深冷工程密封系统方案

斯晏尔为您解决深冷工程密封系统问题，可提供设计方案，让“中国制造赢在密封”。

深冷工程密封系统是指针对深冷冷媒介质（如LNG、 液氧、液氮、液氢、液氦、液氨）等介质下的密封问题。

随着我国现代工业技术的不断发展，液氢、液氧、液氮被广泛应用于工业生产的加工制造、医疗、食品冷藏和航天军事等方面。    工业生产：切削加工中的应用；    医疗：冷冻治疗；   食品：迅速冷冻和运输食品，或制作冰品；   航天军事：固体火箭以及导弹的推进剂；       深冷介质的普及越来越高，为深冷机械装备行业带来了广阔的市场，但深冷条件也给深冷装备的“密封”带来了新的困难。由于深冷低温密封条件苛刻，加之涉及多种学科和设计领域，题比较复杂。据我司对深冷密封的研究，以及为中航及查特深冷以及流体装卸行业所取得的深冷密封经验。

我们分析深冷密封需要解决的问题有以下几点。
1、材料的低温脆性
  材料受深冷介质影响由韧性状态变为脆性状态，导致应力流失和应力松弛材料力学性能下降。易发生
低温脆断。

当温度降低到某一温度时，屈服强度增大到高于断裂强度时，在这个温度以下材料的屈服强度比断裂强度大，因此材料在受力时还未发生屈服便断裂了，材料显示脆性。

2、材料的线胀系数
       在低温状态下，由于不同材料线涨系数不同引起收缩不均。当收缩应力超过材料的屈服强度极限时，
零件将不可避免的发生扭曲变形

当密封件处于低温环境下，材料会发生收缩，低温弹性不好，即耐寒压缩系数不符合要求。低温是收缩量大且过硬，两法兰面和密封圈形成“刚性连接”。

3、解决材料的追随性、自补偿性。
       有的橡胶材料包括高功能塑料，在深冷介质中都会出现遇冷收缩。密封件与结构件出现补偿间隙。密
封件靠自身无法提供需要的补偿。

低温环境下，密封材料会收缩。导致回弹性下降，旋转的轴由于产生穿动和角度摆动。会产生补偿间隙。

4、深冷介质对工件相变的影响。
金属在深冷介质中容易发生由奥氏体向马氏体的晶体相变。

解决方案：
       根据现有深冷行业出现的各种泄漏情况分析。其中包括：结构设计问题；材料性能不能满足的问题；生产
工艺欠缺的问题；我司现已根据实际的工作经验与多年的基础知识的积累，对以上问题逐一解决。
1、设计依据：

 

采用有限元分析，建立各种弹性体三维力学模型。其基本原理为将求解域分割成通过节点互连的有限个单元，可设定载荷、温度、运动状态等来大致估计产品在超低温环境下的变形，以及得到平衡方程，物理方程，几何方程，边界条件来得到解决问题的解。

2、技术创新
①  打破传统的单一材料制成低温密封件，综合金属和非金属的特性。同时也在超低温环境中互补不足，金属
     材料的收缩率没有非金属那么大，但金属材料能保证整个尺寸的稳定性。
②  为了克服低温材料的冷流性、导热性差等缺点，较少产品的磨损，需要采取以材料为基体与碳纤维、聚酰
     亚胺、聚醚醚铜等材料复合，让材料本身就具体化学稳定性、极低的摩擦系数和广阔的操作温度，同时具
     有好的坚韧性。
③  绿色制造技术是实施ISO14001的技术基础；采用绿色设计技术；采用清洁能源，杜绝或减少有害排放；
     采用节能工艺，提高能源利用率；采用精密成型工艺，提高材料利用率；无毒、低毒工艺材料及工艺，将
     有害排放降至最少；低震动、低噪声、低辐射工艺装备；废弃物再生回用；末端治理、达标排放。

3、加工工艺
       生产时要严格按照提供的设计图纸尺寸进行加工，（包括公差）同时要注意加工时和检验产品时温差带来的
尺寸误差。
4、深冷相关实验

线性磨耗仪	评估产品的耐磨性，从而估算产品的使用寿命，提醒用户及时更换产品。
弹簧测试工作台	评估产品的耐磨性，从而估算产品的使用寿命，提醒用户及时更换产品。
塑料拉伸试验机	测量主密封材料的拉伸强度，相对低温环境下，材料的拉伸量是否有变化。
低温检测设备	为了检测产品在低温环境下的尺寸变化是否影响产品的密封性能，必须对 产品进行检测，更好的了解产品随温度变化对产品的影响。
扭转试验机	测试弹簧的屈服强度是否满足产品的要求，可以更好的提高产品性能。

       受制于深冷密封问题，深冷行业在国内一直未能快速高效的运行。大部分从事于该行业的企业依旧大批采用进口，致使国内资金大量外流、技术能力层次得不到快速提高。从而导致过分地依赖于进口设备的引进，并承受着国外技术支持的高昂代价。我司在深冷装备链中的深冷密封研究与开发，填补国内技术空白，减少资金外流以及资源大幅浪费，增加行业效应比，为设备的国产化提供必要的技术支持。使中国制造赢在密封。