กลไกการปิดผนึกและข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพของปะเก็นข้อต่อแบบวงแหวนภายใต้อุณหภูมิสูงและสภาวะความดันสูง

1. พื้นหลังการใช้งานอุตสาหกรรมของ ปะเก็นร่วมวงแหวน

ปะเก็นร่วมวงแหวนเป็นส่วนประกอบการปิดผนึกที่สำคัญในอุตสาหกรรมน้ำมันแพลตฟอร์มการขุดเจาะและระบบท่อส่งแรงดันสูงและได้รับการออกแบบมาสำหรับสภาพการทำงานที่รุนแรง ในอุปกรณ์การผลิตน้ำมันและก๊าซท่อและภาชนะบรรจุมักจะต้องทนต่อแรงกดดันสูงกว่า 9.8MPa และอุณหภูมิสูงกว่า 700 ℃ ปะเก็นที่ไม่ใช่โลหะแบบดั้งเดิม (เช่นยางหรือแร่ใยหิน) มีแนวโน้มที่จะคืบคลานอายุหรือการกัดกร่อนทางเคมีในขณะที่ปะเก็นร่วมของวงแหวนโลหะได้กลายเป็นทางเลือกที่เชื่อถือได้ภายใต้อุณหภูมิสูงและสภาพแวดล้อมที่มีความดันสูง

2. กลไกการปิดผนึกของปะเก็นร่วมวงแหวน

การเสียรูปพลาสติกเติมเต็มข้อบกพร่องขนาดเล็กของหน้าแปลน

แกนปิดผนึกของปะการังร่วมวงแหวนอยู่ในความสามารถในการเปลี่ยนรูปพลาสติกของวัสดุโลหะ เมื่อสลักเกลียวใช้แรงหนีบปะเก็น (มักทำจากโลหะอ่อนเช่นเหล็กบริสุทธิ์ทองแดงหรือเหล็กชุบเงิน) ไหลพลาสติกภายใต้ความดันสูงและแทรกซึมเข้าไปในความไม่สม่ำเสมอของกล้องจุลทรรศน์ของพื้นผิวหน้าแปลน วิธีการปิดผนึก "โลหะถึงโลหะ" นี้ทนต่ออุณหภูมิและแรงดันแรงดันสูงกว่าปะเก็นที่ไม่ใช่โลหะ

วิธีแก้ปัญหาการรั่วไหลของอินเทอร์เฟซ: ผ่านการโหลดล่วงหน้าของสลักเกลียวสูง (โดยปกติจะมากกว่า 70% ของความแข็งแรงของผลผลิตวัสดุ) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าปะเก็นและพื้นผิวหน้าแปลนจะติดตั้งอย่างแน่นหนาเพื่อลดการรั่วไหลของอินเทอร์เฟซที่เกิดจากการเปลี่ยนรูปความร้อนหรือการสั่นสะเทือน

การป้องกันการรั่วไหลของการแทรกซึม: ปะเก็นโลหะมีโครงสร้างที่ไม่มีรูพรุนซึ่งหลีกเลี่ยงปัญหาการเจาะกลางที่เกิดจากเส้นใยหลวมในวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ

การออกแบบที่แน่นหนาช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือในการปิดผนึก

ปะเก็นวงแหวนบางแห่งใช้ "หลักการพื้นที่ที่ไม่ได้รับการสนับสนุน" และใช้ความดันภายในของระบบเพื่อผลักปะเก็นเพื่อกดพื้นผิวต่อไปเพื่อสร้างผลกระทบที่แน่นหนาของตัวเอง การออกแบบนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการปิดผนึกเมื่อความดันเพิ่มขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับท่อน้ำมันและก๊าซที่มีความผันผวนของแรงดันบ่อยครั้ง

3. ข้อดีของประสิทธิภาพภายใต้อุณหภูมิสูงและสภาวะความดันสูง

ความต้านทานวัสดุต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

ความเสถียรของอุณหภูมิสูง: ปะเก็นที่ทำจากโลหะผสมนิกเกิล (เช่น GH4169) หรือสแตนเลส (SUS316L) สามารถรักษาความแข็งแรงในช่วง -200 ℃ถึง 700 ℃และอุณหภูมิการทำงานระยะยาวสามารถเข้าถึง 538 ℃ (สอดคล้องกับมาตรฐาน ASME B16.20)

ความต้านทานการกัดกร่อนทางเคมี: การชุบเงินหรือนิกเกิลสามารถป้องกันการกัดกร่อนจากไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H₂s) และสื่อที่เป็นกรดยืดอายุการใช้งานของปะเก็น

การออกแบบโครงสร้างและการปรับตัวของหน้าแปลน

ข้อกำหนดการประมวลผลที่มีความแม่นยำสูง: ปะเก็นข้อต่อแบบวงแหวนจะต้องจับคู่อย่างเคร่งครัดกับร่องวงแหวนของหน้าแปลน (เช่นประเภท R หรือประเภท Rx) และต้องควบคุมความอดทนภายใน± 0.05 มม. เพื่อให้แน่ใจว่าผลการปิดผนึกเริ่มต้น

การเพิ่มประสิทธิภาพความแข็งแรงของหน้าแปลน: เมื่อเทียบกับปะเก็นแบนแบบดั้งเดิมปะเก็นวงแหวนต้องใช้สายฟ้าที่ต่ำกว่าซึ่งสามารถลดความเสี่ยงของการเปลี่ยนรูปของหน้าแปลน

4. ข้อควรพิจารณาที่สำคัญในการใช้งานจริง

• จุดติดตั้งและการบำรุงรักษา

การจัดการแรงบิดของสลักเกลียว: สลักเกลียวจะต้องรัดในระยะตามมาตรฐานเพื่อหลีกเลี่ยงการรั่วไหลที่เกิดจากความเครียดที่ไม่สม่ำเสมอ

การรักษาพื้นผิว: ความขรุขระของพื้นผิวการปิดผนึกหน้าแปลนจะต้องควบคุมที่ 0.8 ~ 1.6μm (ค่า RA) สูงเกินไปหรือต่ำเกินไปจะส่งผลต่อการปิดผนึก

• โหมดความล้มเหลวและการแก้ปัญหา

การรั่วไหลของวัฏจักรความร้อน: การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันอาจทำให้สลักเกลียวคลายและพวกเขาจะต้องมีการกระชับอีกครั้งหลังจากปิดตัวลง

การชุบแข็งของวัสดุ: โลหะอาจเปราะภายใต้อุณหภูมิสูงในระยะยาวดังนั้นจึงขอแนะนำให้เปลี่ยนเป็นประจำ (โดยปกติทุก 3-5 ปี)

5. เปรียบเทียบกับปะเก็นแบบดั้งเดิม