Технички водич за заптивањње кварчних цеви под високим притиском (≥10MPa)
Поступци одабира, инсталације и верификације кварчних, алуминијумских и сафирних цеви
1. Табела за упоређивање типова заптивача
| Тип заптивача | Максимални притисак | Опсег температуре | Поновљив | Опсег пречника цеви | Препоручен случај употребе |
|---|---|---|---|---|---|
| Метални фланец + конусни заптив | ≤30 MPa | -200 ~ 500 °C | ✓ | 5–100 мм | Реактори под високим притиском који захтевају чест приступ |
| Закључавање стаклене фузије | ≤15 МПа | ≤450 °C | ✗ | 3–50 мм | Перманентна инкапсулација сензора |
| Хидраулично хладно пресовање | ≤100 MPa | -273 ~ 1000 °C | ✗ | 3–20 мм (дебeли зид) | Екстремни притисак/криогене примене |
| Метализовано лемљење | ≤50 МПа | ≤1000 °C | ✗ | 3–20 мм | Поузданост ваздухопловне и одбрамбене класе |
2. Метална фланца са конусном заптивком (препоручена метода)
1. Обавезни састојци
- Материјал фланца: Инонел 718 (нијолеј отпоран на корозију)
- Затварна дихтунг: Анеловани бакар (дебљине 1 мм, тврдоће HV50)
- Конусни угао: 20° ± 0,5° (мора да одговара конусу цеви прецизно избрушеном)
2. Поступак инсталације
① Припрема
- Испеците крајеве кварцне цеви полиром да бисте елиминисали микропукотине.
- Полирајте фланечну конусну површину до огледалног сјаја (Ra ≤ 0,8 μm)
② Скупштина
- Ставите бакарну заптивку на конус фланца.
- Нанесите вакуумску маст за високе температуре (нпр. Apiezon N) на конус цеви.
- Затегните завртње постепено користећи хидраулички кључ за мерење обртног момента.
Табела обртног момента за вијке (за M6 вијке):
| Сцена | Обртни момент (N·m) | Време боравка |
|---|---|---|
| Прелоуд | 10 | 5 мин |
| Средњи | 20 | 10 мин |
| Финално | 30 | 30 мин |
3. Критеријуми за испитивање цурења
- Стопа цурења хелијума: ≤ 1×10⁻⁸ мбар·Л/с
- Тест задржавања притиска: 15 МПа током 1 сата, пад притиска <1%
3. Безбедносне мере предострожности
1. Заштита од експлозије
- 6 мм поликарбонатни штитник од експлозије око цеви (са прозором за ИК камеру по жељи)
- Инсталирати механички вентил за ослобађање притиска (подешена вредност = 12 MPa)
2. Оперативне смернице
Немојте:
- ✗ Брзо пуњење (користите нагиб притиска ≤ 1 MPa/мин)
- ✗ Претходно загревање на собну температуру (загрејати на ≥ 100 °C пре пумпања)
4. Студије случајева неуспеха
Случај 1: цурење заптивке на фланци (POSTECH случај)
- Издање: Ставка цурења хелијума нагло је порасла на 8 MPa
- Коренски узрок: Заптивка није била отврдњена; велика тврдоћа је спречила правилну деформацију
- Решење: Пребачено на HV50 меко бакарно језгро; цурење смањено за 100×
Случај 2: Прелом цеви (NIMS Japan Lab)
- Издање: Попречни пукотини при 12 МПа
- Коренски узрок: Унутрашња мана настала ласерским сечењем прошла је непримећено
- Побољшање: Добављач сада мора да обезбеди извештај о флуоресцентној пенетрационој инспекцији
5. Техничка подршка
Добављач кварцних цеви | Прилагодљиве цеви и грејачи | GlobalQT
За даље консултације засноване на специфичним параметрима теста (нпр. CO₂ фаза, брзина нагиба итд.), молимо вас Повежите се са нама.
Овај документ треба да ревидира експериментатор у зависности од специфичних експерименталних параметара (нпр. агрегатно стање CO₂, брзина загревања итд.).