הביצועים של רובםמערכות ואקוםישתנה עם הזמן, במיוחד עבור ציוד ואקום המשמש בייצור, שכמעט בהכרח חווה בעיות כמו ירידה בדרגת הוואקום. אחת הסיבות השכיחות לבעיות אלו היא דליפה.
איתור נזילות קבוע חשוב
דליפות גדולות בדרך כלל ברורות מאוד: הלחץ בתא הוואקום אינו יורד בקצב נורמלי, או שהלחץ המרבי גבוה משמעותית מהערך הרגיל. עם זאת, לפעמים קשה לזהות נזילות קטנות בגלל הקלות שבהמשאבות ואקוםיכול להתמודד עם עומסי גז הנגרמים על ידי דליפות. גם אם קריאת מד הוואקום עדיין ברמה רגילה, התרחשות של דליפות עדיין עלולה להביא גזים בלתי צפויים (כגון חמצן) לתא הוואקום, שלעיתים יכולה להיות השפעה רצינית מאוד על התהליך (כגון תהליכי ציפוי מסוימים) . לכן, ללא קשר לשאלה אם יש ירידה משמעותית בלחץ במערכת הוואקום, יש לערוך בדיקות נזילות קבועות.
דליפה אמיתית וזליגה וירטואלית
לא כל זמן שאיבה ממושך וירידת לחץ קיצונית נובעים מדליפה. לפני שימוש בגלאי נזילות לאיתור נזילות, יש צורך להבין כיצד לקבוע האם ציוד הוואקום באמת דלף.
המזהמים המחוברים לדופן הפנימית או לקיר הפנימי של תא ואקום משחררים ללא הרף גז תחת ואקום, ותופעה זו נקראת דפלציה. כאשר יש חלל מת בתוך תא הוואקום, והחלל המת מחובר לחלק הפנימי של החדר דרך תעלה צרה, הגז בחלל המת ישתחרר אט אט תחת ואקום, ויוצרת תופעה הדומה לדליפה או דליפה, אשר נקרא בדרך כלל דליפה וירטואלית.
ניתן למצוא נזילות אמיתיות באמצעות איתור נזילות, וניתן לפתור את האוורור גם על ידי ניקוי המשטח הפנימי של תא הוואקום. עם זאת, ברגע שמתרחשת נזילה וירטואלית, קשה לזהות, ויש להימנע ככל האפשר ממבנים או תהליכים המועדים לדליפות וירטואליות במהלך התכנון והייצור, כגון חיבורי הברגה (ניתן להשתמש בברגים חלולים במידת הצורך ), חריצים ארוכים או נימים, חדרים מרותכים במלואם משני הצדדים (מומלץ לרתך קליפות עבות יותר בצד הוואקום ולרתך לסירוגין בצד האטמוספרי) וכן הלאה.
ניתן להשתמש בשתי השיטות הבאות כדי לקבוע האם קיימת נזילה אמיתית במערכת הוואקום.
ניתוח עקומת נפילת לחץ
הנתונים ההיסטוריים של מערכות ואקום הם אחד הכלים היקרים ביותר להבנת הביצועים של מערכות ואקום גדולות. טכנאים מנוסים ישמרו בקפידה נתונים היסטוריים ויקבעו במהירות את הגורם לבעיות על ידי השוואת עקומת נפילת הלחץ הנוכחית עם המחזור הקודם כשהמערכת הייתה במצב טוב. לדוגמה, על ידי שימוש בעקומת ירידת הלחץ המופיעה באיור הבא, ניתן לקבוע אם יש נזילה.
באותם תנאי תהליך ופעולה רגילה של משאבת הוואקום, אם יש דליפה אמיתית, דליפת הגז לתא מבחוץ תגרום לירידה בלחץ בתא למצב גבוה מהלחץ הגבול הרגיל, ואז זה כבר לא יקטן או יקטן לאט מאוד. עקומת ירידת הלחץ דומה לעקומה העליונה באיור לעיל. כאשר ישנה דפלציה או דליפה וירטואלית, הגז משתחרר לאט וקצב הדפלציה יורד. המערכת יכולה להגיע ללחץ הגבול המקורי, אך הזמן להגיע ללחץ הגבול מאט באופן משמעותי. עקומת ירידת הלחץ דומה לעקומה האמצעית באיור לעיל.
בדיקת עליית לחץ
מבחן עליית לחץ, הידוע גם כבדיקת החזקת לחץ או מבחן החזקת ואקום. סגירת השסתום בין משאבת הוואקום לתא תחת ואקום עלולה לגרום לעלייה בלחץ (ריבאונד) בתא עקב ריקון, דליפה וירטואלית או דליפה. על ידי חלוקת עליית הלחץ בזמן שחלף, ניתן לחשב את קצב עליית הלחץ של מערכת הוואקום ולהתווה כעקומה כפי שמוצג באיור הבא. מהירות העלייה והירידה בלחץ מתבטאת בדרך כלל ב-Pa/hr. עבור ציוד ואקום תעשייתי כללי, יש לחקור ולפתור קצב עליית לחץ העולה על 1Pa/hr במהלך בדיקת החזקת לחץ. חלק מציוד ואקום גבוה דורש קצב עליית לחץ של 0.5Pa/hr או אפילו נמוך יותר.
בדיקות ירידת הלחץ ועליית הלחץ לא יאתרו נזילות, אלא רק יצביעו על ההשפעה המצטברת של כל מקורות הגז (דליפות בפועל וניפוח או דליפות וירטואליות). אם יש חשד לדליפה אמיתית, השלב הבא הוא בדרך כלל שימוש בגלאי דליפת הליום לאיתור נזילות.
נזילה חיצונית ודליפה פנימית
הדליפה שאנו מתייחסים אליה בדרך כלל מתייחסת לדליפה חיצונית, כלומר דליפה מבחוץ לפנים של תא הוואקום או הצינור; דליפה פנימית מתייחסת לדליפה המתרחשת בין שני תאי ואקום שהיו צריכים להיות מבודדים, בין שני צינורות ואקום מבודדים על ידי שסתומים, או בין תא ואקום לצנרת.
נזילות חיצוניות ניתנות לזיהוי בקלות באמצעות גלאי דליפות, בעוד שדליפות פנימיות ניתן לשפוט מראש רק באמצעות תחזוקת לחץ מפולחת ושיטות אחרות. לאחר מכן, ניתן להסיר את הצינור בצד אחד של השסתום החשוד ולבצע איתור נזילות (או לחבר גלאי דליפה לצד אחד של השסתום החשוד ולמלא גז הליום לצנרת בצד השני עבור איתור נזילות).
דליפה דינמית
במערכות ואקום בהן יש העברת תנועה, משתמשים באטמים דינמיים. מבני איטום דינמיים אלה עשויים לאטום היטב בתנאים סטטיים אך דולפים במהלך תנועה; לדוגמה, שסתומים המשתמשים באטמי פיר גומי לאיטום דינמי (בין גזע השסתום לגוף השסתום) מועדים יותר לתופעה זו. ההסתברות להתרחשות תופעה זו אינה גבוהה, אך בשל העובדה שהשסתום נמצא בדרך כלל במצב פתוח או סגור בזמן גילוי נזילות, קשה לזהות דליפה דינמית זו.
עבור תהליכים קריטיים, בחירת שסתומים אטומים בצינורות גליים יכולה להפחית במידה ניכרת את ההסתברות לדליפה דינמית; אם השסתום עדיין אטום עם אטם פיר, במהלך זיהוי דליפה, ריסוס הליום במיקום גזע השסתום בזמן הפעלת השסתום יכול לקבוע במהירות אם יש דליפה דינמית בשסתום.
