Welche Heliumleckrate stört eigentlich meinen Prozess?
Frage: In Ihrem letzten Tipp haben Sie eine Druckanstiegsmessung in eine Leckrate umgerechnet. Woher weiss ich jetzt aber, welche Leckrate meinen Prozess stört? Welche Lecks muss ich also reparieren und bei welchen kann ich die Anlage für den Prozess freigeben?
Antwort: Auf diese Frage gibt es keine allgemein gültige Antwort. Unterschiedliche Prozesse sind unterschiedlich empfindlich gegen Leckagen. Welches Leck Ihren Prozess stört, muss der Prozess-Spezialist bestimmen.
Hintergrund:
Nehmen wir nochmals das Beispiel aus unserem Tipp Nr. 26: in einer Anlage wird ein Druckanstieg von 10 mTorr über eine Zeit von 5 Minuten gemessen. Die Leckrate war 2,2 x 10-4 mbar l/s.
Wir können uns jetzt überlegen, welchen Anteil die ausgerechnete Leckagerate am Prozessgasfluss hat. Der Prozessgasfluss wird meist in sccm oder slm angegeben. Das bedeutet „standard cubiccentimeters per minute“ bzw. „standard liters per minute“. In dem Wörtchen „standard“ verstecken sich Standardbedingungen. Diese sind definiert für einen Druck von 1013,25 mbar und eine Temperatur (25 oder 0°C). Die Gasdurchsatzeinheiten „sccm“ und „slm“ haben also genauso wie die Leckrateneinheit „mbar l/s“ einen Druck, ein Volumen und eine Zeit. Jetzt können wir also umrechnen.
Die rund 1000 mbar und die Kubikzentimeter in der Einheit sccm als 1/1000 des Liters kürzen sich gegen die „mbar l“ raus. Damit bleibt nur die Umrechnung von Minuten in Sekunden. Will man also mbar l/s in sccm umrechnen, muss man nur mit einem Faktor 60 multiplizieren. In unserem Fall kommen wir also auf 2,2 x 10-4 mbar l/s x 60 = 1,3 x 10-2 sccm.
Nehmen wir nun einen Gasfluss von 300 sccm in unserem Prozess an. In unserem Beispiel genügt also bereits eine Verunreinigung von 1,3 x 10-2/300; also rund 1/23000 des Prozessgasflusses, um den Prozess zu stören. 1/23000 sind etwa 43 ppm (parts per million).