公司簡(jiǎn)介行業(yè)應(yīng)用
深冷工程密封系統(tǒng)方案
斯晏爾為您解決深冷工程密封系統(tǒng)問(wèn)題，可提供設(shè)計(jì)方案，讓“中國(guó)制造贏在密封”。
深冷工程密封系統(tǒng)是指針對(duì)深冷冷媒介質(zhì)（如LNG、 液氧、液氮、液氫、液氦、液氨）等介質(zhì)下的密封問(wèn)題。
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隨著我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，液氫、液氧、液氮被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的加工制造、醫(yī)療、食品冷藏和航天軍事等方面。 工業(yè)生產(chǎn)：切削加工中的應(yīng)用； 醫(yī)療：冷凍治療； 食品：迅速冷凍和運(yùn)輸食品，或制作冰品； 航天軍事：固體火箭以及導(dǎo)彈的推進(jìn)劑； 深冷介質(zhì)的普及越來(lái)越高，為深冷機(jī)械裝備行業(yè)帶來(lái)了廣闊的市場(chǎng)，但深冷條件也給深冷裝備的“密封”帶來(lái)了新的困難。由于深冷低溫密封條件苛刻，加之涉及多種學(xué)科和設(shè)計(jì)領(lǐng)域，題比較復(fù)雜。據(jù)我司對(duì)深冷密封的研究，以及為中航及查特深冷以及流體裝卸行業(yè)所取得的深冷密封經(jīng)驗(yàn)。 |
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我們分析深冷密封需要解決的問(wèn)題有以下幾點(diǎn)。
1、材料的低溫脆性
材料受深冷介質(zhì)影響由韌性狀態(tài)變?yōu)榇嘈誀顟B(tài)，導(dǎo)致應(yīng)力流失和應(yīng)力松弛材料力學(xué)性能下降。易發(fā)生
低溫脆斷。
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當(dāng)溫度降低到某一溫度時(shí)，屈服強(qiáng)度增大到高于斷裂強(qiáng)度時(shí)，在這個(gè)溫度以下材料的屈服強(qiáng)度比斷裂強(qiáng)度大，因此材料在受力時(shí)還未發(fā)生屈服便斷裂了，材料顯示脆性。 |
2、材料的線脹系數(shù)
在低溫狀態(tài)下，由于不同材料線漲系數(shù)不同引起收縮不均。當(dāng)收縮應(yīng)力超過(guò)材料的屈服強(qiáng)度極限時(shí)，
零件將不可避免的發(fā)生扭曲變形
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當(dāng)密封件處于低溫環(huán)境下，材料會(huì)發(fā)生收縮，低溫彈性不好，即耐寒壓縮系數(shù)不符合要求。低溫是收縮量大且過(guò)硬，兩法蘭面和密封圈形成“剛性連接”。 |
有的橡膠材料包括高功能塑料，在深冷介質(zhì)中都會(huì)出現(xiàn)遇冷收縮。密封件與結(jié)構(gòu)件出現(xiàn)補(bǔ)償間隙。密
封件靠自身無(wú)法提供需要的補(bǔ)償。
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低溫環(huán)境下，密封材料會(huì)收縮。導(dǎo)致回彈性下降，旋轉(zhuǎn)的軸由于產(chǎn)生穿動(dòng)和角度擺動(dòng)。會(huì)產(chǎn)生補(bǔ)償間隙。 |
4、深冷介質(zhì)對(duì)工件相變的影響。
金屬在深冷介質(zhì)中容易發(fā)生由奧氏體向馬氏體的晶體相變。
解決方案：
根據(jù)現(xiàn)有深冷行業(yè)出現(xiàn)的各種泄漏情況分析。其中包括：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題；材料性能不能滿(mǎn)足的問(wèn)題；生產(chǎn)
工藝欠缺的問(wèn)題；我司現(xiàn)已根據(jù)實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)與多年的基礎(chǔ)知識(shí)的積累，對(duì)以上問(wèn)題逐一解決。
1、設(shè)計(jì)依據(jù)：
| 采用有限元分析，建立各種彈性體三維力學(xué)模型。其基本原理為將求解域分割成通過(guò)節(jié)點(diǎn)互連的有限個(gè)單元，可設(shè)定載荷、溫度、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等來(lái)大致估計(jì)產(chǎn)品在超低溫環(huán)境下的變形，以及得到平衡方程，物理方程，幾何方程，邊界條件來(lái)得到解決問(wèn)題的解。 |
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① 打破傳統(tǒng)的單一材料制成低溫密封件，綜合金屬和非金屬的特性。同時(shí)也在超低溫環(huán)境中互補(bǔ)不足，金屬
材料的收縮率沒(méi)有非金屬那么大，但金屬材料能保證整個(gè)尺寸的穩(wěn)定性。
② 為了克服低溫材料的冷流性、導(dǎo)熱性差等缺點(diǎn)，較少產(chǎn)品的磨損，需要采取以材料為基體與碳纖維、聚酰
亞胺、聚醚醚銅等材料復(fù)合，讓材料本身就具體化學(xué)穩(wěn)定性、極低的摩擦系數(shù)和廣闊的操作溫度，同時(shí)具
有好的堅(jiān)韌性。
③ 綠色制造技術(shù)是實(shí)施ISO14001的技術(shù)基礎(chǔ)；采用綠色設(shè)計(jì)技術(shù)；采用清潔能源，杜絕或減少有害排放；
采用節(jié)能工藝，提高能源利用率；采用精密成型工藝，提高材料利用率；無(wú)毒、低毒工藝材料及工藝，將
有害排放降至最少；低震動(dòng)、低噪聲、低輻射工藝裝備；廢棄物再生回用；末端治理、達(dá)標(biāo)排放。
3、加工工藝
生產(chǎn)時(shí)要嚴(yán)格按照提供的設(shè)計(jì)圖紙尺寸進(jìn)行加工，（包括公差）同時(shí)要注意加工時(shí)和檢驗(yàn)產(chǎn)品時(shí)溫差帶來(lái)的
尺寸誤差。
4、深冷相關(guān)實(shí)驗(yàn)
| 線性磨耗儀 | 評(píng)估產(chǎn)品的耐磨性，從而估算產(chǎn)品的使用壽命，提醒用戶(hù)及時(shí)更換產(chǎn)品。 |
| 彈簧測(cè)試工作臺(tái) | 評(píng)估產(chǎn)品的耐磨性，從而估算產(chǎn)品的使用壽命，提醒用戶(hù)及時(shí)更換產(chǎn)品。 |
| 塑料拉伸試驗(yàn)機(jī) | 測(cè)量主密封材料的拉伸強(qiáng)度，相對(duì)低溫環(huán)境下，材料的拉伸量是否有變化。 |
| 低溫檢測(cè)設(shè)備 |
為了檢測(cè)產(chǎn)品在低溫環(huán)境下的尺寸變化是否影響產(chǎn)品的密封性能，必須對(duì) 產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，更好的了解產(chǎn)品隨溫度變化對(duì)產(chǎn)品的影響。 |
| 扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī) | 測(cè)試彈簧的屈服強(qiáng)度是否滿(mǎn)足產(chǎn)品的要求，可以更好的提高產(chǎn)品性能。 |
受制于深冷密封問(wèn)題，深冷行業(yè)在國(guó)內(nèi)一直未能快速高效的運(yùn)行。大部分從事于該行業(yè)的企業(yè)依舊大批采用進(jìn)口，致使國(guó)內(nèi)資金大量外流、技術(shù)能力層次得不到快速提高。從而導(dǎo)致過(guò)分地依賴(lài)于進(jìn)口設(shè)備的引進(jìn)，并承受著國(guó)外技術(shù)支持的高昂代價(jià)。我司在深冷裝備鏈中的深冷密封研究與開(kāi)發(fā)，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)技術(shù)空白，減少資金外流以及資源大幅浪費(fèi)，增加行業(yè)效應(yīng)比，為設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化提供必要的技術(shù)支持。使中國(guó)制造贏在密封。