西安某物理研究所莱宝ECODRY 65 Plus真空异常——博锐兴真空水汽污染清洁干燥维修实录

项目背景

近日，我司——北京博锐兴高科技有限公司接到西安某重点物理研究所的报修电话。该研究所一套粒子加速器束线真空系统突发异常，其核心前级泵——莱宝 Leybold ECODRY 65 Plus 干式多级罗茨真空泵出现极限真空度下降、抽气时间延长的问题，多项物理实验被迫推迟。

ECODRY 65 Plus 是德国莱宝真空推出的新一代干式多级罗茨真空泵，采用8个串联的罗茨级连续压缩设计，转子在变频器驱动下以高达12,600 rpm的转速运转-。该泵抽速达 55 m³/h，极限真空可达 3×10⁻² mbar，噪音水平低于 52 dB(A)——比正常交谈的声音还要安静-。同时具备强大的水蒸气处理能力，最大水蒸气容量达 500 g/h。该泵完全无油设计、免维护、即插即用，尤其适合分析仪器、研究实验室和高能物理等对洁净度和稳定性要求严苛的应用场景-。

这台泵在研究所已连续运行约 1.2 万小时，长期承担为实验束线真空腔体提供前级真空的关键任务。

一、故障现象：真空度持续下降，抽气时间明显延长

研究所设备负责人在电话中描述了故障经过：

1. 性能衰减过程

该泵在近期出现了渐进式的性能衰减——起初是实验腔体达到目标真空度的时间比往常略长，后来逐渐恶化为极限真空无法达到实验要求。这种现象在物理实验中极为棘手：真空度不达标意味着束线中残余气体分子过多，会干扰粒子束流的稳定性和实验数据的准确性。

2. 现场初步检测

工程师抵达现场后，首先排除了外部因素：

检查系统管路各法兰接口，用氦质谱检漏仪逐段检测，未发现泄漏点

检查泵体供电和控制器，各项参数显示正常

泵体运行时噪音仍保持在 52 dB(A) 以下的正常水平，无异常机械噪音

但用便携式真空规测量，极限真空度远低于标称的 3×10⁻² mbar

3. 关键信息获取

在与研究所操作人员沟通时，工程师了解到一个重要信息：该泵所抽除的气体中，含有一定量的水蒸气——物理实验系统中部分诊断设备的水冷管路在长期使用中产生微量水分子渗透，水蒸气随气流被抽入泵腔。操作人员此前并未对此给予特别关注，认为泵的标称水蒸气处理能力（500 g/h）足以应对。

初步诊断方向：水蒸气可能在泵腔内凝结积聚，影响了泵的内部压缩性能。

二、拆解确认：泵腔内部水汽凝结积聚

与研究所负责人沟通确认后，工程师将泵体拆下，在洁净工作台上进行拆解检查。ECODRY 65 Plus 采用 8 级罗茨串联结构，拆解需按照莱宝技术规范逐步进行。

1. 泵腔内部水汽残留

拆开后发现，泵腔内部、转子表面及各级罗茨压缩腔壁上均存在明显的水汽凝结痕迹和微量水渍。部分区域甚至出现了轻微的水垢痕迹，表明水汽在泵腔内的凝结和积聚并非短期现象，而是长期累积的结果。

2. 水汽影响的机理分析

罗茨泵的抽气原理是依靠两个相互啮合的转子在泵腔内高速旋转，将气体从进气口逐级压缩输送至排气口。当含有水蒸气的气体被抽入泵腔后，在压缩过程中气体的压力升高、温度也随之升高，水蒸气通常应保持气态并被排出。

然而，在以下情况中水蒸气会在泵腔内凝结：

停机冷却阶段：泵停止运行后，泵腔温度下降，残留的水蒸气凝结成液态水附着在转子及腔壁上

长期微量积累：每次运行中少量的水蒸气未能被完全排出，在泵腔内逐渐累积

凝结的液态水与微量灰尘结合，形成水垢附着在转子表面和压缩腔壁上，改变了精密的转子间隙，导致内部泄漏增加，真空度逐步下降。行业技术资料中也指出，罗茨泵前级管路中的积水会堵塞气路，最终导致真空度不达标-。

综合诊断结论：

被抽气体中含有水蒸气 → 泵腔内部水汽凝结积聚 → 转子表面及腔壁附着水汽残留 → 转子精密间隙受影响 → 内部泄漏增加 → 极限真空度下降 + 抽气时间延长

三、维修方案：泵腔清洁干燥 + 恢复正常性能

与研究所负责人沟通确认后，团队制定维修方案：

泵腔内部深度清洁 + 彻底干燥处理 + 台架性能验证 + 日常使用建议

维修全流程：

第一步：泵腔深度清洁

使用无水乙醇和专用无尘布，对各级转子表面、罗茨压缩腔壁进行逐级擦拭，清除所有水汽凝结痕迹和微量水垢

对泵腔死角处的水汽残留进行重点清洁，确保无任何残留

清洁后使用干燥的氮气对泵腔进行吹扫

第二步：彻底干燥处理

将泵体置于干燥箱中，在 60°C 恒温条件下进行 4 小时 烘干处理，确保泵腔内部完全干燥

烘干后自然冷却至常温，再次检查确认泵腔内部完全干燥、无任何水汽残留

第三步：台架性能验证

在洁净测试间进行连续台架测试：

极限真空恢复至 3×10⁻² mbar，与出厂标称值完全对标

抽速测试正常，满流量 55 m³/h 稳定运行

噪音水平保持 ≤ 52 dB(A)，运转平稳

第四步：使用建议

针对该物理研究所的实际情况，工程师提出以下建议：

定期吹扫：建议每次实验结束后，让泵在大气压下空载运行 15-20 分钟，利用气流将泵腔内的残留水蒸气排出

加装冷阱：建议在泵的进气管路上加装冷阱或水汽分离器，在气体进入泵腔前即捕获大部分水蒸气

定期检查：建议 每季度 检查一次泵的极限真空度，发现性能衰减及时处理

四、现场回装与验收

1、回装：干燥处理后的泵体运抵研究所，工程师完成与束线真空系统的管路连接和电气接线复核。

2、开机验证：启动后泵体运转平稳，真空度迅速达标，抽气时间恢复至正常水平。

3、联动测试：束线真空系统连续运行 8 小时，真空度全程稳定，粒子束流实验恢复正常。

4、交付报告：工程师出具完整维修报告，包含拆解检查照片、清洁干燥步骤、台架测试数据及使用建议。

五、维修启示：干泵虽免油，水汽管理不能忘

本次故障的表面现象是真空度下降，但根源在于被抽气体中的水蒸气在泵腔内凝结积聚。ECODRY 65 Plus 作为干式多级罗茨泵，虽然没有油系统需要维护，但这也意味着它无法像油封泵那样通过润滑油来吸收和带走污染物。所有被抽入泵腔的水蒸气、粉尘等，都必须依靠泵自身的气流来排出。

莱宝为 ECODRY plus 系列专门设有水蒸气处理版本——ECODRY 65 He plus 型号，具有增强的密封性（泄漏率 < 5×10⁻⁸ mbar·L/s），专为氦气等轻质气体及含微量水蒸气的应用而优化-。此外，莱宝官方建议 ECODRY 系列可在 35,000 小时或 5 年 内免维护运行-，但如果被抽气体中含有水蒸气等可凝性物质，仍需定期关注泵的性能变化。

博锐兴真空给科研院所的建议：

1、关注被抽气体成分：如果系统涉及含水蒸气、可凝性气体的工艺，务必在泵前加装冷阱或水汽分离装置，从源头减少水蒸气进入泵腔。

2、建立定期吹扫制度：每次实验结束后，让泵在大气压下空载运行 15-20 分钟，利用气流排出残留水蒸气。这一简单操作可有效延长泵的使用寿命。

3、注意性能衰减信号：抽气时间逐渐延长、极限真空度下降，往往是泵内部污染或水汽积聚的早期征兆。早发现、早处理，可避免更严重的故障。

4、选择适配泵型：对于处理含氦气、氮气等轻质气体及微量水蒸气的超高真空应用，建议选用 ECODRY 65 He plus 等增强密封型泵。

关于我们

北京博锐兴高科技有限公司专注于科研及工业领域真空设备的销售、维修与技术服务，是莱宝 Leybold、爱德华 Edwards、普发 Pfeiffer、安捷伦 Agilent、岩田 ANEST IWATA 等品牌的长期合作伙伴，服务清华大学、北京大学、中科院系统、各大物理研究所及众多高科技企业。

服务项目	内容
罗茨泵维修	莱宝 ECODRY 全系列（25/35/40/65 Plus）清洁干燥、性能恢复、故障诊断
分子泵维修	普发 HiPace/ACP 全系列轴承更换、动平衡校正
涡旋干泵维修	爱德华 nXDS 系列、安捷伦 IDP 系列、岩田 ISP 系列密封条更换、轴承更换
旋片泵维修	爱德华 E2M 系列、普发 DUO 系列轴封更换、联轴器更换
紧急响应	全国主要城市快速响应，24 小时电话支持

�� 真空故障紧急响应：

赵经理、张经理13520003658/13311223897/13311311498

上一文章：北京某研究所岩田ISP-500C-SV干泵异响、真空差——博锐兴真空主轴与轴封更换维修实录

下一文章：北京某半导体设备企业瓦里安PTS 03101UNIV涡旋干泵异响、真空差——博锐兴真空深度翻新维修实录