一、抽真空前的系统准备

1. 设备检查与预处理
   • 确认管路材质为奥氏体不锈钢（如 304L 或 316L），符合 GB/T 24511-2017 承压设备用不锈钢标准。检查管路焊接质量，焊缝需通过 X 射线检测（GB/T 12467-2017），确保无裂纹或气孔。
   • 清理管路内壁，去除油污、水分及杂质，必要时使用无水乙醇或氮气吹扫。对于新安装管路，需进行脱脂处理（如采用三氯乙烯溶剂），避免残留有机物影响真空度。
2. 加热系统配置
   • 采用电加热带或热风循环装置对管路进行预加热，温度控制在 130-160℃（具体根据管径调整，如 DN200 管路建议 150℃），持续时间≥12 小时，以去除管路内壁吸附的水分和气体。
   • 加热过程中监测管路温度均匀性，温差应≤10℃，避免局部过热导致材料变形。
3. 真空泵组选型
   • 采用多级抽气系统：前级泵（如旋片式真空泵）将真空度抽至 10 Pa，再切换至分子涡轮泵或扩散泵，终达到 10?3 Pa 级真空。
   • 真空泵抽速需与管路容积匹配，例如 DN100 管路（容积约 50L）建议选择抽速≥50 L/s 的真空泵组。

二、抽真空操作流程

（一）分步抽真空工艺

1. 初级抽真空（粗抽阶段）
   • 启动前级真空泵，打开管路抽气阀，将真空度抽至≤10 Pa（约需 30-60 分钟，具体取决于管路长度）。期间通过热偶真空计实时监测压力变化。
   • 若压力下降缓慢，需排查管路泄漏点（如法兰连接处），使用氦质谱检漏仪检测，泄漏率应≤1×10?1? Pa?m3/s。
2. 氮气置换与加热除气
   • 关闭真空泵，向管路充入高纯氮气（纯度≥99.999%）至常压，重复 3 次以上，置换管路内残留空气。
   • 再次加热管路至 130-160℃，维持 4-6 小时，加速内壁吸附气体解吸。此阶段可配合真空泵间歇抽气，进一步降低放气速率。
3. 高真空抽气（精抽阶段）
   • 启动高真空泵（如分子涡轮泵），持续抽气至真空度≤5×10?2 Pa（封口真空度），并维持至少 1 小时以确保稳定。对于液氮温度下的真空度，需≤5×10?3 Pa。
   • 抽气过程中监测真空泵组运行参数（如电流、温度），避免过载或过热损坏设备。

（二）特殊场景操作要点

• 长距离管路：每 50 米增设一个抽气口，采用分布式抽气方式提高效率。例如，DN200、长度 200 米的管路，建议设置 4 个抽气点，同步抽气以平衡压力梯度。
• 低温环境：在 - 20℃以下环境作业时，需对真空泵组进行预热（如使用加热带维持泵体温度≥10℃），防止润滑油凝固影响性能。

三、真空度检测与验证

1. 直接测量法
   • 使用电离真空计（量程 10?1-10?? Pa）或热偶真空计（量程 10?-102 Pa）直接测量管路真空度，读数稳定后记录数据。
   • 对于医疗级管路（如生物样本运输），需符合 ISO 13485 认证要求，真空度波动应≤±0.05 Pa。
2. 间接测量法（压力升测试）
   • 关闭抽气阀，静置管路 2 小时，记录压力上升值。真空夹层漏放气速率应≤1×10?? Pa?m3/s（工业标准）或≤1×10?? Pa?m3/s（医疗标准）。
   • 计算公式：漏放气速率 = (ΔP × V) / Δt，其中 ΔP 为压力变化，V 为管路容积，Δt 为时间。
3. 低温验证
   • 充入液氮后，使用红外测温仪检测管路表面温度，绝热良好时外壳温度应接近室温（≤25℃），局部温差≤5℃。若出现结霜或明显发冷，提示真空度下降。

四、安全规范与风险控制

1. 压力与温度管理
   • 抽真空过程中，管路内部压力不得超过设计压力的 25%（如设计压力 4MPa 时，抽气压力≤1MPa），防止负压导致管路变形。
   • 加热温度需严格控制，避免超过管路材料的耐温极限（如 304 不锈钢长期使用温度≤250℃）。
2. 泄漏应急处理
   • 若检测到泄漏，立即关闭抽气阀并充入氮气至常压。使用便携式氦质谱检漏仪定位漏点，修复后重新抽真空。
   • 现场配备正压式呼吸器和防低温手套，防止液氮泄漏引发冻伤或窒息。
3. 设备维护与记录
   • 定期校准真空计（每年至少一次），使用标准真空校准装置（如 Chart Industries LLS-100）确保测量精度。
   • 建立抽真空作业档案，记录日期、真空度数据、加热时间及检测结果，保存至少 5 年。

五、行业标准与技术参数

1. 国内标准
   • GB/T 18442.3-2019：固定式真空绝热深冷压力容器设计标准，规定夹层真空度、封结真空度及漏放气速率要求。
   • GB/T 16876-1997：液氮容器夹层真空度检验方法，明确间接测量法与计算公式。
2. 国际标准
   • ASME B31.3-2022：过程管道规范，要求敏感性泄漏试验压力为设计压力的 25% 或 105 kPa（取较小值）。
   • ISO 9706：气密性测试标准，泄漏率≤1×10?? Pa?m3/s。
3. 典型技术参数

   项目	工业标准（常规）	医疗 / 高精密场景
   封口真空度（Pa）	≤5×10?2	≤1×10?2
   液氮温度真空度（Pa）	≤5×10?3	≤1×10?3
   漏放气速率（Pa?m3/s）	≤1×10??	≤1×10??
   漏热量（W/m）	≤3.82（DN200 管路）	≤1.5（DN50 以下管路）

六、未来技术趋势

1. 智能化抽真空系统
   集成 AI 算法的真空泵组可根据管路参数自动调整抽气策略，例如通过机器学习预测加热时间和抽气速率，将抽真空效率提升 30% 以上。
2. 新型绝热材料应用
   纳米气凝胶与多层绝热材料的结合使用（如 Cryoflex? 管路），可将漏热量降至 0.5 W/m 以下，同时简化抽真空流程。
3. 远程监控与预警
   物联网技术实现真空泵组状态实时监测，异常时自动触发短信 / 邮件报警，并可远程调整参数（如加热温度、抽气模式）。