Статья посвящена инженерному подбору вакуумных систем для химических, влажных и загрязнённых процессов. Рассмотрены диапазоны вакуума, требования к насосам и вакуумметрии, влияние коррозионных и конденсируемых паров, выбор материалов и уплотнений, а также методы защиты насосных ступеней ловушками и фильтрацией. Отдельное внимание уделено вопросам чистоты и безопасности вакуумных установок. Лаборатория Ликлаб выполняет расчёт, поставку и сервис оборудования, обеспечивая устойчивый вакуумный режим и ресурс системы в реальных химико-технологических условиях.

Ключевые слова: подбор вакуумного оборудования, вакуумные системы для химических процессов, вакуумная откачка в химии, форвакуум, средний вакуум, высокий вакуум, сверхвысокий вакуум, вакуумные насосы сухие и масляные, химически стойкие насосы, вакуумметры для агрессивных сред, датчики Пирани, емкостные манометры, пьезодатчики, уплотнения FKM и FFKM, металлические уплотнения, криогенные и сорбционные ловушки, конденсируемые пары, влажные процессы под вакуумом, загрязненные процессы, фильтры и механические ловушки, защита насосов от пыли и шлама, газобалласт, химическая совместимость материалов, коррозионные среды, органические пары, безопасность вакуумных установок, сервис вакуумного оборудования, Лаборатория Ликлаб, Leaklab.

EN 473:2008: область применения, термины, уровни 1–3, требования к обучению и опыту, состав и оценивание экзаменов, сертификация, продление и пересертификация, секторы и типовые образцы, система зачётных баллов уровня 3, связь с Директивой 97/23/EC.

Лаборатория Ликлаб выполняет калибровку гелиевых течеискателей Agilent серии HLD, включая HLD MR15, с восстановлением чувствительности и прослеживаемостью результатов к поверенным средствам измерений. Процедура строится по двухступенчатой схеме: автоматическая внутренняя калибровка в запущенном режиме измерений оптимизирует масс-аналитический тракт по встроенной контрольной течи, затем выполняется внешняя калибровка по поверенной гелиевой течи с отсечным клапаном и корректной геометрией подключения, что формирует точный коэффициент пересчёта шкалы. В ходе работ фиксируется и стабилизируется фоновый уровень, проверяются границы диапазона датчика Пирани, контролируется динамический отклик и линейность индикации в рабочем диапазоне. По завершении заказчик получает протокол с указанием номинала и номера контрольной течи, параметров калибровки «до» и «после», значений фона и итогового решения о пригодности прибора. Методика соответствует требованиям ГОСТ Р 50.05.01 и ГОСТ 8.586 в части метрологического обеспечения и документирования результатов. Калибровка рекомендуется после транспортировки, сервисных операций по вакуумной части, длительной работы в повышенном гелиевом фоне и при любом заметном дрейфе показаний. Возможны работы на площадке и в лаборатории, а также обучение персонала правильной последовательности «внутренняя калибровка — внешняя калибровка — контроль фона» для последующей самостоятельной эксплуатации.

Существует множество различных внесистемных единиц измерения потока газа, используемых в вакуумной технике. В приведённой таблице указаны основные параметры соответствия системной единицы — кубометр-Паскаль в секунду (м³·Па/с) — с наиболее часто применяемыми альтернативными единицами. Современные приборы для контроля герметичности обычно поддерживают возможность отображения данных в удобных для вашего предприятия единицах измерения, что упрощает их использование.


Для унификации измерений мы настоятельно рекомендуем ориентироваться на международную систему единиц (СИ). Использование предложенной таблицы соответствий позволит избежать ошибок при интерпретации результатов и обеспечит корректное сопоставление данных между разными приборами и стандартами.

Пороговое значение допустимой течи для объекта контроля в нормативной документации и в конструкторской документации должно задаваться по газу воздуху при нормальных условиях при перепаде давления в одну атмосферу. Это позволяет не быть привязанным к определенному методу контроля герметичности, а выполнять работы по контролю различными методами, например гелиевым масс-спектрометрическим методом: способом вакуумной камеры, способом щупа, способом обдува; а также манометрическим методом и другими. Дефект остается неизменным, и результат должен получаться согласованным.

Испытания на герметичность — испытания, проводимые для контроля характеристик герметичности изделия при его функционировании или при моделировании воздействий на него. Испытания на герметичность гелием — это высокоточный метод контроля герметичности изделий, основанный на использовании гелия как индикаторного газа. Он применяется для выявления микроскопических утечек, недоступных другим методам. Гелий обладает малыми молекулами, инертностью и высокой проникающей способностью, что делает его идеальным для обнаружения дефектов герметичности. В процессе испытаний изделие вакуумируется, и с помощью масс-спектрометрического течеискателя фиксируются даже минимальные количества гелия, проникающего через утечки.

Порог браковки — это максимально допустимая скорость утечки, при превышении которой изделие считается негерметичным и подлежит браковке на течеискателе. Норма герметичности — это предельно допустимое значение утечки, при котором изделие считается годным, установленное в нормативно технической документации. Эти значения устанавливаются исходя из требований к изделию, условий эксплуатации и метода контроля. Например, для изделий с фреоном или водородом допустимая утечка может составлять 1×10⁻⁶ Па·м³/с, а для вакуумных систем — до 1×10⁻⁹ Па·м³/с при использовании масс-спектрометрических течеискателей.

Первое, что важно учитывать конструкторам при установке требований к изделиям и специалистам по контролю герметичности, — это то, что абсолютно герметичных систем в природе не существует. Даже изделия с полностью металлическим корпусом при тестировании с использованием гелия покажут определённый поток утечки на высокочувствительном оборудовании.

В целях получения общего представления о зависимости между геометрическим размером отверстия и соответствующей скоростью утечки можно использовать следующую грубую оценку.

Измерение давления в вакууме имеет свои особенности и требует квалифицированного подхода и должного уровня вакуумной гигиены.

Одной из особенностей измерения давления в вакууме является то, что стандартные методы измерения, используемые для атмосферного давления, не могут быть применены в вакуумных условиях. Для измерения давления в вакууме применяются специальные устройства, называемые вакуумметрами. Существует несколько типов вакуумметров, которые широко используются в промышленности.

Поток газа в Международной системе единиц измерения СИ задается в Па·м3/c. Поток течи Q = 1 Па·м3/с наблюдается, когда в закрытом, вакуумированном изделии объемом 1 м3 давление повышается на 1 Па в секунду. Соотношение определено при разнице давления между внешней и внутренней стенками изделия в одну атмосферу для газа – воздуха, проникающего внутрь при нормальных условиях, при температуре 25 градусов Цельсия. Подобным же соотношением можно определить скорость утечки рабочего газа из заполненного изделия при наличии в нем определенного дефекта.