EAST首次真空調(diào)試方案.

1、EAST 首次真空調(diào)試方案（供討論稿）EAST 真空組（2005 年 8第一稿， 11月第二稿， 06 年一月第三稿）總目標：實現(xiàn) EAST 裝置超導磁體系統(tǒng)降溫所需要的真空條件，檢驗裝置和抽氣系統(tǒng)真 性能： 室溫下外真空度達到 5X10 -2 Pa 量級 低溫下外真空度達到 5X10 -4 Pa 量級目前EAST抽氣系統(tǒng)狀況1，粗抽機組-2實驗室無負載調(diào)試真空度達 7 X 10- Pa，已完成在EAST現(xiàn)場安裝和檢漏，接 通水、33 電、動力氣。機械泵的總有效抽速 0.08 m3/s, 羅茨泵的總有效抽速 0.7 m3/s。2，外抽分子泵機組實驗室調(diào)試真空度達 2.7 X 10-4 Pa（無

2、冷泵），1.2 X 10-5 Pa（加冷泵）。已完成在EAST 現(xiàn)場安裝和檢漏，接通水、電、動力氣。羅茨泵機組與分子泵機組之間的連接管道已組 裝和通過檢漏。 4臺分子泵的總有效抽速 3.4m3/s, 1 臺冷泵的總有效抽速 2m3/s ）。3，內(nèi)抽分子泵機組-4-6實驗室調(diào)試4臺分子泵室溫抽氣達到 1.4 X 10 Pa （無冷泵），7.9 X 10 Pa（加冷泵）， 1500C烘烤2.6 X 10-6Pa （加冷泵），已完成在EAST現(xiàn)場安裝，羅茨泵機組與分子泵機組 之間的連接管道未組裝。 4臺分子泵的總有效抽速 7m3/s, 2 臺冷泵的總有效抽速 4m3/s ）。4， 8對電流引線罐、低

3、溫閥箱、傳輸線真空機組安裝、待運行。排氣管已接通5，控制系統(tǒng) 主控柜已就位，完成架線槽安裝、粗抽和內(nèi)外抽氣機組接線。已可手動操作，自動控 制用的 PLC 等待時間調(diào)試。一，調(diào)試準備1，外真空室封裝前低溫管道充氣檢查2，外真空室封裝前清潔衛(wèi)生檢查 3，外真空室封裝過程中法蘭蜜封質(zhì)量把關(guān)4，安全閥檢查 5，電流引線、低溫閥箱、傳輸線真空機組安裝、調(diào)試、檢漏 6，外抽機組檢查（支撐、控制、水、電、動力氣、檢漏用氦氣、氮氣和液氮按要求到位） 7，真空測量8，人員培訓二，充氣檢漏、粗抽檢漏（取消）三，分子泵機組啟動 ,檢漏四，冷泵啟動五，裝置降溫時真空運行六，裝置回溫時真空運行七，充氣 一，調(diào)試準備1，

4、外真空室封裝前低溫冷卻管道充氣檢查 （低溫中心實施，王小明）目的：觀察各低溫冷卻管道（內(nèi)外冷屏、 TF線圈及線圈盒、P F線圈上的冷卻管等） 真空性能，發(fā)現(xiàn)是否有漏焊縫或特大漏點。實施方法： 本實驗與低溫冷卻管凈化吹除合并進行，給各低溫冷卻管道分別加 He 壓至 規(guī)定數(shù)值（由相應(yīng)的責任工程師給出設(shè)計值，便于低溫中心打壓）。壓力表精 度優(yōu)于 0.1 級，觀察時間不低于 24 小時。注意控制最高壓力不要超出設(shè)計值。2，外真空室封裝前清潔衛(wèi)生檢查 （總裝實施，羅南昌、王小明、李生發(fā)、辜學茂） 封裝外真空室前要仔細清除裝置內(nèi)不必要的金屬、非金屬、塑料膜、木塊、繩索等 雜物。用吸塵器吸塵和用酒精清洗明顯

5、污漬、記號文字。3，外真空室封裝過程中法蘭密封質(zhì)量把關(guān)（總裝實施，李生發(fā)）所有法蘭帶槽或平面橡膠密封面應(yīng)達到設(shè)計粗糙度（1.6-3.2 ）。無疵點和劃痕，槽內(nèi)無污物、灰塵。選用表面平整粗細均勻橡膠 O 圈，尺寸要匹配，橡膠繩粗細選擇要 預(yù)留 40%的壓縮量。如果是由橡膠繩粘接成O 圈，接頭應(yīng)切成坡口，封裝時坡縫與法蘭平面成 45 度以便緊固兩法蘭時坡縫越壓越緊。兩剖面平整、光滑、清潔，粘接后接 頭平整、光滑。緊固兩法蘭時均勻用力，對稱緊固。密封后記錄壓縮量和給橡膠圈接 頭作出明顯記號。4，安全閥檢查 （負責人應(yīng)為責任工程師） 5，電流引線、低溫閥箱、傳輸線真空機組安裝、調(diào)試、檢漏楊愚（泵閥安裝

6、）、王鈴（供電和控制）、李生發(fā)（供水、氣）、李高云（排氣管）在相關(guān)部門配合下進行 6，外抽機組檢查（支撐、控制、水、電、動力氣、檢漏用氦氣、氮氣和液氮按要求到位） 7，真空測量 王鈴（采集和控制、提供連鎖保護信號）、王小明（全部粗、低、高規(guī)管合 理布局和安裝）、胡建生（原位和差分質(zhì)譜）8，內(nèi)外抽機組安裝和檢查 （羅南昌、胡慶生、楊道文 ,辜學茂） 一旦內(nèi)外真空室吊裝到位，先安裝外抽分子泵機組支撐平臺和東西兩側(cè)輔助平臺，調(diào) 整高度和位置。再將外抽分子泵機組從 2-3 大廳運到 EAST 現(xiàn)場，與外真空室對接。 安裝測量系統(tǒng)、差分質(zhì)譜儀、檢漏儀。內(nèi)真空室安裝同上。冷阱等粗抽系統(tǒng)與分子泵 機組之間的

7、連接管和旁通管道。其間有一定的現(xiàn)場比劃和加工及現(xiàn)場檢漏。連接控制 線、水、電、動力氣，調(diào)整支撐。水、電、動力氣、檢漏用氦氣、氮氣和液氮按要求 到位。8， 人員培訓 （邊運行邊培訓）由于 EAST 真空系統(tǒng)非常復(fù)雜，在 EAST 首次真空運行初期要對參加運行值班員進 行全員培訓（邊運行邊培訓）。首先要使全體人員了解 EAST 真空機組（包括閥門、水、 電、動力氣）及控制系統(tǒng)、測量系統(tǒng)、檢漏和質(zhì)譜分析系統(tǒng)的構(gòu)造和分布。熟悉和掌握 氦質(zhì)譜檢漏儀、四極質(zhì)譜儀、 PKR 程控數(shù)字真空計、大型機械泵、羅茨泵、分子泵、低 溫 泵的操作規(guī)程。值班員人人都能獨立操作，值班長能判斷和處理突發(fā)性事故。1、重要設(shè)備操

8、作規(guī)程及緊急處理措施2、電控柜手動操作規(guī)程3、控制系統(tǒng)介紹及其操作規(guī)程4、內(nèi)、外真空室緊急處理措施 二， 充氣檢漏、粗抽檢漏（真空組全體成員）1，充氣檢漏 （目的查排大漏）是否需要值得討論根據(jù) HT-7 首次調(diào)試經(jīng)驗， 當外真空室封裝完成后， 關(guān)閉所有與真空室相連的閥門。 可 對 EAST 裝置內(nèi)部充氮氣到達 0.105MPa 。仔細一 一觀察所有密封法蘭是否有漏氣聲 音，如有緊固法蘭排除特大漏。再用肥皂水查排大漏。此后給裝置放氣到0.1MPa ，關(guān)閉充氣閥轉(zhuǎn)入下一步運行。2，粗抽檢漏A 準備 ：檢查水、電、動力氣供給是否正常，排氣管是否連接可靠。所有真空閥門 處于關(guān)閉狀態(tài)。給兩液氮冷阱加滿液

9、氮，給待運行的 2X-70 機械泵（ 1#-6# ）通 冷卻水，給 2X-70 機械泵旁通蝶閥供動力氣。B,啟動1#、4#機械泵：開啟1#, 4#兩只機械泵旁通蝶閥，開啟主抽管下部分子泵機 組旁邊 F-150 高真空旁通閥，開啟分子泵機組每臺分子泵出氣口手動蝶閥。用控 制柜手動操作模式啟動1#、 4#機械泵。并立即緩慢部分打開冷阱頂部手動F-150高真空閥。冷阱頂部手動 F-150 高真空閥的開啟程度以使機械泵頂部的真空壓力 表始終保持在低于 20000Pa 為準。若該表氣壓過高泵出氣口會噴油，過低抽氣效 率太低。同時啟動電流引線、低溫閥箱、傳輸線真空機組中的機械泵及真空測量,此時與主真空室連

10、通的旁通電磁閥應(yīng)事先打開。使這三部分抽氣與主真空抽氣完 全同步。C ， 觀察： 開始抽 EAST 外真空后要有專人在裝置周圍和上下觀察和聽聲，判斷有無 異?，F(xiàn)象發(fā)生。如有異常應(yīng)停止抽氣。如無轉(zhuǎn)入下一步運行。D， 啟動其余機械泵： 1#、 4#機械泵運行穩(wěn)定后，參照上述 B 程序分別開啟相應(yīng)的旁 通蝶閥，啟動 2#、 5#， 3#、 6#機械泵， 6 臺機械泵同時抽氣，繼續(xù)調(diào)節(jié)冷阱頂部 手動F-150高真空閥開啟程度，壓力表始終保持低于20000Pa。運行過程中隨時觀察和補充冷阱液氮。做好電子版和手寫記錄。如果裝置沒有大漏，以上機械泵抽氣過程需 1-2 天能使裝置抽到低于 1000 Pa。E，啟

11、動羅茨泵：到壓力表顯示低于 1000 Pa時（PKR-251顯示），給待運行的ZJ-600 羅茨泵（ 1#-6#）通冷卻水，給羅茨泵進出氣口蝶閥供動力氣。關(guān)閉1#機械泵旁通蝶閥，開啟 1#機組羅茨泵進出氣口蝶閥（在機械泵與羅茨泵之間，羅茨泵與 ?250 匯集管之間），啟動1#羅茨泵。以此類推，啟動2-6#羅茨泵。F，粗檢漏：如果裝置沒有大漏，羅茨泵抽氣過程需 2-3天能使裝置抽到 10-1 Pa量級。 裝置抽到10-1 Pa量級后，關(guān)閉冷阱頂部手動F-150高真空閥，打開冷阱旁通閥，此時羅茨泵機組不經(jīng)過冷阱而經(jīng)過旁通抽氣。開啟置于機械泵與羅茨泵間檢漏儀節(jié)流閥（檢漏儀已啟動正常并校準過）， 開啟

12、置于主抽管上的差分質(zhì)譜儀節(jié)流閥（差分質(zhì)譜儀已啟動正常并校準過），兩 臺儀器一起監(jiān)測檢漏。用氦氣噴吹外真空室密封法蘭、焊縫，排除大漏。三，分子泵機組啟動 ,檢漏當6臺前級羅茨泵機組將 EAST外真空室抽到好的 10-1 Pa量級真空度時，給待 運行的4臺F-1500分子泵通冷卻水。依次啟動F-1500分子泵。當F-1500分子泵加速完成轉(zhuǎn)為正常運行時，關(guān)閉主抽管下部分子泵機組旁邊F-150高真空旁通閥，依次開啟各分子泵頂部 ? 250 超高真空閥門。記錄閥門開啟前后真空度的變化。如果裝置沒有大漏，分子泵機組抽氣過程需3-5天能使裝置抽到10-2Pa量級。用檢漏儀和差分質(zhì)譜儀繼續(xù)對外真空室所有焊縫

13、和密封法蘭仔細檢漏。同時依次為各低溫冷卻 管路通氦，記錄當時的室溫，真空度，檢漏儀輸出數(shù)值。同時啟動電流引線、低溫 閥箱、傳輸線真空機組中的 分子泵。四，低溫泵啟動當4臺分子泵機組將 EAST外真空室抽到好的 10-2 Pa量級真空度時，給待運行 的SHI-APD低溫泵通冷卻水。低溫泵已經(jīng)再生用小機組預(yù)抽到10-2 Pa量級。啟動低溫泵。當?shù)蜏乇脺囟冉禍氐轿唬?2K ）后，開啟低溫泵頂部？400超高真空閥門。記錄閥門開啟前后真空度的變化。注意實時再生。五，裝置降溫時真空運行當 EAST 外真空室抽到好的 10-2 Pa 量級真空度時，可以為裝置通冷氣降溫。剛 開始降溫時，實時準確記錄冷質(zhì)部件溫度，真空度，檢漏儀輸出數(shù)值。如果總漏率 低于5X io-7pa m3/s，且真空度越來越好，可以繼續(xù)降溫。整個降溫過程中真空值 班人員密切注意漏率的變化，維護真空機組正常運行。降溫過程中真空室應(yīng)該一直 保持在5X 10-4Pa 。六，裝置回溫時真空運行降溫到位，弱通電結(jié)束后，需