有潔凈要求的工業部門,也適合于真空對潔凈環境的要求。
常規真空工藝對環境的要求
所謂常規真空工藝系指沒有特殊要求的真空工藝過程。這類真空裝置(設備)對真空衛生的要求是:
①凡是處于真空狀態或真空中的真空設備的零件或表面,都要求無積存的污染源。表面無塵埃、無鐵屑、無銹蝕。
②真空設備的真空室表面要光滑,無松軟組織和氣孔,無死空間,內焊縫無影響真空的缺陷。
④無油超高真空系統(也稱“清潔的超高真空系統”)應避免油蒸氣影響工作介質的純度、表面特性或工作性能,為某種工藝過程提供清潔的超高真空環境。
有些部位可使用無氧銅、可伐合金、純金、純銀、鎢、鉭、鉬、鈦等。絕緣材料常用玻璃和真空瓷。而高分子聚合物由于可能分解出碳氫化合物污染系統,不能使用。飽和蒸氣壓較高的材料,如鋅及其合金也不能使用。
超高真空系統中材料的出氣是限制真空度上升的重要因素。一方面采用清洗、拋光、把零部件放在真空柜中保存或真空預熱除氣等方法降低出氣速率,以改善材料的原始處理情況。另一方面還可以采用真空系統高溫烘烤除氣的辦法,加速材料的出氣過程,使材料表面吸附和吸收的氣體分子加速放出并被排出,冷卻后材料的出氣速率會降低幾個數量級。因此,對于一般需要達到10-7Pa以下壓力的真空系統,都必須烘烤除氣。
⑤真空設備一般應在溫度為15℃~30℃,相對濕度不高于70%的清潔的空氣流通的環境中工作,冷卻水進水溫度不高于25℃。
真空設備所在的實驗室或車間應保持清潔衛生。地面為水磨石或木質涂漆地面、無塵埃。為防止機械泵工作時排出的氣體對實驗室環境的污染,可采用在泵的排氣口上面裝設排氣管道(金屬、橡膠管)的辦法,將氣體排出室外。
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