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真空系統是冷凍乾燥機的重要組成部分之一，在冷凍乾燥過程中，產品中的水分只有在一定的真空狀態下才能昇華，才能達到乾燥的目的。 真空系統的執行效果將直接影響凍乾產品的質量和生產週期。 鑑於此，分析了凍乾機真空系統常見故障的原因及解決方法。
凍乾機是生產凍乾製劑產品的關鍵裝置，真空系統是凍乾機的重要組成部分，主要由乾燥箱、冷凝器、真空幫浦、羅茨幫浦、小型蝶閥、箱式疏水閥隔離閥（大型蝶閥、蘑菇閥）、真空測試裝置[真空儀、真空表（壓力感測器）]、 氣體釋放裝置、輔助裝置、真空管路等
真空系統示意圖如圖1所示，系統採用真空幫浦組，形成強大的吸力，在乾燥室和冷凝器中形成真空，一方面促進乾燥室內的水分在真空狀態下蒸發（昇華），另一方面， 該真空系統在冷凝器和乾燥室之間形成真空梯度（壓差），使前箱中的水分在昇華後被冷凝器捕獲。
凍乾機真空系統的執行效果將直接影響凍乾製劑產品的質量和生產週期，因此，要做好凍乾機真空系統的維護保養工作，及時解決目前執行過程中的故障，保證生產。
順利進行和產品質量至關重要。
1 閥門隔膜損壞導致的真空洩漏分析與處理。
故障現象：冷凍乾燥機執行UT程式洩漏率測試時，發現真空值逐漸上公升，10min內真空值上公升1Pa（10bar），超過允許值[10min上公升小於等於0.]。8 PA （8 bar）]，介面上出現真空報警。
失效分析方法如圖2所示。
解決方法：1）檢查真空探頭表面和通訊有無異常，更換新的真空計量探頭並進行測試，出現同樣的情況，因此排除了真空探頭的原因。
2）滅菌乾燥，然後進行UT測試，同樣的情況發生，因此排除了水蒸氣的原因。
3）手動開啟UT測試，當真空值抽到一定值時，手動關閉蘑菇閥，檢測洩漏位置。關閉蘑菇閥後，發現前箱具有壽命更長的優點，更有利於靜電除塵器陰極線長期高效穩定執行，可以保證靜電除塵器的正常電場，提高靜電除塵器的除塵效率。
如果零值逐漸上公升，冷阱真空值保持不變，則判斷前箱漏水;然後關閉前箱進氣閥6v1，發現前箱真空值還在逐漸上公升，則判斷是前箱漏氣，不是進氣段漏氣造成的影響;然後檢查前箱的門密封圈、進料門密封圈、出料小門密封圈，未發現異常;然後對與前箱腔體相連的閥墊片進行拆卸檢查，最後發現真空洩漏是由於前箱內乙個閥膜片損壞造成的。 緊接著更換閥膜片，更換後進行真空試驗，未發生異常然後進行清洗、滅菌，再進行真空試驗，無異常，最終真空洩漏率合格。
2、水環真空幫浦過載保護的分析與處理。
故障現象：冷凍乾燥機SIP過程中水環真空幫浦突然停止執行，斷路器自動斷開，執行電腦出現“水環真空幫浦故障”報警。
失效分析方法如圖3所示。
2.1 電源檢查。
操作方法：使用計量萬用表，調整到1 000V交流檔，檢測任意兩組線路斷路器上下樁頭的電源情況。
380～ 420 v。
結果分析：任意兩組電源線上下樁頭電壓均在398V左右，說明電源**和斷路器沒有問題。
2.2 電機線圈檢查。
操作方法：使用合格的萬用表，調整到200電阻檔，檢測電機三組線圈的電阻值。
結果分析：檢測電機三組線圈的電阻值，三組電阻值一致，說明電機線圈沒有問題。
2.3 水源**檢查。
操作方法：手動開啟飲用水管路閥門，水源壓力在019MPa，按要求加壓，水環幫浦排水緩慢開啟。
結果分析：檢查發現排水口出水壓力較大，說明管路暢通，供水正常。
2.4、葉輪執行檢查。
操作方法：拆下電機後端蓋，手動撥轉子，不能旋轉。
結果分析：基本可以判斷出故障是電機機械故障引起的電路過載保護。
解決方法：將水環真空幫浦整體拆卸，轉移到維修室，拆下幫浦頭後發現葉輪缺一塊，檢查幫浦頭內部，發現缺損的葉片卡在葉輪上，用專業工具在專用機上拆下葉輪， 並更換新的葉輪。
結果得到確認：重新安裝水環真空幫浦，執行程式，裝置工作正常，問題得到解決。
3、真空系統洩漏分析與處理。
故障現象：凍乾機真空度異常，壓公升試驗不合格，故障表現為凍乾機抽氣極限真空度為6無法達到裝置設定的 5 PA （65 bar）、1 PA （10 bar）。
失效分析方法如圖4所示。 
圖4 真空抽氣極限分析。
3.1、檢查真空幫浦的抽真空效能。
操作方法：在冷凍乾燥機停機狀態下（與冷凍乾燥機連線的所有閥門在停機狀態下關閉），手動開啟旋片真空幫浦，觀察是否能達到極限真空度，關閉真空幫浦，然後觀察幫浦頭的真空變化。
結果分析：在手動公升壓試驗中，前箱內真空探頭數量反彈，每分鐘上公升3個2 Pa （32 bar），呈無限上公升趨勢。
解決方法：將與真空幫浦連線的快卡連線全部拆開，更換為新的密封圈，同時在連線處塗上真空潤滑脂（拆卸時發現有的快卡鬆動，有的密封圈老化嚴重），更換後重新進行真空測試。
結果得到確認：真空幫浦在極限真空度下被抽至07Pa（7bar），真空幫浦關閉後幫浦頭不拾起，可排除真空幫浦和管路洩漏的原因。
3.2、對後箱及與後箱連線的所有管道、閥門、快卡進行檢漏。
操作方法：首先，在底箱內安裝數字真空探頭，冷凍乾燥機執行空載程式，將箱體抽至極限真空度[設定為1pa。
導致電路過載保護。
解決方法：將水環真空幫浦整體拆卸，轉移到維修室，拆下幫浦頭後發現葉輪缺一塊，檢查幫浦頭內部，發現缺損的葉片卡在葉輪上，用專業工具在專用機上拆下葉輪， 並更換新的葉輪。
結果得到確認：重新安裝水環真空幫浦，執行程式，裝置工作正常，問題得到解決。
3、真空系統洩漏分析與處理。
故障現象：凍乾機真空度異常，壓公升試驗不合格，故障表現為凍乾機抽氣極限真空度為6無法達到裝置設定的 5 PA （65 bar）、1 PA （10 bar）。
失效分析方法如圖4所示。
真空幫浦不僅限於分析。
3.1、檢查真空幫浦的抽真空效能。
操作方法：在冷凍乾燥機停機狀態下（與冷凍乾燥機連線的所有閥門在停機狀態下關閉），手動開啟旋片真空幫浦，觀察是否能達到極限真空度，關閉真空幫浦，然後觀察幫浦頭的真空變化。
結果分析：在手動公升壓試驗中，前箱內真空探頭數量反彈，每分鐘上公升3個2 Pa （32 bar），呈無限上公升趨勢。
解決方法：將與真空幫浦連線的快卡連線全部拆開，更換為新的密封圈，同時在連線處塗上真空潤滑脂（拆卸時發現有的快卡鬆動，有的密封圈老化嚴重），更換後重新進行真空測試。
結果得到確認：真空幫浦在極限真空度下被抽至07Pa（7bar），真空幫浦關閉後幫浦頭不拾起，可排除真空幫浦和管路洩漏的原因。
3.2、對後箱及與後箱連線的所有管道、閥門、快卡進行檢漏。
操作方法：首先，在底箱內安裝數字真空探頭，冷凍乾燥機執行空載程式，將箱體抽至極限真空度[設定為1pa。
10 bar），但只有 65 pA （65 bar）]，關閉空載程式，觀察要拾取的數字真空探頭的值。
結果分析：數顯探頭數值有一定變化，背箱屬於微漏。
解決方法：將直接連線到底盒的快卡連線全部拆開，更換新的密封圈，同時對連線處塗上真空潤滑脂（部分密封圈在拆卸過程中發現老化嚴重），更換後重新進行真空測試。
結果證實：數顯探頭值無變化，可排除背箱漏水原因。
3.3、前箱及與前箱相連的所有管道、閥門、快卡均密封、洩漏。
1）凍乾機程式關閉後前箱抽出極限真空後，停機觀察前箱的真空恢復情況。
操作方法：冷凍乾燥機執行空載程式，將箱體的極限幫浦至真空[設定為1 pa（10 bar），但實際幫浦送量僅為6。5 pA （65 bar）]，關閉空載程式，觀察前箱中真空探頭的值以恢復。
結果分析：關閉程式後，前箱探頭值反彈，即與前箱直接相連的管道密封和閥門出現洩漏。
解決方法：將直接與前箱直接連線的管道密封件和閥門連線件全部拆卸，更換新的密封圈，同時在連線處塗上空潤滑脂（部分密封圈在拆卸時發現嚴重老化），更換後重新進行真空試驗。
結果得到證實：冷凍乾燥機執行空載程式，將腔室幫浦至真空極限[設定為 1 pa （10 bar），但仍然只抽至 6。5Pa（65bar）]，關閉空載程式，觀察前箱內真空探頭值不上公升，排除前箱內漏電原因。
2） 冷凍乾燥機程式正在執行在前箱中抽取極限真空後，通過關閉蘑菇閥（壓力上公升測試）來觀察壓力上公升。
操作方法：冷凍乾燥機執行空載程式，將箱體抽至極限[設定為1pa（10bar），但實際抽氣量僅為6。5 pA （65 bar）]，關閉空載程式，觀察前箱中真空探頭的值以恢復。
結果分析：關閉程式後，前箱探頭值反彈，即與前箱直接相連的管道密封和閥門出現洩漏。
解決方法：經過上一步的調查和檢漏，冷凍乾燥機停機後前箱內沒有真空上公升現象，但在程式執行中進行手動壓公升試驗時，真空探頭值無限上公升，程式執行中只有6v1後的閥門開啟， 所以可以判斷，洩漏點應該在6v1之後的管道上。6v1後端管為進氮氣管，管路分三段連線，有5個密封件。
環、8 個氣動閥和 1 個氮氣過濾器。 其中4個閥門為關閉閥，分別為6VVVv31、6VV4、5V40A、5V40B為進氮閥和調節閥，該管路上的密封圈全部更換，4個氣動閥膜片變形並全部更換。 拆卸氮氣濾芯外殼，在O形圈上重新塗上真空潤滑脂，更換後重新執行空載程式進行手動壓公升測試。
結果得到證實：冷凍乾燥機執行空載程式，將腔室抽至真空極限[設定為1 pa（10 bar），實際可以達到0。8 pA （8 bar）]，手動進行壓公升試驗，結果為01 pa min（1 bar min），合格。
凍乾機極限真空試驗的結果是：開始抽真空，從正壓1開始009 108 MPa （1 009 mbar） 在 15 分鐘內幫浦送至 0，從 0 到 08 pA （8 bar） 耗時 22 分鐘，壓公升測試結果為 01 pa/min（1 μbar/min）。
4、真空系統進氣支路異常分析與處理。
故障現象：空載試驗期間，冷凍乾燥機真空系統在35min內抽至設定值1pa（10bar）滿足要求，當天抽至100pa（1mbar）需時50min，系統不符合工藝生產要求，需要檢修。
失效分析方法如圖5所示。
進氣分支異常分析。
4.1 解決方案。
4.1.1、凍乾盒洩漏調查。
將直接與凍乾箱相連的凍乾箱的管道密封件、閥門、盲板、安全閥、產品探頭連線件、視鏡、門封、波紋管密封件全部拆卸，更換聚乙烯材料製成的密封圈，同時在連線處塗上高真空矽脂，更換後再次進行真空試驗。
在難以發現洩漏的情況下，可以拆卸單個部件或分支，並用盲板進行阻擋，首先確保整體不洩漏，然後逐個安裝測試，安裝測試後哪個部分異常，並鎖定位置進行調查。 這種方法費時，效果明顯，需要有多種規格的盲板。
排除箱體不漏電後，手動斷開進氣支路後檢查真空值的上公升情況，如果該值沒有變化，則下游不會漏氣;如果算上。
如果數值上公升，則存在洩漏，需要逐一檢查。
4.1.2、進氣支路洩漏調查。
在程式操作中進行手動公升壓試驗時，真空探頭值無限上公升，程式執行中只有6v1向後的閥門開啟，因此可以判斷洩漏點應該在6v1後面的管道上（6v1是冷凍乾燥箱的進氣閥， 並且該管道起到在箱內補充氮氣的作用，使抽真空時的真空度保持在設定值）。
如圖6所示，管道分為三段連線，有5個密封圈、8個氣動閥和1個氮氣過濾器。 分段更換管道密封件和閥門墊圈以及過濾器外殼密封件，更換完成後重新執行程式進行測試。
進氣管路。 4.2 總結。
真空系統的檢查是第三步冷凍乾燥箱、冷凝室、進氣支路正是容易被忽視的進氣支路。 進氣支路通常被認為只是幾個閥門和過濾器，它們不被蒸汽膨脹，墊片沒有明顯老化，洩漏的可能性不大。 但是，被忽視的區域往往是最容易出現異常的，在日常維護中需要注意維護的各個方面。
5 結論。 凍乾機真空系統對凍乾機工藝和產品質量起著決定性的作用，本文分析了凍乾機真空系統的常見故障並提出了解決方案，希望對凍乾機裝置管理者起到一定的幫助作用。