Soluții de inginerie Quartz

Ghid de etanșare a tuburilor de cuarț de înaltă presiune

Ghid tehnic pentru etanșarea tuburilor de cuarț în condiții de presiune ridicată (≥10MPa)
Proceduri de selecție, instalare și verificare pentru tuburi de cuarț, alumină și safir

1. Tabelul comparativ al tipurilor de garnituri

Tip de garnitură	Presiune maximă	Intervalul de temperatură	Reutilizabil	Intervalul diametrului tubului	Caz de utilizare recomandat
Flanșă metalică + garnitură conică	≤30 MPa	-200 ~ 500 °C	✓	5-100 mm	Reactoare de înaltă presiune care necesită acces frecvent
Sigiliu de fuziune a sticlei	≤15 MPa	≤450 °C	✗	3-50 mm	Încapsulare permanentă a senzorului
Compresie hidraulică la rece	≤100 MPa	-273 ~ 1000 °C	✗	3-20 mm (perete gros)	Aplicații la presiune extremă/cryogenic
Brazare metalizată	≤50 MPa	≤1000 °C	✗	3-20 mm	Fiabilitate la nivel aerospațial și de apărare

2. Flanșă metalică cu garnitură conică (metodă recomandată)

1. Componente necesare

Material flanșă: Inconel 718 (aliaj de nichel rezistent la coroziune)
Garnitura de etanșare: Cupru recopt (grosime 1 mm, duritate HV50)
Unghi conic: 20° ± 0,5° (trebuie să se potrivească cu conul rectificat cu precizie al tubului)

2. Procedura de instalare

① Pregătire

Șlefuirea la flacără a capetelor tuburilor de cuarț pentru a elimina microfisurile
Lustruire în oglindă a suprafeței conice a flanșei (Ra ≤ 0,8 μm)

② Asamblare

Așezați garnitura de cupru pe conul flanșei
Aplicați unsoare de vid de înaltă temperatură (de exemplu, Apiezon N) pe conul tubului
Strângeți șuruburile progresiv folosind o cheie dinamometrică hidraulică

Programul de torsiune al șuruburilor (pentru șuruburi M6):

Etapa	Cuplu (N-m)	Timp de staționare
Preîncărcare	10	5 min
Mijlociu	20	10 min
Final	30	30 min

3. Criterii de testare a scurgerilor

Rata de scurgere a heliului: ≤ 1×10-⁸ mbar-L/s
Test de menținere a presiunii: 15 MPa timp de 1 oră, cădere de presiune <1%

3. Precauții de siguranță

1. Protecția împotriva exploziilor

Scut antideflagrant din policarbonat de 6 mm în jurul tubului (opțional, cu fereastră pentru camera IR)
Instalați supapa mecanică de suprapresiune (punct de reglare = 12 MPa)

2. Orientări operaționale

Nu:

✗ Presurizare rapidă (utilizați o rampă de presiune ≤ 1 MPa/min)
✗ Suprapresiune la temperatura ambiantă (preîncălziți la ≥ 100 °C înainte de presurizare)

4. Studii de caz privind eșecul

Cazul 1: Scurgerea garniturii flanșei (cazul POSTECH)

Problema: Rata de scurgere a heliului a crescut la 8 MPa
Cauza principală: Garnitura nu a fost recoaptă; duritatea ridicată a împiedicat deformarea corespunzătoare
Soluție: A trecut la cupru moale HV50; scurgere redusă cu 100×

Cazul 2: Fractura tubului (NIMS Japan Lab)

Problema: Fisurare longitudinală la 12 MPa
Cauza principală: Defect subteran de la tăierea cu laser nedetectat
Îmbunătățire: Furnizorul trebuie să furnizeze acum raport de inspecție prin penetrare fluorescentă

5. Asistență tehnică

Furnizor de tuburi de cuarț | Tuburi și încălzitoare personalizabile | GlobalQT
Pentru consultări suplimentare bazate pe parametri de testare specifici (de exemplu, faza CO₂, rata de rampă etc.), vă rugăm contactaţi-ne.

Acest document trebuie revizuit de către experimentator pe baza parametrilor experimentali specifici (de exemplu, starea de fază a CO₂, rata de încălzire etc.).