Afdichtingsmechanisme en prestatievoordelen van ringvormige gewrichtspakkingen onder hoge temperatuur en hoge drukomstandigheden

1. Achtergrond van industriële applicatie van ringgewricht pakkingen

Ringgewrichtspakkingen zijn belangrijke afdichtingscomponenten in de olie-industrie, boorplatforms en hogedrukpijpleidingssystemen en zijn ontworpen voor extreme werkomstandigheden. In olie- en gasproductieapparatuur moeten pijpleidingen en containers meestal bestand zijn tegen druk boven 9,8 mpa en temperaturen boven 700 ℃. Traditionele niet-metalen pakkingen (zoals rubber of asbest) zijn vatbaar voor kruip-, verouderings- of chemische corrosie, terwijl metalen ringgewrichtspakkingen een betrouwbare keuze zijn geworden onder hoge temperatuur en hogedrukomgevingen door unieke zelfstoornissende afdichtingsprincipes en structureel ontwerp met een hoog nauwkeurig structureel.

2. Afdichtingsmechanisme van ringgewrichtspakkingen

Plastic vervorming vult micro -defecten van flenzen

De afdichtingskern van ringgewrichtspakkingen ligt in het plastic vervormingsvermogen van metalen materialen. Wanneer de bouten een klemkracht aanbrengen, stroomt de pakking (meestal gemaakt van zacht metaal zoals zuiver ijzer, koper of verzilverd staal) plastisch onder hoge druk en dringt door in de microscopische oneffenheid van het flensafdichtingsoppervlak, waardoor het lekkanaal wordt geblokkeerd. Deze "metaal-naar-metaal" afdichtingsmethode is beter bestand tegen hoge temperatuur en drukschok dan niet-metalen pakkingen.

Oplossing voor interface -lekkage: door hoge boutpreloading (meestal meer dan 70% van de materiaalopbrengststerkte), zorg ervoor dat de pakking en het flense contactoppervlak strak zijn aangebracht om interface -lekkage veroorzaakt door thermische vervorming of trillingen te verminderen.

Preventie van penetratielekkage: metalen pakkingen hebben een niet-poreuze structuur, die het probleem van middelgrote penetratie veroorzaakt door losse vezels in niet-metalen materialen vermijdt.

Zelfstegend ontwerp verhoogt de afdichtingsbetrouwbaarheid

Sommige ringvormige pakkingen nemen het "niet-ondersteunde gebiedsprincipe" aan en gebruiken de interne druk van het systeem om de pakking te duwen om het oppervlak verder te drukken om een ​​dynamisch zelfstof te vormen. Dit ontwerp verbetert de afdichtingsprestaties wanneer de druk toeneemt, vooral voor olie- en gaspijpleidingen met frequente drukschommelingen.

3. Prestatievoordelen onder hoge temperatuur en hoge drukomstandigheden

Materiële weerstand tegen extreme omgevingen

Stabiliteit met hoge temperatuur: pakkingen gemaakt van legeringen op basis van nikkel (zoals GH4169) of roestvrij staal (SUS316L) kunnen de sterkte in het bereik van -200 ℃ tot 700 ℃ behouden, en de langetermijnwerktemperatuur kan 538 ℃ bereiken (overeenkomend met ASME B16.20-standaard).

Chemische corrosiebestendigheid: zilver- of nikkelplating kan voorkomen dat corrosie van waterstofsulfide (H₂S) en zure media, waardoor de levensduur van de pakking wordt verlengd.

Structureel ontwerp en flensaanpassingsvermogen

Verwerkingsvereisten met een hoge nauwkeurigheid: de ringvormige gewrichtspakking moet strikt worden gekoppeld aan de ringvormige groef van de flens (zoals R-type of Rx-type), en de tolerantie moet binnen ± 0,05 mm worden geregeld om het initiële afdichtingseffect te garanderen.

Flenssterkte -optimalisatie: vergeleken met traditionele platte pakkingen vereisen ringvormige pakkingen een lagere boutprelading, wat het risico op flensvervorming kan verminderen.

4. Belangrijkste overwegingen in praktische toepassingen

• Installatie- en onderhoudspunten

Bout koppelbeheer: bouten moeten in fasen worden vastgedraaid volgens normen om lekkage veroorzaakt door ongelijke stress te voorkomen.

Oppervlaktebehandeling: de ruwheid van het flensafdichtoppervlak moet worden geregeld op 0,8 ~ 1,6 μm (RA -waarde). Te hoog of te laag heeft invloed op de afdichting.

• Foutmodus en oplossing

Lekkage van de thermische cyclus: plotselinge temperatuurveranderingen kunnen ervoor zorgen dat bouten loskomen en ze moeten opnieuw worden gedekt na het afsluiten.

Materiaalharding: metaal kan bros worden bij hoge hoge temperatuur op lange termijn, dus het wordt aanbevolen om het regelmatig te vervangen (meestal om de 3-5 jaar).

5. Vergelijking met traditionele pakkingen