Mecanism de etanșare și performanță Avantajele garniturilor articulare inelare în condiții de temperatură ridicată și de înaltă presiune

1.. Aplicație industrială fundalul Garnituri de articulații inele

Garniturile de îmbinare inele sunt componente cheie de etanșare în industria petrolului, platforme de foraj și sisteme de conducte de înaltă presiune și sunt proiectate pentru condiții de muncă extreme. În echipamentele de producție de petrol și gaze, conductele și containerele trebuie, de obicei, să reziste la presiuni peste 9,8MPa și temperaturi peste 700 ℃. Garniturile tradiționale nemetalice (cum ar fi cauciucul sau azbestul) sunt predispuse la coroziune, îmbătrânire sau chimică, în timp ce garniturile de articulații cu inel metalic au devenit o alegere fiabilă în mediile de înaltă presiune și principiile unice de etanșare de auto-strângere și design structural de înaltă precizie.

2. Mecanismul de etanșare a garniturilor de articulații inele

Deformarea plastică umple micro -defecte ale flanșelor

Nucleul de etanșare al garniturilor de articulații inelelor constă în capacitatea de deformare a plasticului materialelor metalice. Când șuruburile aplică o forță de prindere, garnitura (de obicei din metal moale, cum ar fi fier pur, cupru sau oțel placat cu argint) curge plastic sub presiune înaltă și pătrunde în inegalitatea microscopică a suprafeței de etanșare a flanșei, blocând astfel canalul de scurgere. Această metodă de etanșare „metal-metal” este mai rezistentă la șocul de temperatură ridicată și presiune decât garniturile nemetalice.

Soluție pentru scurgeri de interfață: prin preîncărcare cu șuruburi mari (de obicei, mai mult de 70% din rezistența la randamentul materialului), asigurați -vă că suprafața de contact a garniturii și flanșei sunt strânse montate pentru a reduce scurgerile de interfață cauzate de deformarea termică sau vibrațiile.

Prevenirea scurgerilor de penetrare: garniturile metalice au o structură non-poroasă, care evită problema penetrării medii cauzate de fibrele libere în materialele nemetalice.

Proiectarea de auto-strângere îmbunătățește fiabilitatea sigilată

Unele garnituri inelare adoptă „principiul zonei neacceptate” și folosesc presiunea internă a sistemului pentru a împinge garnitura pentru a apăsa în continuare suprafața pentru a forma un efect dinamic de auto-strângere. Acest design îmbunătățește performanța de etanșare atunci când presiunea crește, în special pentru conductele de petrol și gaze cu fluctuații frecvente de presiune.

3. Avantajele performanței în condiții de temperatură ridicată și de înaltă presiune

Rezistența materială la medii extreme

Stabilitatea temperaturii ridicate: Garniturile din aliaje pe bază de nichel (cum ar fi GH4169) sau oțel inoxidabil (Sus316L) pot menține rezistența în intervalul de la -200 ℃ la 700 ℃, iar temperatura de lucru pe termen lung poate atinge 538 ℃ (corespunzătoare standardului ASME B16.20).

Rezistența la coroziune chimică: placarea de argint sau nichel poate preveni coroziunea de la sulfura de hidrogen (H₂S) și medii acide, prelungind durata de viață a garniturii.

Proiectare structurală și adaptabilitate flanșă

Cerințe de prelucrare de înaltă precizie: Garnitura de articulație inelară trebuie să fie strict potrivită cu canelura inelară a flanșei (cum ar fi tipul R sau tipul RX), iar toleranța trebuie controlată în ± 0,05 mm pentru a asigura efectul inițial de etanșare.

Optimizarea rezistenței flanșei: în comparație cu garniturile plate tradiționale, garniturile inelare necesită o preîncărcare mai mică a șuruburilor, ceea ce poate reduce riscul de deformare a flanșei.

4. Considerații cheie în aplicații practice

• Puncte de instalare și întreținere

Gestionarea cuplului de șuruburi: Șuruburile trebuie să fie strânse în etape în conformitate cu standardele pentru a evita scurgerile cauzate de stres inegale.

Tratamentul suprafeței: rugozitatea suprafeței de etanșare a flanșei trebuie controlată la 0,8 ~ 1,6 μm (valoare RA). Prea mare sau prea scăzut va afecta etanșarea.

• Mod și soluție de avarie

Scurgeri ale ciclului termic: Modificările bruște ale temperaturii pot provoca dezlegarea șuruburilor și trebuie să fie re-eficiente după oprirea.

Întărirea materialelor: metalul poate deveni fragil la temperaturi ridicate pe termen lung, astfel încât se recomandă înlocuirea în mod regulat (de obicei la fiecare 3-5 ani).

5. Comparație cu garniturile tradiționale