Способ очистки магниторазрядных насосов систем индикации водорода

 

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ МАГНИТОРАЗРЯДНЫХ НАСОСОВ СИСТЕМ ИНДИКАЦИИ ВОДОРОДА, включающий выдержку электродного блока насоса в вакууме под напряжением, отличающийся тем. что. с целью улучшения качества очистки одновременно с подачей напряжения корпус насоса подвергают ударному воздействию. 2. Способ поп. 1,отличающийся тем, что, насос выдерживают в течение 0,5-1 ч под напряжением 8-10 кВ и воздействуют на корпус насоса ударной нагрузкой с усилием 0,3-0,8 кГс и частотой 3-10 ударов в мин.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s>)s Н 01 J 41/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2804174/25 (22) 31.07.79 (46) 07.11,91. Бюл. N 41 (72) Ф.А.Козлов, В,А,Егоров, П.С.Козуб и

Э, К. Кузнецов (53) 621.528(088.8) (56) Сливков И.Н. Электроизоляция и разряд в вакууме, Атомиздат, М, 1972, с. 89-90.

Коломиец В.Н. и др. Простой способ регенерации насоса НЭМ вЂ” 300. Ж, Приборы и техника эксперимента, т.6, 1975, с. 255. (54)(57) 1. СПОСОБ ОЧИСТКИ МАГНИТОРАЗРЯДНЫХ НАСОСОВ СИСТЕМ ИНДИИзобретение относится к вакуумной технике, в частности к магниторазрядным насосам (вакуумметрам), используемым для измерения концентрации (давления) водорода в жидкометаллических теплоносителях.

В настоящее время широкое распространение нашли магниторазрядные (ионные) насосы производительностью до 25 л/с., встроенные в вакуумную систему с диффузионной водопроницаемой мембраной,. находящейся в потоке жидкого металла. В таких системах величина ионного тока магниторазрядного насоса характеризует содержание водорода в теплоносителе, концентрация которого определяется по градуировочной характеристике.

Известен способ очистки электродов и улучшения качества электроизоляции высоковольтных установок путем тренировки электродов и ро боя ми, которые возникают при приложении повышенного по сравнению с рабочим значением напряжения к. электродному блоку, находящемуся в высоком вакууме, „„Я „„786687 А1

КАЦИИ ВОДОРОДА, включающий выдержку электродного блока насоса в вакууме под напряжением, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества очистки одновременно с подачей напряжения корпус насоса подвергают ударному воздействию.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что, насос выдерживают в течение 0,5-1 ч под напряжением 8 — 10 кВ и воздействуют на корпус насоса ударной нагрузкой с усилием 0,3 — 0,8 кГс и частотой 3 — 10 ударов в мин.

Недостатком данного способа применительно к магниторазрядным насосам является неполная очистка поверхности электродов и высоковольтных изоляторов электродного бло ка, неп родолжительное время сохранения восстановленной чувствительности насосов. ., Известен способ очистки магнитораз- (@ рядных насосов систем индикации водорода, включающий выдержку электродного блока насоса в вакууме под напряжением.

Существенным недостатком применения магниторазрядных насосов в качестве средства измерения вакуума является уменьшение их чувствительности из-за возрастания шумов тока насоса (пульсации, случайные флуктации тока), затрудняющие выделение полезного сигнала системы индикации водорода. Возрастание шумов тока происходит из-за увеличения токов утечек, имеющих нестабильный характер, по изоляции и электродам насоса, вследствие их загрязнения как в процессе подготовки и сборки высоковакуумной системы, так и в процессе длительной эксплуатации, Причи786689 нами возникновения концентраторов электрического поля на поверхности электродов могут быть: — твердые пылевые частицы, попадающие из окружающей атмосферы при сборке вакуумной системы и остающиеся после обезгаживающего прогрева; — окисные пленки, образующиеся на электродах в процессе обезгаживания вакуумных систем; — неровности поверхностей электродов, образующихся прй механической обработке и дефектах кристаллической решетки в поверхностном слое, возникающие особенно интенсивно в процессе обезгаживания.

На этих дефектах возможен рост нитевидных кристаллических образований, представляющих аномально большие и острые выступы. Концентраторы электрического поля типа нитей могут достигать размеров несколько десятков и даже сотен микрон.

Целью предлагаемого изобретения является улучшение качества очистки электродного блока насоса и увеличение времени сохранения эффекта очистки.

Поставленная цель достигается тем, что в способе очистки магниторазрядных HBGGсов систем индикации водорода, включающий выдержку электродного блока насоса в вакууме под напряжением, одновременно с подачей напряжения, корпус. насоса подвергают ударному воздействию, Выдержку насоса под повышенным напряжением производят следующим образом. При уменьшении первоначальной чувствительности магниторазрядного насоса системы индикации водорода в несколько раз из-за возрастания шумов тока при давлении не хуже 10 6 мм рт.ст. насос кратковременно выводят из работы, Затем при снятой с насоса магнитной системе к нему подключают источник питания с повышенным напряжением, превышающим рабочее значение в два-три раза. Включают в сеть источник повышенного напряжения и плавно или ступенчато поднимают напряжение до необходимого значения и оставляют его измененным в течение (0,5 — 1,0)ч. Одновременно с подъемом напряжения производят ударные воздействия по корпусу насоса, преимущественно с усилием (0,3 — 0,8) кГс и частотой (3 — 10) ударов в мин, При ударном воздействии происходит как механическое разрушение, так и стряхивание концентраторов с поверхности электродов, которые в большинстве случаев оказываются слабо

Сцепленными с поверхностями электродов, будучи заряженными, частицы ускоряются в электрическом поле и при их ударе о противоположный электрод возникают явле10

40 д5

50 ния, приводящие к локальным пробоям и дополнительной очистке поверхностей за счет бомбардировки ионами. Выдержка при повышенном напряжении приводит также к тренировке керамических изоляторов, вследствие чего уменьшается доля утечек тока по изоляции.

Повышенное напряжение к насосу прикладывается до тех пор, пока на вторичном приборе, регистрирующем ток утечки, шумы тока будут достигать приемлемой величины.

Обычно это время не превышает 1 ч. После достижения стабильной величины тока утечки отключают источник повышенного напряжения, устанавливают на насос магнитную систему и подключают его к штатному блоку питания. Магниторазрядный насос подготовлен для ввода в работу и использованию его в качестве средства измерения.

Данный способ проверялся на магниторазрядных насосах индикаторов водорода с диффузионной никелевой мембраной, смонтированных на жидкометаллическом стенде с натриевым теплоноеителем и на промышленной установке с реактором на быстрых нейтронах, В качестве магниторазрядных насосов применялись насосы

НОРД-10 и НМД-0,0063 с рабочим напряжением 4,5 кВ. После возрастания шумов тока насосов, снижающих их чувствительность в (2 — 5) раз, при давлении 10 мм рт.ст. насосы

-7 выводились из работы, с них снимались магнитные системы и подключались источники повышенного напряжения. После выдержки насосов под напряжением (8 — 10) кВ в течение(0,5 — 1,0) ч и кратковременного ударного воздействия по корпусу насосов с усилием (0,3 — 0,8) кгс и частотой (3 — 10) ударов в мин они вновь подключались к штатным блокам питания.

Проведенные затем градуировки магниторазрядных насосов с помощью газообразного водорода показали, что шумы тока насосов не обнаруживались на шкалах вторичных приборов (0-10) мкА, а чувствительность магниторазрядных насосов восстанавливалась до первоначального значения.

В результате проведенных экспериментов было установлено, что при приложении к насосу напряжения выше 10 кВ насос может быть выведен из строя. При приложении усилия более 0,8 кгс с частотой выше 10 ударов в мии к магниторазрядным насосам производительностью до 25 л/с возникает опасность разрушения керамических изоляторов электродного блока, а при воздействии усилием 0,3 кгс и частотой не выше 3

786689

Составитель H.Позднякова

Техред М.Моргентау Корректор: И.Муска

Редактор Е.Гиринская

Заказ 4636 Тираж -Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 ударов в мин эффект очистки оказывается непродолжительным.

Разовая выдержка матниторазрядных насосов под повышенным напряжением с одновременным приложением ударного воздействия продлевает срок их службы в системах индикации водорода в среднем до тысячи часов. Беэ съема магнитной системы при отсутствии ударного воздействия восстановленная чувствительность магниторазрядных насосов сохраняется в течений

5 трех-пяти суток, что подтверждает недостаточную очистку электродного блока при приложении только повышенного напряжения.