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文檔簡介

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(biāo):實(shí)現(xiàn)EAST裝置超導(dǎo)磁體系統(tǒng)降溫所需要的真空條件,檢驗(yàn)裝置和抽氣系統(tǒng)真 性能: 室溫下外真空度達(dá)到5X10-2 Pa量級 低溫下外真空度達(dá)到5X10-4 Pa量級目前EAST抽氣系統(tǒng)狀況1,粗抽機(jī)組 實(shí)驗(yàn)室無負(fù)載調(diào)試真空度達(dá)710-2 Pa,已完成在EAST現(xiàn)場安裝和檢漏,接 通水、 電、動力氣。機(jī)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(jī)組 實(shí)驗(yàn)室調(diào)試真空度達(dá)2.7 10-4 Pa(無冷泵),1.2 10-5 Pa(加冷泵)。已完成在

2、EAST 現(xiàn)場安裝和檢漏,接通水、電、動力氣。羅茨泵機(jī)組與分子泵機(jī)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(jī)組 實(shí)驗(yàn)室調(diào)試4臺分子泵室溫抽氣達(dá)到1.4 10-4 Pa (無冷泵),7.9 10-6Pa(加冷泵), 1500C烘烤2.610-6Pa (加冷泵),已完成在EAST現(xiàn)場安裝,羅茨泵機(jī)組與分子泵機(jī)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、低溫閥箱、傳輸線真空機(jī)組安裝、待運(yùn)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、

3、粗抽和內(nèi)外抽氣機(jī)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(zhǔn)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(jī)組安裝、調(diào)試、檢漏 6,外抽機(jī)組檢查(支撐、控制、水、電、動力氣、檢漏用氦氣、氮?dú)夂鸵旱匆蟮轿唬?7,真空測量 8,人員培訓(xùn)二,充氣檢漏、粗抽檢漏(取消)三,分子泵機(jī)組啟動,檢漏 四,冷泵啟動 五,裝置降溫時真空運(yùn)行 六,裝置回溫時真空運(yùn)行 七,充氣一,調(diào)試準(zhǔn)備1,外真空室封裝前低溫冷卻管道充氣檢查(低溫中心實(shí)施,王小明)目的:觀察各低溫冷卻管道(內(nèi)外冷

4、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(diǎn)。實(shí)施方法:本實(shí)驗(yàn)與低溫冷卻管凈化吹除合并進(jìn)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(zé)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(shí)施,羅南昌、王小明、李生發(fā)、辜學(xué)茂) 封裝外真空室前要仔細(xì)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(shí)施,李生發(fā)) 所有法蘭帶槽或平面橡膠密封面應(yīng)達(dá)到設(shè)

5、計粗糙度(1.6-3.2)。無疵點(diǎn)和劃痕,槽 內(nèi)無污物、灰塵。選用表面平整粗細(xì)均勻橡膠O圈,尺寸要匹配,橡膠繩粗細(xì)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(fù)責(zé)人應(yīng)為責(zé)任工程師)5,電流引線、低溫閥箱、傳輸線真空機(jī)組安裝、調(diào)試、檢漏 楊愚(泵閥安裝)、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(jìn)行6,外抽機(jī)組檢查(支撐、控制、水、電、動力

6、氣、檢漏用氦氣、氮?dú)夂鸵旱匆蟮轿唬?,真空測量 王鈴(采集和控制、提供連鎖保護(hù)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(jī)組安裝和檢查(羅南昌、胡慶生、楊道文,辜學(xué)茂)一旦內(nèi)外真空室吊裝到位,先安裝外抽分子泵機(jī)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(jī)組從2-3大廳運(yùn)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(jī)組之間的連接管和旁通管道。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?dú)夂鸵旱匆蟮轿弧?,

7、 人員培訓(xùn)(邊運(yùn)行邊培訓(xùn)) 由于EAST真空系統(tǒng)非常復(fù)雜,在EAST首次真空運(yùn)行初期要對參加運(yùn)行值班員進(jìn) 行全員培訓(xùn)(邊運(yùn)行邊培訓(xùn))。首先要使全體人員了解EAST真空機(jī)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(jī)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(dú)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

8、大漏)是否需要值得討論根據(jù)HT-7首次調(diào)試經(jīng)驗(yàn),當(dāng)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?dú)獾竭_(dá)0.105MPa。仔細(xì)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(yùn)行。2,粗抽檢漏A準(zhǔn)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氮,給待運(yùn)行的2X-70機(jī)械泵(1#-6#)通 冷卻水,給2X-70機(jī)械泵旁通蝶閥供動力氣。B, 啟動1#、4#機(jī)械泵:開啟1#,4#兩只機(jī)械泵旁通蝶閥,開啟主抽管下部分子泵機(jī)組旁邊F-

9、150高真空旁通閥,開啟分子泵機(jī)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(jī)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(jī)械泵頂部的真空壓力表始終保持在低于20000Pa為準(zhǔn)。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(jī)組中的機(jī)械泵及真空測量, 此時與主真空室連通的旁通電磁閥應(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,判斷有無異常現(xiàn)象發(fā)生。如有異常應(yīng)停止抽氣。如無轉(zhuǎn)入下一步運(yùn)行。D, 啟動其余機(jī)械泵:1

10、#、4#機(jī)械泵運(yùn)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(jī)械泵,6臺機(jī)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(yùn)行過程中隨時觀察和補(bǔ)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(jī)械泵抽氣過程需1-2天能使裝置抽到低于1000 Pa。E, 啟動羅茨泵:到壓力表顯示低于1000 Pa時(PKR-251顯示),給待運(yùn)行的ZJ-600羅茨泵(1#-6#)通冷卻水,給羅茨泵進(jìn)出氣口蝶閥供動力氣。關(guān)閉1#機(jī)械泵旁通蝶閥,開啟1#機(jī)組羅茨泵進(jìn)出氣口蝶閥(在機(jī)械泵與羅茨泵之間,羅茨泵與250匯集管之間),啟

11、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(jī)組不經(jīng)過冷阱而經(jīng)過旁通抽氣。 開啟置于機(jī)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(zhǔn)過), 開啟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(zhǔn)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(jī)組啟動,檢漏 當(dāng)6臺前級羅茨泵機(jī)組將EAST外真空室抽到好的10-1 Pa量級真空度時,給待運(yùn)行的4臺F-1500分子泵通冷卻

12、水。依次啟動F-1500分子泵。當(dāng)F-1500分子泵加速完成轉(zhuǎn)為正常運(yùn)行時,關(guān)閉主抽管下部分子泵機(jī)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(jī)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和密封法蘭仔細(xì)檢漏。同時依次為各低溫冷卻管路通氦,記錄當(dāng)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(jī)組中的分子泵。四,低溫泵啟動 當(dāng)4臺分子泵機(jī)組將EAST外真空室抽到好的10-2 Pa量級真空度時,給待運(yùn)行的SHI-APD低溫泵通冷卻水。低溫泵已經(jīng)再生用小機(jī)組預(yù)抽到10-2 Pa量級。啟動低溫泵。當(dāng)?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(shí)時再生。五,裝置降溫時真空運(yùn)行 當(dāng)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(shí)時準(zhǔn)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510-7Pam3/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(hù)真空機(jī)組正常運(yùn)行。降溫過程中真空室應(yīng)該一直保持在510-4Pa 。六,裝置回溫時真空運(yùn)行 降溫到位,弱通電結(jié)束后,需低溫中心

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