Quartz Engineering Solutions

Sprievodca vysokotlakovým tesnením kremenných rúrok

Technická príručka na utesnenie kremenných trubíc v podmienkach vysokého tlaku (≥10 MPa)
Postupy výberu, inštalácie a overovania kremenných, hliníkových a zafírových trubíc

1. Tabuľka porovnania typov tesnení

Typ tesnenia	Maximálny tlak	Teplotný rozsah	Opakovane použiteľné	Rozsah priemerov rúrok	Odporúčaný prípad použitia
Kovová príruba + kónické tesnenie	≤30 MPa	-200 ~ 500 °C	✓	5-100 mm	Vysokotlakové reaktory vyžadujúce častý prístup
Tesnenie Glass Fusion	≤15 MPa	≤450 °C	✗	3-50 mm	Trvalé zapuzdrenie snímača
Hydraulická kompresia za studena	≤100 MPa	-273 ~ 1000 °C	✗	3-20 mm (hrubá stena)	Extrémne tlakové/kryogénne aplikácie
Metalizované spájkovanie	≤50 MPa	≤1000 °C	✗	3-20 mm	Spoľahlivosť na úrovni leteckej a obrannej techniky

2. Kovová príruba s kónickým tesnením (odporúčaná metóda)

1. Požadované komponenty

Materiál príruby: Inconel 718 (zliatina niklu odolná voči korózii)
Tesniace tesnenie: Žíhaná meď (hrúbka 1 mm, tvrdosť HV50)
Kónický uhol: 20° ± 0,5° (musí zodpovedať presnému kužeľu rúrky)

2. Postup inštalácie

① Príprava

Konce kremenných trubíc leštené plameňom na odstránenie mikrotrhlín
Zrkadlovo leštený kužeľový povrch príruby (Ra ≤ 0,8 μm)

② Montáž

Umiestnite medené tesnenie na kužeľ príruby
Na kužeľ trubice naneste vysokoteplotné vákuové mazivo (napr. Apiezon N).
Postupné uťahovanie skrutiek pomocou hydraulického momentového kľúča

Rozpis krútiaceho momentu skrutiek (pre skrutky M6):

Etapa	Krútiaci moment (N-m)	Čas zdržania
Predbežné zaťaženie	10	5 min.
Stred	20	10 minút
Záverečná stránka	30	30 minút

3. Kritériá testovania tesnosti

Miera úniku hélia: ≤ 1×10-⁸ mbar-L/s
Test udržiavania tlaku: 15 MPa počas 1 hodiny, pokles tlaku <1%

3. Bezpečnostné opatrenia

1. Ochrana pred výbuchom

6 mm polykarbonátový štít proti výbuchu okolo rúrky (voliteľne s okienkom IR kamery)
Inštalácia mechanického pretlakového ventilu (nastavená hodnota = 12 MPa)

2. Prevádzkové pokyny

Nevykonávajte:

✗ Rýchle zvyšovanie tlaku (použite ≤ 1 MPa/min)
✗ Pretlak pri teplote okolia (pred ohrevom na ≥ 100 °C)

4. Prípadové štúdie zlyhania

Prípad 1: Netesnosť prírubového tesnenia (prípad POSTECH)

Vydanie: Únik hélia sa zvýšil na 8 MPa
Hlavná príčina: Tesnenie nebolo žíhané; vysoká tvrdosť zabránila správnej deformácii
Riešenie: Prechod na mäkkú meď HV50; únik sa znížil 100×

Prípad 2: Zlomenie rúrky (laboratórium NIMS v Japonsku)

Vydanie: Pozdĺžne praskanie pri tlaku 12 MPa
Hlavná príčina: Podpovrchová chyba z rezania laserom nebola zistená
Zlepšenie: Dodávateľ teraz musí poskytnúť správa z fluorescenčnej penetračnej kontroly

5. Technická podpora

Dodávateľ kremenných rúrok | Prispôsobiteľné rúrky a ohrievače | GlobalQT
Ďalšie konzultácie na základe špecifických parametrov testu (napr. fáza CO₂, rýchlosť nábehu atď.) vám poskytne kontaktuj nás.

Tento dokument by mal experimentátor revidovať na základe špecifických experimentálnych parametrov (napr. fázový stav CO₂, rýchlosť zahrievania atď.).