Vodnik za tesnjenje visokotlačnih kvarčnih cevi

Tehnični vodnik za tesnjenje kvarčnih cevi v visokotlačnih pogojih (≥10 MPa)
Postopki izbire, namestitve in preverjanja za kvarčne, aluminijeve in safirne cevi

1. Primerjalna tabela tipov tesnil

Vrsta tesnila	Največji tlak	Temperaturno območje	za večkratno uporabo	Razpon premera cevi	Priporočeni primer uporabe
Kovinska prirobnica + stožčasto tesnilo	≤30 MPa	-200 ~ 500 °C	✓	5-100 mm	Visokotlačni reaktorji, ki zahtevajo pogost dostop
Tesnilo Glass Fusion Seal	≤15 MPa	≤450 °C	✗	3-50 mm	Trajno ohišje senzorja
Hidravlična hladna kompresija	≤100 MPa	-273 ~ 1000 °C	✗	3-20 mm (debela stena)	Uporaba pri ekstremnih tlakih/kriogenih aplikacijah
Metalizirano spajkanje	≤50 MPa	≤1000 °C	✗	3-20 mm	Zanesljivost letalskega in obrambnega razreda

2. Kovinska prirobnica s stožčastim tesnilom (priporočena metoda)

1. Zahtevani sestavni deli

• Material prirobnice: Inconel 718 (zlitina niklja, odporna proti koroziji)
• Tesnilo: Žitni baker (debeline 1 mm, trdota HV50)
• Stožčasti kot: 20° ± 0,5° (mora ustrezati natančno brušenemu stožcu cevi)

2. Postopek namestitve

① Priprava

• Plamensko poliranje koncev kvarčne cevi za odpravo mikrorazpok
• Zrcalno polirana konična površina prirobnice (Ra ≤ 0,8 μm)

② Montaža

1. Na stožec prirobnice namestite bakreno tesnilo
2. Na konus cevi nanesite vakuumsko mast za visoke temperature (npr. Apiezon N).
3. S hidravličnim momentnim ključem postopoma zategnite vijake.

Razpored navora vijakov (za vijake M6):

Faza	Navor (N-m)	Čas zadrževanja
Predobremenitev	10	5 min
Sredina	20	10 min
Končni	30	30 min

3. Merila za testiranje uhajanja

• Stopnja uhajanja helija: ≤ 1×10-⁸ mbar-L/s
• Preskus zadržanja tlaka: 15 MPa za 1 uro, padec tlaka <1%

3. Varnostni ukrepi

1. Zaščita pred eksplozijo

• 6 mm polikarbonatna zaščita pred udarci okoli cevi (z oknom za IR kamero po izbiri)
• Namestite mehanski varnostni ventil (nastavljena vrednost = 12 MPa)

2. Operativne smernice

Ne:

• ✗ Hitro zvišanje tlaka (uporaba ≤ 1 MPa/min)
• ✗ Nadtlak pri sobni temperaturi (pred dvigom tlaka segrejte na ≥ 100 °C)

4. Študije primerov neuspeha

Primer 1: puščanje tesnila prirobnice (primer POSTECH)

• Izdaja: Stopnja uhajanja helija se je povečala pri 8 MPa
• Korenski vzrok: tesnilo ni bilo žarjeno; visoka trdota je preprečevala ustrezno deformacijo
• Rešitev: Prehod na mehki baker HV50; uhajanje se je zmanjšalo za 100×

Primer 2: zlom cevi (japonski laboratorij NIMS)

• Izdaja: Vzdolžno razpokanje pri 12 MPa
• Korenski vzrok: Podpovršinska napaka pri laserskem rezanju ni bila odkrita
• Izboljšanje: Dobavitelj mora zdaj zagotoviti poročilo o pregledu s fluorescenčnim penetrantom

5. Tehnična podpora

Dobavitelj kvarčnih cevi | Prilagodljive cevi in grelniki | GlobalQT
Za dodatno svetovanje glede na posebne parametre preskusa (npr. faza CO₂, hitrost naraščanja itd.) se obrnite na kontaktiraj nas.

Ta dokument mora pregledati izvajalec poskusa na podlagi posebnih eksperimentalnih parametrov (npr. fazno stanje CO₂, hitrost segrevanja itd.).