Mechanizmus tesnenia a Výhody výkonnosti tesnení prstencového kĺbu za podmienok vysokej teploty a vysokého tlaku

1. tesnenia kĺbového kĺbu

Tesnenia kĺbov sú kľúčové tesniace komponenty v ropnom priemysle, vŕtacích plošinách a vysokotlakových potrubných systémoch a sú určené pre extrémne pracovné podmienky. V zariadeniach na výrobu ropy a plynu musia potrubia a nádoby zvyčajne odolať tlakom nad 9,8 MPa a teploty nad 700 ℃. Tradičné nekovové tesnenia (ako je guma alebo azbest) sú náchylné na tečúcu, starnúcu alebo chemickú koróziu, zatiaľ čo tesnenia kovových kĺbov sa stali spoľahlivým výberom v prostredí s vysokým teplotou a vysokotlakom prostredníctvom jedinečných zásadách tesnenia a vysokokopukovanej konštrukčnej konštrukcie.

2. Mechanizmus tesnenia krúžkových kĺbov tesnení

Plastová deformácia vyplňuje mikro defekty prírub

Tesniace jadro tesnení kĺbov leží v plastickej deformačnej schopnosti kovových materiálov. Keď skrutky aplikujú upínaciu silu, tesnenie (obvykle z mäkkého kovu, ako je čisté železo, meď alebo strieborná oceľ) plasticky pod vysokým tlakom a prenikne do mikroskopického nerovnosti povrchu tesniacej plochy príruby, čím blokuje únikový kanál. Táto metóda tesnenia „kov-kov“ je odolnejšia voči vysokému teplotnému a tlakovému nárazu ako nekovové tesnenia.

Riešenie úniku rozhrania: Prostredníctvom vysokého predpätia skrutky (zvyčajne viac ako 70% pevnosti výnosu materiálu), zabezpečte, aby bol tesnenie a prírubový kontaktný povrch pevne namontovaný na zníženie úniku rozhrania spôsobeného tepelnou deformáciou alebo vibráciami.

Prevencia úniku penetrácie: Kovové tesnenia majú nekusentnú štruktúru, ktorá sa vyhýba problémom stredného prieniku spôsobeného voľnými vláknami v nekovových materiáloch.

Samostatný dizajn zvyšuje spoľahlivosť tesnenia

Niektoré prstencové tesnenia prijímajú „princíp nepodporovanej oblasti“ a pomocou vnútorného tlaku systému stlačí tesnenie, aby sa ďalej stlačil povrch, aby vytvoril dynamický samoliečujúci účinok. Táto konštrukcia zlepšuje tesniaci výkon, keď sa tlak zvyšuje, najmä v prípade ropovodov ropy a plynu s častými výkyvmi tlaku.

3

Materiál odolnosť voči extrémnym prostrediam

Stabilita s vysokou teplotou: Tesnenia vyrobené z zliatin na báze niklu (napríklad GH4169) alebo z nehrdzavejúcej ocele (SUS316L) si môžu udržiavať pevnosť v rozsahu -200 ℃ až 700 ℃ a dlhodobá pracovná teplota môže dosiahnuť 538 ℃ (zodpovedá ASME B16.20).

Odolnosť proti chemickej korózii: Pletenie striebra alebo niklu môže zabrániť korózii sulfidu vodíka (H₂s) a kyslého média, čím sa predlžuje životnosť tesnenia.

Konštrukčný dizajn a prispôsobivosť príruby

Požiadavky na vysoko presné spracovanie: Tesnenie prstencového kĺbu sa musí prísne zhodovať s prstencou drážkou príruby (ako je typ typu R alebo RX) a tolerancia musí byť regulovaná v rámci ± 0,05 mm, aby sa zabezpečilo počiatočný účinok tesnenia.

Optimalizácia pevnosti príruby: V porovnaní s tradičnými plochými tesneniami vyžadujú prstencové tesnenia nižšie predpätie skrutky, čo môže znížiť riziko deformácie príruby.

4. Kľúčové úvahy v praktických aplikáciách

• Inštalácia a údržba

Správa krútiaceho momentu: skrutky musia byť utiahnuté v etapách podľa noriem, aby sa predišlo úniku spôsobenému nerovnomerným stresom.

Povrchové ošetrenie: Drsnosť tesniaceho povrchu príruby sa musí regulovať pri 0,8 až 1,6 μm (hodnota RA). Príliš vysoké alebo príliš nízke ovplyvní tesnenie.

• Režim zlyhania a riešenie

Únik z tepelného cyklu: Náhle zmeny teploty môžu spôsobiť uvoľnenie skrutiek a po zastavení sa musia znova vracať.

Tvrdenie materiálu: Kov sa môže stať krehkým pri dlhodobej vysokej teplote, takže sa odporúča pravidelne ho nahradiť (zvyčajne každých 3-5 rokov).

5. Porovnanie s tradičnými tesneniami