Guide för tätning av kvartsrör under högt tryck

Teknisk guide för tätning av kvartsrör under höga tryckförhållanden (≥10MPa)
Procedurer för val, installation och verifiering av kvarts-, aluminiumoxid- och safirrör

1. Jämförelsetabell för tätningstyper

Typ av tätning	Max tryck	Temp-intervall	Återanvändbar	Område för rördiameter	Rekommenderat användningsområde
Metallfläns + konisk tätning	≤30 MPa	-200 ~ 500 °C	✓	5-100 mm	Högtrycksreaktorer som kräver frekvent åtkomst
Glas Fusion Seal	≤15 MPa	≤450 °C	✗	3-50 mm	Permanent inkapsling av sensorer
Hydraulisk kallkomprimering	≤100 MPa	-273 ~ 1000 °C	✗	3-20 mm (tjock vägg)	Extrema tryck/kryogena applikationer
Metalliserad hårdlödning	≤50 MPa	≤1000 °C	✗	3-20 mm	Tillförlitlighet i flyg- och försvarsklass

2. Metallfläns med konisk tätning (rekommenderad metod)

1. Erforderliga komponenter

• Flänsens material: Inconel 718 (korrosionsbeständig nickellegering)
• Tätning Packning: Glödgad koppar (1 mm tjock, hårdhet HV50)
• Konisk vinkel: 20° ± 0,5° (måste matcha rörets precisionsslipade avsmalning)

2. Installationsprocedur

① Förberedelser

• Flampolerade kvartsrörsändar för att eliminera mikrosprickor
• Spegelpolerad yta på flänsens avsmalning (Ra ≤ 0,8 μm)

② Montering

1. Placera kopparpackningen på flänskonan
2. Applicera högtemperaturs vakuumfett (t.ex. Apiezon N) på rörets avsmalning
3. Dra åt bultarna stegvis med en hydraulisk momentnyckel

Momentschema för bultar (för M6-bultar):

Etapp	Vridmoment (N-m)	Dwell-tid
Förspänning	10	5 minuter
Mitt	20	10 minuter
Final	30	30 minuter

3. Kriterier för läckagetestning

• Heliumläckagehastighet: ≤ 1×10-⁸ mbar-L/s
• Test av tryckhållning: 15 MPa under 1 timme, tryckfall <1%

3. Försiktighetsåtgärder

1. Skydd mot explosion

• 6 mm blästerskydd av polykarbonat runt röret (med IR-kamerafönster som tillval)
• Installera mekanisk tryckbegränsningsventil (börvärde = 12 MPa)

2. Operativa riktlinjer

Gör inte det:

• ✗ Snabb trycksättning (använd ≤ 1 MPa/min tryckramp)
• ✗ Övertryck vid omgivningstemperatur (förvärm till ≥ 100 °C före trycksättning)

4. Fallstudier av misslyckanden

Fall 1: Läckage i flänstätning (POSTECH-fall)

• Utgåva: Heliumläckaget ökade kraftigt vid 8 MPa
• Grundorsak: Packningen var inte glödgad; hög hårdhet förhindrade korrekt deformation
• Lösning: Bytte till HV50 mjuk koppar; läckaget minskade med 100×

Fall 2: Rörfraktur (NIMS Japan Lab)

• Utgåva: Längsgående sprickbildning vid 12 MPa
• Grundorsak: Fel under markytan från laserskärning upptäcktes inte
• Förbättring: Leverantören måste nu tillhandahålla Inspektionsrapport för fluorescerande penetrant

5. Teknisk support

Leverantör av kvartsrör | Anpassningsbara rör och värmare | GlobalQT
För ytterligare konsultation baserad på specifika testparametrar (t.ex. CO₂-fas, ramphastighet etc.), vänligen kontakta kontakta oss.

Detta dokument bör revideras av försöksledaren baserat på specifika experimentparametrar (t.ex. CO₂-fastillstånd, uppvärmningshastighet etc.).