Augstspiediena kvarca cauruļu blīvēšanas rokasgrāmata

Tehniskā rokasgrāmata kvarca cauruļu blīvēšanai augsta spiediena apstākļos (≥10MPa)
Kvarca, alumīnija un safīra cauruļu atlases, uzstādīšanas un verifikācijas procedūras

1. Blīvslēgu tipu salīdzinājuma tabula

Blīvējuma tips	Maksimālais spiediens	Temperatūras diapazons	Atkārtoti lietojams	Cauruļu diametra diapazons	Ieteicamais lietošanas gadījums
Metāla atloks + konusveida blīvējums	≤30 MPa	-200 ~ 500 °C	✓	5-100 mm	Augstspiediena reaktori, kam nepieciešama bieža piekļuve
Stikla sakausējuma blīvējums	≤15 MPa	≤450 °C	✗	3-50 mm	Pastāvīga sensora iekapsulēšana
Hidrauliskā aukstā saspiešana	≤100 MPa	-273 ~ 1000 °C	✗	3-20 mm (biezas sienas)	Ekstrēma spiediena/kriogēnais lietojums
Metalizēta cietlodēšana	≤50 MPa	≤1000 °C	✗	3-20 mm	Kosmiskās aviācijas un aizsardzības klases uzticamība

2. Metāla atloks ar konusveida blīvējumu (ieteicamā metode)

1. Nepieciešamie komponenti

• Atloka materiāls: Inconel 718 (korozijizturīgs niķeļa sakausējums)
• Blīvējuma blīve: Rūdīts varš (1 mm biezs, HV50 cietība)
• Koniskais leņķis: 20° ± 0,5° (jāatbilst caurules precīzi slīpētam konusam)

2. Uzstādīšanas procedūra

① Sagatavošana

• Kvarca cauruļu galu pulēšana ar liesmu, lai novērstu mikroplaisas
• Spoguļattēla pulēta atloka konusveida virsma (Ra ≤ 0,8 μm)

② Montāža

1. Uzlieciet vara blīvējumu uz atloka konusa.
2. Uzsmērējiet caurules konusā augsttemperatūras vakuuma smērvielu (piem., Apiezon N).
3. Pievelciet skrūves pakāpeniski, izmantojot hidraulisko dinamometrisko atslēgu.

Skrūvju griezes momenta grafiks (M6 skrūvēm):

Posms	Griezes moments (N-m)	Izmantošanas laiks
Iepriekšēja slodze	10	5 minūtes
Vidējais	20	10 minūtes
Galīgais	30	30 minūtes

3. Noplūdes testēšanas kritēriji

• Hēlija noplūdes ātrums: ≤ 1×10-⁸ mbar-L/s
• Spiediena noturēšanas tests: 15 MPa 1 stundu, spiediena kritums <1%

3. Drošības pasākumi

1. Aizsardzība pret sprādzieniem

• 6 mm polikarbonāta aizsargs ap cauruli (ar IR kameras logu pēc izvēles)
• Uzstādīt mehānisko spiediena samazināšanas vārstu (iestatītā vērtība = 12 MPa)

2. Darbības vadlīnijas

Nedariet tā:

• ✗ Ātra hermetizācija (izmantojiet ≤ 1 MPa/min spiediena rampu)
• ✗ Pārspiediens apkārtējās vides temperatūrā (pirms saspiešanas uzsildīt līdz ≥ 100 °C)

4. Neveiksmju gadījumu izpēte

1. gadījums: atloka blīvējuma noplūde (POSTECH gadījums)

• Izdevums: Hēlija noplūdes ātrums palielinājās pie 8 MPa
• Galvenais cēlonis: Blīve netika atkvēlināta; augsta cietība neļāva pareizi deformēties.
• Risinājums: Pāreja uz HV50 mīksto varu; noplūde samazināta 100×.

2. gadījums: caurules lūzums (NIMS Japānas laboratorija)

• Izdevums: Garenvirziena plaisāšana pie 12 MPa
• Galvenais cēlonis: Lāzergriešanas laikā radies zemvirsmas defekts netika atklāts
• Uzlabojumi: Piegādātājam tagad jānodrošina fluorescējošās penetrācijas pārbaudes ziņojums

5. Tehniskais atbalsts

Kvarca cauruļu piegādātājs | Pielāgojamas caurules un sildītāji | GlobalQT
Lai saņemtu papildu konsultācijas par konkrētiem testa parametriem (piemēram, CO₂ fāzi, rampas ātrumu utt.), lūdzu, sazinieties ar Sazinies ar mums.

Šis dokuments jāpārskata eksperimenta veicējam, pamatojoties uz konkrētiem eksperimenta parametriem (piemēram, CO₂ fāzes stāvoklis, sildīšanas ātrums utt.).