EAST首次真空调试方案(供讨论稿)

1、EAST 首次真空调试方案（供讨论稿）EAST 真空组（ 2005 年 8 第一稿， 11 月第二稿， 06 年一月第三稿）总目标：实现 EAST 装置超导磁体系统降温所需要的真空条件，检验装置和抽气系统真性能：室温下外真空度达到5X10 -2 Pa 量级低温下外真空度达到5X10 -4 Pa 量级目前 EAST 抽气系统状况1，粗抽机组实验室无负载调试真空度达-2通水、7 10 Pa，已完成在 EAST 现场安装和检漏，接电、动力气。机械泵的总有效抽速0. 08 m3/s, 罗茨泵的总有效抽速 0. 7 m3/s 。2，外抽分子泵机组实验室调试真空度达 2.7 10-4 Pa( 无冷泵） ，

2、1.2 10-5 Pa( 加冷泵） 。已完成在 EAST 现场安装和检漏，接通水、电、动力气。罗茨泵机组与分子泵机组之间的连接管道已组装和通过检漏。4台分子泵的总有效抽速3/s, 133.4m台冷泵的总有效抽速 2m/s )。3，内抽分子泵机组实验室调试4台分子泵室温抽气达到1.4 -4-610Pa (无冷泵） ，7.9 10 Pa( 加冷泵） ，1500C烘烤 2.6 10-6 Pa (加冷泵） ，已完成在 EAST 现场安装，罗茨泵机组与分子泵机组之间的连接管道未组装。4台分子泵的总有效抽速337m/s, 2 台冷泵的总有效抽速4m/s )。4， 8对电流引线罐、低温阀箱、传输线真空机组安

3、装、待运行。排气管已接通5，控制系统主控柜已就位，完成架线槽安装、粗抽和内外抽气机组接线。已可手动操作，自动控制用的 PLC 等待时间调试。一，调试准备1，外真空室封装前低温管道充气检查2，外真空室封装前清洁卫生检查3，外真空室封装过程中法兰蜜封质量把关4，安全阀检查5，电流引线、低温阀箱、传输线真空机组安装、调试、检漏6，外抽机组检查（支撑、控制、水、电、动力气、检漏用氦气、氮气和液氮按要求到位）7，真空测量8，人员培训二，充气检漏、粗抽检漏（取消）三，分子泵机组启动,检漏四，冷泵启动五，装置降温时真空运行六，装置回温时真空运行七，充气一，调试准备1，外真空室封装前低温冷却管道充气检查（低温

4、中心实施，王小明）目的 ：观察各低温冷却管道（内外冷屏、TF 线圈及线圈盒、P F 线圈上的冷却管等）真空性能，发现是否有漏焊缝或特大漏点。实施方法：本实验与低温冷却管净化吹除合并进行，给各低温冷却管道分别加He 压至规定数值（由相应的责任工程师给出设计值，便于低温中心打压）。压力表精度优于 0.1 级，观察时间不低于24 小时。注意控制最高压力不要超出设计值。2，外真空室封装前清洁卫生检查（总装实施，罗南昌、王小明、李生发、辜学茂）封装外真空室前要仔细清除装置内不必要的金属、非金属、塑料膜、木块、绳索等杂物。用吸尘器吸尘和用酒精清洗明显污渍、记号文字。3，外真空室封装过程中法兰密封质量把关（

5、总装实施，李生发）所有法兰带槽或平面橡胶密封面应达到设计粗糙度（1.6-3.2 ）。无疵点和划痕，槽内无污物、灰尘。选用表面平整粗细均匀橡胶O 圈，尺寸要匹配，橡胶绳粗细选择要预留 40%的压缩量。如果是由橡胶绳粘接成O 圈，接头应切成坡口，封装时坡缝与法兰平面成45 度以便紧固两法兰时坡缝越压越紧。两剖面平整、光滑、清洁，粘接后接头平整、光滑。紧固两法兰时均匀用力，对称紧固。密封后记录压缩量和给橡胶圈接头作出明显记号。4，安全阀检查（负责人应为责任工程师）5，电流引线、低温阀箱、传输线真空机组安装、调试、检漏杨愚（泵阀安装）、王铃（供电和控制）、李生发（供水、气）、李高云（排气管）在相关部门

6、配合下进行6，外抽机组检查（支撑、控制、水、电、动力气、检漏用氦气、氮气和液氮按要求到位）7，真空测量 王铃（采集和控制、提供连锁保护信号）、王小明（全部粗、低、高规管合理布局和安装）、胡建生（原位和差分质谱）8，内外抽机组安装和检查（罗南昌、胡庆生、杨道文,辜学茂）一旦内外真空室吊装到位，先安装外抽分子泵机组支撑平台和东西两侧辅助平台，调整高度和位置。再将外抽分子泵机组从2-3 大厅运到EAST 现场，与外真空室对接。安装测量系统、差分质谱仪、检漏仪。内真空室安装同上。冷阱等粗抽系统与分子泵机组之间的连接管和旁通管道。其间有一定的现场比划和加工及现场检漏。连接控制线、水、电、动力气，调整支撑

7、。水、电、动力气、检漏用氦气、氮气和液氮按要求到位。8， 人员培训 （边运行边培训）由于 EAST 真空系统非常复杂，在EAST 首次真空运行初期要对参加运行值班员进行全员培训（边运行边培训）。首先要使全体人员了解EAST 真空机组（包括阀门、水、电、动力气）及控制系统、测量系统、检漏和质谱分析系统的构造和分布。熟悉和掌握氦质谱检漏仪、四极质谱仪、PKR 程控数字真空计、大型机械泵、罗茨泵、分子泵、低温 泵的操作规程。值班员人人都能独立操作，值班长能判断和处理突发性事故。1、 重要设备操作规程及紧急处理措施2、 电控柜手动操作规程3、 控制系统介绍及其操作规程4、 内、外真空室紧急处理措施二，

8、 充气检漏、粗抽检漏（真空组全体成员）1，充气检漏（目的查排大漏）是否需要值得讨论根据 HT-7 首次调试经验， 当外真空室封装完成后，关闭所有与真空室相连的阀门。可对 EAST 装置内部充氮气到达0.105MPa 。仔细一一观察所有密封法兰是否有漏气声音，如有紧固法兰排除特大漏。再用肥皂水查排大漏。此后给装置放气到0.1MPa ，关闭充气阀转入下一步运行。2，粗抽检漏A 准备 ：检查水、电、动力气供给是否正常，排气管是否连接可靠。所有真空阀门处于关闭状态。给两液氮冷阱加满液氮，给待运行的2X-70 机械泵（ 1#-6# ）通冷却水，给 2X-70机械泵旁通蝶阀供动力气。B，启动 1#、 4#

9、机械泵： 开启 1#，4#两只机械泵旁通蝶阀，开启主抽管下部分子泵机组旁边 F-150高真空旁通阀，开启分子泵机组每台分子泵出气口手动蝶阀。用控制柜手动操作模式启动1#、 4#机械泵。并立即缓慢部分打开冷阱顶部手动F-150高真空阀。冷阱顶部手动F-150 高真空阀的开启程度以使机械泵顶部的真空压力表始终保持在低于20000Pa 为准。若该表气压过高泵出气口会喷油，过低抽气效率太低。同时启动电流引线、低温阀箱、传输线真空机组中的机械泵及真空测量,此时与主真空室连通的旁通电磁阀应事先打开。使这三部分抽气与主真空抽气完全同步。C ， 观察： 开始抽 EAST 外真空后要有专人在装置周围和上下观察和

10、听声，判断有无异常现象发生。如有异常应停止抽气。如无转入下一步运行。D ，启动其余机械泵： 1#、 4#机械泵运行稳定后，参照上述B 程序分别开启相应的旁通蝶阀，启动2#、 5#， 3#、 6#机械泵， 6 台机械泵同时抽气，继续调节冷阱顶部手动 F-150 高真空阀开启程度，压力表始终保持低于20000Pa。运行过程中随时观察和补充冷阱液氮。做好电子版和手写记录。如果装置没有大漏，以上机械泵抽气过程需1-2 天能使装置抽到低于1000 Pa。E， 启动罗茨泵： 到压力表显示低于 1000 Pa 时（ PKR-251显示），给待运行的 ZJ-600罗茨泵（ 1#-6# ）通冷却水，给罗茨泵进出

11、气口蝶阀供动力气。关闭1#机械泵旁通蝶阀，开启1# 机组罗茨泵进出气口蝶阀（在机械泵与罗茨泵之间，罗茨泵与?250 汇集管之间），启动1#罗茨泵。以此类推，启动2-6# 罗茨泵。F， 粗检漏：如果装置没有大漏， 罗茨泵抽气过程需2-3 天能使装置抽到10-1Pa 量级。装置抽到 10-1Pa 量级后，关闭冷阱顶部手动F-150 高真空阀，打开冷阱旁通阀，此时罗茨泵机组不经过冷阱而经过旁通抽气。开启置于机械泵与罗茨泵间检漏仪节流阀（检漏仪已启动正常并校准过），开启置于主抽管上的差分质谱仪节流阀（差分质谱仪已启动正常并校准过），两台仪器一起监测检漏。用氦气喷吹外真空室密封法兰、焊缝，排除大漏。三，

12、分子泵机组启动 ,检漏当 6 台前级罗茨泵机组将EAST 外真空室抽到好的10-1 Pa 量级真空度时，给待运行的 4 台 F-1500分子泵通冷却水。依次启动F-1500分子泵。当 F-1500分子泵加速完成转为正常运行时，关闭主抽管下部分子泵机组旁边F-150 高真空旁通阀，依次开启各分子泵顶部? 250超高真空阀门。记录阀门开启前后真空度的变化。如果装置没有大漏，分子泵机组抽气过程需3-5 天能使装置抽到 10-2Pa 量级。 用检漏仪和差分质谱仪继续对外真空室所有焊缝和密封法兰仔细检漏。同时依次为各低温冷却管路通氦，记录当时的室温，真空度，检漏仪输出数值。同时启动电流引线、低温阀箱、传

13、输线真空机组中的分子 泵。四，低温泵启动当 4 台分子泵机组将EAST 外真空室抽到好的10-2 Pa 量级真空度时，给待运行的 SHI-APD 低温泵通冷却水。低温泵已经再生用小机组预抽到10-2 Pa 量级。启动低温泵。当低温泵温度降温到位（12K ）后，开启低温泵顶部?400 超高真空阀门。记录阀门开启前后真空度的变化。注意实时再生。五，装置降温时真空运行当 EAST 外真空室抽到好的 10-2 Pa 量级真空度时，可以为装置通冷气降温。刚开始降温时，实时准确记录冷质部件温度，真空度，检漏仪输出数值。如果总漏率低于 5 10-7 Pa m3/s，且真空度越来越好，可以继续降温。整个降温过程中真空值班人员密切注意漏率的变化，维护真空机组正常运行。降温过程中真空室应该一直保持在 5 10-4Pa 。六，装置回温时真空运行降温到位，弱通电结束后，需低