Кварцови инженерни решения

Ръководство за уплътняване на кварцови тръби под високо налягане

Техническо ръководство за уплътняване на кварцови тръби в условия на високо налягане (≥10MPa)
Процедури за избор, инсталиране и проверка на кварцови, алуминиеви и сапфирени тръби

1. Таблица за сравнение на типовете уплътнения

Тип на уплътнението	Максимално налягане	Диапазон на температурата	За многократна употреба	Диаметър на тръбата	Препоръчителен случай на употреба
Метален фланец + конично уплътнение	≤30 MPa	-200 ~ 500 °C	✓	5-100 мм	Реактори с високо налягане, изискващи чест достъп
Уплътнение Glass Fusion	≤15 MPa	≤450 °C	✗	3-50 мм	Постоянно капсулиране на сензора
Хидравлична студена компресия	≤100 MPa	-273 ~ 1000 °C	✗	3-20 mm (дебела стена)	Приложения за екстремно налягане/криогенни приложения
Метализирано спояване	≤50 MPa	≤1000 °C	✗	3-20 мм	Надеждност от авиационен и отбранителен клас

2. Метален фланец с конично уплътнение (препоръчителен метод)

1. Необходими компоненти

Материал на фланеца: Inconel 718 (устойчива на корозия никелова сплав)
Уплътнение: Нажежена мед (дебелина 1 mm, твърдост HV50)
Коничен ъгъл: 20° ± 0,5° (трябва да съвпада с прецизно шлифования конус на тръбата)

2. Процедура за инсталиране

① Подготовка

Пламъчно полиране на краищата на кварцовите тръби за премахване на микропукнатините
Огледално полирана конусна повърхност на фланеца (Ra ≤ 0,8 μm)

② Сглобяване

Поставете медното уплътнение върху конуса на фланеца
Нанесете вакуумна грес за високи температури (напр. Apiezon N) върху конуса на тръбата.
Затягайте болтовете постепенно с помощта на хидравличен динамометричен ключ

График на въртящия момент на болтовете (за болтове M6):

Етап	Въртящ момент (N-m)	Време на престой
Предварително натоварване	10	5 минути
В средата на	20	10 минути
Окончателен	30	30 минути

3. Критерии за изпитване за течове

Скорост на изтичане на хелий: ≤ 1×10-⁸ mbar-L/s
Тест за задържане на налягането: 15 MPa за 1 час, спад на налягането <1%

3. Предпазни мерки за безопасност

1. Защита от експлозия

6 мм поликарбонатен щит срещу взрив около тръбата (с прозорец за инфрачервена камера по избор)
Монтирайте механичен предпазен клапан за налягане (зададена стойност = 12 MPa)

2. Оперативни насоки

Не го правете:

✗ Бързо вдигане на налягането (използвайте ≤ 1 MPa/min рампа на налягането)
✗ Свръхналягане при температура на околната среда (предварително загряване до ≥ 100 °C преди повишаване на налягането)

4. Проучвания на случаи на неуспех

Случай 1: Изтичане на уплътнението на фланеца (случай POSTECH)

Издание: Скоростта на изтичане на хелий се увеличава при 8 МРа
Основна причина: Уплътнението не е било отгрято; високата твърдост не е позволила правилната деформация
Решение: Преминаване към мека мед HV50; изтичането е намалено с 100×

Случай 2: Счупване на тръба (японска лаборатория на NIMS)

Издание: Надлъжно напукване при 12 MPa
Основна причина: Подповърхностен дефект от лазерно рязане остава незабелязан
Подобрение: Доставчикът вече трябва да предоставя доклад за проверка с флуоресцентен пенетрант

5. Техническа поддръжка

Доставчик на кварцови тръби | Персонализируеми тръби и нагреватели | GlobalQT
За допълнителна консултация по конкретни параметри на изпитването (напр. фаза на CO₂, скорост на рампата и др.), моля свържете се с нас.

Този документ трябва да бъде преразгледан от експериментатора въз основа на специфични експериментални параметри (напр. фазово състояние на CO₂, скорост на нагряване и др.).