Masalah Lazim dan Penyelesaian dalam Ujian Medium Kriogenik bagi Injap Suhu Rendah

Injap suhu rendah ialah komponen utama sistem kriogenik, dan prestasinya dalam keadaan suhu ultra-rendah secara langsung mempengaruhi keselamatan dan kestabilan sistem. Ujian medium kriogenik merupakan kaedah penting untuk mengesahkan prestasi injap suhu rendah, namun dalam proses ujian sebenar, banyak masalah operasi lazim sering berlaku, yang menjejaskan kemajuan dan ketepatan ujian. Menurut statistik industri, 75% kegagalan ujian injap kriogenik disebabkan oleh masalah operasi lazim. Blog ini akan menyenaraikan masalah lazim dalam ujian medium kriogenik bagi injap suhu rendah serta memberikan penyelesaian berkaitan untuk membantu rakan sejawat dalam industri meningkatkan kecekapan dan kualiti ujian.

1. Masalah Lazim 1: Pembekuan dan Terkunci Injap Semasa Ujian

Semasa ujian kriogenik, injap sering membeku dan terkunci, menyebabkan ketidakmampuan untuk menyelesaikan ujian kitaran pembukaan dan penutupan. Masalah ini menyumbang kepada 35% daripada semua kegagalan ujian. Punca utamanya adalah: pembersihan minyak dan pengeringan injap yang tidak mencukupi, mengakibatkan pembentukan ais di dalam saluran dalaman injap; bahan pelapik tidak tahan suhu rendah dan membeku serta mengeras dalam keadaan suhu ultra-rendah, menyebabkan batang injap terkunci; suhu injap tidak seragam, mengakibatkan pembentukan ais tempatan.

Penyelesaian: Sebelum ujian, injap harus dibersihkan sepenuhnya daripada gris dan dikeringkan, dengan menggunakan agen pembersih gris profesional serta ketuhar pengeringan suhu tinggi untuk menghilangkan keseluruhan gris dan kelembapan, memastikan kandungan kelembapan ≤0.05%; pilih bahan penutup tahan suhu rendah (seperti PCTFE, grafit fleksibel) untuk memastikan ia kekal elastik dalam keadaan suhu ultra-rendah; gunakan sistem kawalan suhu berketepatan tinggi untuk memastikan penyejukan injap adalah seragam, mengelakkan penyejukan berlebihan setempat, dan ralat keseragaman suhu adalah ≤±2°C.

2. Masalah Biasa 2: Kadar Kebocoran Berlebihan kakas

Dalam ujian prestasi pengedap kriogenik, kadar kebocoran injap sering melebihi piawaian, yang merupakan salah satu masalah paling biasa dan menyumbang 30% daripada kegagalan ujian. Punca utamanya ialah: tempat duduk injap dan cakera injap tidak terpasang rapat, mengakibatkan jurang melebihi 0.005 mm; pengedap rosak semasa pemasangan; dan medium ujian tidak sesuai dengan bahan pengedap, menyebabkan pengedap mengecut dan berubah bentuk lebih daripada 5%.

Penyelesaian: Sebelum ujian, periksa ketepatan pasangan antara tempat duduk injap dan cakera injap, serta proses semula atau gantikan jika terdapat jurang; beri perhatian kepada proses pemasangan untuk mengelakkan kerosakan pada pengedap; pilih medium ujian mengikut bahan pengedap bagi memastikan keserasian antara medium dan pengedap, serta mengelakkan perubahan bentuk pengedap akibat tindak balas kimia atau pengecutan sejuk. Selepas penambahbaikan, kadar kelulusan ujian prestasi pengedapan boleh mencapai 99%.

3. Masalah Biasa 3: Kawalan Suhu Ujian Tidak Tepat

Ketepatan kawalan suhu ujian secara langsung mempengaruhi keputusan ujian. Dalam ujian sebenar, fenomena kawalan suhu yang tidak tepat kerap berlaku, menyumbang kepada 15% kegagalan ujian, seperti suhu ujian tidak mencapai nilai yang ditetapkan atau fluktuasi suhu terlalu besar (melebihi ±1°C). Sebab utamanya ialah: sensor suhu tidak dikalibrasi, menyebabkan pengukuran suhu tidak tepat; sistem penyejukan bilik ujian gagal, menyebabkan proses penyejukan menjadi perlahan atau ketidakupayaan mengekalkan suhu yang ditetapkan; bilik ujian tidak kedap rapat, menyebabkan gangguan suhu dari persekitaran luar.

Penyelesaian: Kalibrasikan sensor suhu sebelum ujian untuk memastikan ketepatan pengukuran suhu, dan kitaran kalibrasi tidak boleh melebihi 6 bulan; periksa secara berkala sistem penyejukan bilik ujian, serta lakukan penyelenggaraan dan pembaikan segera jika berlaku kegagalan; pastikan bilik ujian kedap rapat, dan pasang lapisan penebat haba di sekeliling bilik ujian untuk mengelakkan gangguan suhu luaran. Selepas penambahbaikan, ketepatan kawalan suhu dapat mencapai ±0.5°C.

4. Masalah Biasa 4: Keputusan Ujian Tekanan Tidak Tepat

Dalam ujian tekanan kriogenik, keputusan ujian tekanan sering tidak tepat, menyumbang 12% daripada kegagalan ujian, seperti tekanan pembukaan yang diukur bagi injap berbeza daripada nilai tetapan melebihi ±3%. Sebab utamanya ialah: meja ujian tekanan tidak dikalibrasi, menyebabkan pengukuran tekanan tidak tepat; injap tidak dipasang dengan ketat, menyebabkan kebocoran tekanan melebihi 0.1 MPa/min; dan medium ujian mengembun, menyebabkan tekanan tidak stabil.

Penyelesaian: Kalibrasi meja ujian tekanan sebelum ujian untuk memastikan ketepatan pengukuran tekanan, dan tempoh kalibrasi tidak boleh melebihi 6 bulan; pasang injap dengan ketat, dan periksa bahagian sambungan bagi kebocoran sebelum ujian; pilih medium ujian yang mempunyai kestabilan suhu rendah yang baik (seperti helium atau nitrogen cecair), serta ambil langkah penebatan pada paip untuk mengelakkan pengewapan medium dan ketidakstabilan tekanan. Selepas penambahbaikan, ketepatan pengukuran tekanan boleh mencapai ±0.05% FS.

5. Masalah Biasa 5: Kerosakan pada Komponen Injap Semasa Ujian

Semasa ujian kriogenik, komponen injap (seperti batang dan spring) kerap mengalami kerosakan, menyebabkan kegagalan ujian, yang menyumbang kepada 8% daripada keseluruhan kegagalan ujian. Punca utamanya ialah: bahan komponen tidak memenuhi keperluan rintangan suhu rendah, menyebabkan pecahan rapuh; tekanan ujian melebihi tekanan kerja maksimum yang dibenarkan bagi injap sebanyak lebih daripada 10%; dan operasi yang tidak betul, menyebabkan hentaman terhadap komponen.

Penyelesaian: Pilih komponen yang diperbuat daripada bahan tahan kriogenik (seperti CF3/CF3M, LC3/LCB) untuk memastikan ketangguhan yang mencukupi dalam keadaan suhu ultra-rendah, dan nilai ketangguhan impak adalah ≥27 J/cm²; kawal tekanan ujian secara ketat untuk mengelakkan melebihi tekanan kerja maksimum yang dibenarkan bagi injap; jalankan mengikut prosedur ujian dan elakkan operasi kasar yang menyebabkan impak terhadap komponen. Selepas penambahbaikan, kadar kerosakan komponen semasa ujian dapat dikurangkan kepada ≤1%.

6. Kesimpulan

Dalam ujian medium kriogenik bagi injap suhu rendah , masalah biasa seperti pembekuan dan tersangkutnya injap, kadar kebocoran yang berlebihan, dan kawalan suhu yang tidak tepat sering berlaku. Masalah-masalah ini terutamanya disebabkan oleh persiapan ujian awal yang tidak sesuai, peralatan yang tidak memenuhi syarat, dan operasi yang tidak mengikut prosedur piawai. Dengan mengambil penyelesaian yang bersesuaian—seperti memperkukuh rawatan sebelum ujian, mengkalibrasi peralatan secara berkala, dan menstandardkan prosedur operasi—kita dapat mengelakkan masalah-masalah ini secara berkesan, meningkatkan kecekapan dan kualiti ujian, serta memastikan kebolehpercayaan injap suhu rendah. Kecekapan ujian boleh ditingkatkan sehingga 40% dan kos ujian boleh dikurangkan sehingga 30% setelah menyelesaikan masalah-masalah biasa ini.