EAST首次真空調(diào)試方案(供討論稿)

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 實驗室無負載調(diào)試真空度達710-2 Pa，已完成在EAST現(xiàn)場安裝和檢漏，接 通水、 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 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 實驗室調(diào)試4臺分子泵室溫抽氣達到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、

3、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，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

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。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)

5、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）、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

6、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，

7、 人員培訓（邊運行邊培訓） 由于EAST真空系統(tǒng)非常復雜，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，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-

9、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

10、#、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

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

12、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，維護真空機組正常運行。降溫過程中真空室應(yīng)該一直保持在510-4Pa 。六，裝置回溫時真空運行 降溫到位，弱通電結(jié)束后，需低溫中心