Mecanismo de vedação e vantagens de desempenho das juntas da articulação anular sob alta temperatura e alta pressão condições

1. APLICAÇÃO INDUSTRIAL DE APLICAÇÃO DE Juntas da articulação do anel

Juntas da articulação do anel são os principais componentes de vedação na indústria de petróleo, plataformas de perfuração e sistemas de oleodutos de alta pressão e são projetados para condições de trabalho extremas. Em equipamentos de produção de petróleo e gás, oleodutos e recipientes geralmente precisam suportar pressões acima de 9,8MPa e temperaturas acima de 700 ℃. Juntas não metálicas tradicionais (como borracha ou amianto) são propensas a rastejar, envelhecimento ou corrosão química, enquanto as juntas da articulação de anel de metal se tornaram uma escolha confiável em ambientes de alta temperatura e alta pressão através de princípios de vedação autônomos únicos e design estrutural de alta precisão.

2. Mecanismo de vedação das juntas da articulação do anel

A deformação plástica preenche micro defeitos de flanges

O núcleo de vedação das juntas da articulação do anel está na capacidade de deformação plástica dos materiais metálicos. Quando os parafusos aplicam uma força de fixação, a junta (geralmente feita de metal macio, como ferro puro, cobre ou aço prateado) flui plasticamente sob alta pressão e penetra na desigualdade microscópica da superfície de vedação do flange, bloqueando assim o canal de vazamento. Esse método de vedação "metal a metal" é mais resistente a choque de alta temperatura e pressão do que as juntas não metálicas.

Solução para vazamento de interface: através da pré -carga do parafuso alto (geralmente mais de 70% da força de escoamento do material), verifique se a superfície de contato da junta e do flange está bem ajustada para reduzir o vazamento de interface causado por deformação térmica ou vibração.

Prevenção de vazamento de penetração: as juntas de metal têm uma estrutura não porosa, que evita o problema da penetração média causada por fibras soltas em materiais não metálicos.

O design autodestrutivo aprimora a confiabilidade de vedação

Algumas juntas anulares adotam o "Princípio da área não suportada" e usam a pressão interna do sistema para empurrar a junta para pressionar ainda mais a superfície para formar um efeito dinâmico de aperto auto-aperfeiçoamento. Esse design melhora o desempenho de vedação quando a pressão aumenta, especialmente para oleodutos e gasodutos com flutuações de pressão frequentes.

3. Vantagens de desempenho sob condições de alta temperatura e alta pressão

Resistência ao material a ambientes extremos

Estabilidade de alta temperatura: as juntas feitas de ligas à base de níquel (como GH4169) ou aço inoxidável (SUS316L) podem manter a força na faixa de -200 ℃ a 700 ℃, e a temperatura de trabalho a longo prazo pode atingir 538 ℃ (correspondente ao padrão ASME B16.20).

Resistência à corrosão química: o revestimento de prata ou níquel pode impedir a corrosão do sulfeto de hidrogênio (H₂S) e do meio ácido, prolongando a vida útil da junta.

Projeto estrutural e adaptabilidade do flange

Requisitos de processamento de alta precisão: A junta da articulação anular deve ser estritamente comparada com a ranhura anular do flange (como o tipo R ou o tipo RX), e a tolerância deve ser controlada dentro de ± 0,05mm para garantir o efeito inicial de vedação.

Otimização da força do flange: Comparado às juntas planas tradicionais, as juntas anulares requerem pré -carga de parafusos mais baixos, o que pode reduzir o risco de deformação do flange.

4. Considerações -chave em aplicações práticas

• Pontos de instalação e manutenção

Gerenciamento do torque do parafuso: os parafusos devem ser apertados em estágios de acordo com os padrões para evitar vazamentos causados ​​por estresse desigual.

Tratamento da superfície: A rugosidade da superfície de vedação do flange deve ser controlada a 0,8 ~ 1,6μm (valor de AR). Muito alto ou muito baixo afetará a vedação.

• Modo de falha e solução

Vazamento do ciclo térmico: as alterações repentinas de temperatura podem fazer com que os parafusos se soltem e precisam ser apertados após o desligamento.

Hardenamento do material: o metal pode se tornar quebradiço em alta temperatura a longo prazo, por isso é recomendável substituí-lo regularmente (geralmente a cada 3-5 anos).

5. Comparação com juntas tradicionais