راهنمای فنی آببندی لولههای کوارتز در شرایط فشار بالا (≥10 مگاپاسکال)
روندهای انتخاب، نصب و تأیید برای لولههای کوارتز، آلومینا و یاقوتی
جدول مقایسه انواع آببند
| نوع آببندی | حداکثر فشار | محدوده دما | قابل استفاده مجدد | محدوده قطر لوله | مورد استفاده پیشنهادی |
|---|---|---|---|---|---|
| فلنج فلزی + آببند مخروطی | ≤۳۰ مگاپاسکال | -۲۰۰ ~ ۵۰۰ °C | ✓ | ۵–۱۰۰ میلیمتر | راکتورهای پرفشار نیازمند دسترسی مکرر |
| آببندی فیوژن شیشه | ≤۱۵ مگاپاسکال | ≤۴۵۰ درجه سانتیگراد | ✗ | ۳–۵۰ میلیمتر | محفظهبندی دائمی حسگر |
| فشردهسازی سرد هیدرولیک | ≤۱۰۰ مگاپاسکال | -۲۷۳ ~ ۱۰۰۰ °C | ✗ | ۳–۲۰ میلیمتر (دیوار ضخیم) | کاربردهای فشار شدید/کریوجنیک |
| فلزکاری جوشکاری | ≤۵۰ مگاپاسکال | ≤۱۰۰۰ درجه سانتیگراد | ✗ | ۳–۲۰ میلیمتر | قابلیت اطمینان در سطح هوافضا و دفاعی |
۲. فلنج فلزی با آببندی مخروطی (روش پیشنهادی)
۱. اجزای مورد نیاز
- جنس فلنجاینکونل ۷۱۸ (آلیاژ نیکل مقاوم در برابر خوردگی)
- واشر گازیمس آنیلشده (ضخامت ۱ میلیمتر، سختی HV50)
- زاویه مخروطی: 20° ± 0.5° (باید با مخروط صیقلیشدهٔ دقیق لوله مطابقت داشته باشد)
۲. رویه نصب
① آمادهسازی
- پالیش با شعله انتهای لولههای کوارتز برای از بین بردن ریزترکها
- سطح مخروطی فلنج را به آینهای صیقل دهید (Ra ≤ 0.8 میکرومتر)
② مونتاژ
- واشر مسی را روی مخروط فلنج قرار دهید.
- چربکنندهٔ وکیوم با دمای بالا (مثلاً Apiezon N) را روی مخروط لوله بمالید.
- پیچها را بهطور مرحلهای با آچار گشتاور هیدرولیک سفت کنید.
جدول گشتاور پیچ (برای پیچهای M6):
| مرحله | گشتاور (نیوتنمتر) | زمان ماندگاری |
|---|---|---|
| بارگذاری اولیه | 10 | ۵ دقیقه |
| میان | 20 | ۱۰ دقیقه |
| نهایی | 30 | ۳۰ دقیقه |
۳. معیارهای آزمون نشت
- نرخ نشت هلیوم: ≤ 1×10⁻⁸ مبار·لیتر/ثانیه
- آزمایش نگهداری فشار: ۱۵ مگاپاسکال به مدت ۱ ساعت، افت فشار <۱۱TP3T
۳. اقدامات احتیاطی ایمنی
۱. حفاظت در برابر انفجار
- محافظ انفجار پلیکربنات ۶ میلیمتری دور لوله (با پنجره دوربین مادونقرمز اختیاری)
- نصب شیر اطمینان مکانیکی (نقطه تنظیم = ۱۲ مگاپاسکال)
۲. دستورالعملهای عملیاتی
نکنید:
- ✗ فشاردهی سریع (از شیب فشار ≤ ۱ مگاپاسکال بر دقیقه استفاده کنید)
- ✗ فشار بیش از حد در دمای محیط (قبل از اعمال فشار تا دمای ≥۱۰۰ درجه سانتیگراد پیشگرم کنید)
۴. مطالعات موردی شکست
مورد ۱: نشت آببندی فلنج (مورد POSTECH)
- مسئلهنرخ نشت هلیوم در فشار ۸ مگاپاسکال افزایش یافت.
- علت اصلیواشر آنیل نشده بود؛ سختی زیاد مانع از شکلپذیری مناسب شد.
- راه حلبه مس نرم HV50 تغییر داده شد؛ نشت ۱۰۰ برابر کاهش یافت
مورد ۲: شکستگی لوله (آزمایشگاه NIMS ژاپن)
- مسئلهترکخوردگی طولی در ۱۲ مگاپاسکال
- علت اصلینقص زیرسطحی ناشی از برش لیزری شناسایی نشد.
- بهبود: تأمینکننده اکنون باید ارائه دهد گزارش بازرسی با ماده نفوذی فلورسنت
۵. پشتیبانی فنی
تأمینکننده لوله کوارتز | لولهها و گرمکنندههای سفارشی | گلوبالکیوتی
برای مشاورهٔ بیشتر بر اساس پارامترهای خاص آزمون (مثلاً فاز CO₂، نرخ شیب و غیره)، لطفاً تماس با ما.
این سند باید توسط آزمایشگر بر اساس پارامترهای خاص آزمایشی (مانند وضعیت فازی CO₂، نرخ گرمایش و غیره) بازنگری شود.