基于光學輪廓測量的加氫密封件平面度熱變形研究
發布時間:
2026-08-05
作者:
新啟航半導體有限公司

高壓加氫反應器(High-pressure Hydrogenation Reactor)是石化加氫工藝核心承壓設備,其密封件(Sealing Component)端面平面度(Flatness)直接決定設備密封性能與運行穩定性。設備長期處于高溫高壓工況,密封件易產生熱變形(Thermal Deformation),誘發介質泄漏、系統壓力衰減等安全隱患。傳統平晶檢測、接觸式打表檢測存在精度不足、易劃傷工件表面、無法實現微納級檢測等缺陷,難以適配高精度密封件檢測需求。

基于光學輪廓測量的加氫密封件平面度熱變形研究

本文采用白光干涉光學輪廓測量技術(White Light Interference Profilometry, WLI),開展加氫硬質合金密封件工況熱變形與平面度檢測試驗。該技術屬于非接觸式三維形貌檢測技術(Non-contact 3D Morphology Detection Technology),可全域重構密封面三維輪廓形貌(3D Profile Morphology),有效規避接觸測量的人為誤差與工件損傷問題。試驗嚴格遵循石化設備檢測規范,完成工件表面預處理與設備校準后,分別采集常溫及模擬高溫工況下密封件的形貌特征數據。

基于光學輪廓測量的加氫密封件平面度熱變形研究

該光學測量系統檢測誤差可控制在4nm以內,可精準量化熱應力引發的密封面微變形量與平面度偏差。高溫工況下密封件端面存在不均勻熱膨脹現象,局部平面度超差是導致加氫設備密封失效的核心原因。相較于傳統檢測方式,該技術可精準捕捉微納級熱變形特征,檢測數據客觀穩定,可靠性顯著提升。

基于光學輪廓測量的加氫密封件平面度熱變形研究

為適配加氫密封件等精密硬密封零部件的全維度檢測需求,本文配套采用多功能面型干涉儀(Multi-functional Surface Interferometer),可一站式完成微納級平面度、臺階高度、多面平行度、深錐孔角度及三維輪廓檢測,全面覆蓋精密密封構件檢測場景。

基于光學輪廓測量的加氫密封件平面度熱變形研究

該設備具備四大核心技術優勢:一是一鍵自動掃描(One-click Automatic Scanning),解決傳統光學測量深度受限、視野狹小的行業痛點,單幅掃描視野可達25mm,可適配噴油嘴、加氫密封件等精密構件檢測,實測噴油器密封端面平面度變形量0.35μm;二是多臺階面平行度檢測能力,突破傳統設備僅可檢測單一平面的局限,支持70mm臺階尺寸測量,重復測量精度可達5nm;三是自動化批量測量模式,常規單幅視野23×18mm,支持最大200mm大范圍全自動跑點測量,可定制非標檢測方案,大幅提升批量檢測效率;四是復合型精密檢測功能,兼具深錐孔角度精準測量與上下平面平行度同步檢測能力,依托專屬光路設計,可同步完成透明/非透明工件厚度與雙面平行度檢測,精簡檢測流程。

基于光學輪廓測量的加氫密封件平面度熱變形研究

本研究通過高精度光學檢測技術,實現了加氫密封件熱變形與平面度的精準量化分析,可為密封件工況性能評估、生產質量管控及結構優化提供可靠數據支撐,適配高壓加氫設備嚴苛運維場景,具備良好的工業落地價值。

基于光學輪廓測量的加氫密封件平面度熱變形研究

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