La almohadilla octogonal de la Junta octogonal de la almohadilla de anillo metálico para la brida hgt20633 se instala en la ranura de anillo trapezoidal de la superficie de la brida. al apretar los pernos de conexión, la almohadilla octogonal se comprime a presión axial. Debido a que su material (como el metal) tiene cierta plasticidad, se producirá una deformación plástica bajo presión, que se ajustará estrechamente a la pared interior de la ranura trapezoidal (incluidos los lados y la parte inferior), llenando la pequeña brecha entre la ranura de la brida y la Junta para formar la banda de sellado inicial. En este momento, la superficie de contacto entre la Junta y la ranura de la brida produce suficiente presión específica de sellado para evitar fugas de medios.
Junta octogonal de anillo metálico para brida hgt20633
El rendimiento de sellado de la almohadilla octogonal se ve afectado por una variedad de factores, que involucran las características del material, el diseño estructural, la operación de instalación y las condiciones de trabajo, de la siguiente manera:
I. efectos de las propiedades de los materiales
Resistencia y plasticidad del material
La almohadilla octogonal debe tener cierta plasticidad para producir deformación durante la compresión y llenar el hueco de la ranura de la brida; Al mismo tiempo, es necesario tener una resistencia suficiente para resistir la presión media y la carga del perno durante mucho tiempo. Si la plasticidad es insuficiente, es difícil formar un ajuste cercano; La resistencia insuficiente puede causar una deformación o rotura excesiva a alta presión, lo que resulta en un fallo del sello.
Por ejemplo: el material de acero al carbono tiene una buena plasticidad pero una débil resistencia a la corrosión, que es adecuado para condiciones de baja presión y temperatura ambiente; La plasticidad y la resistencia de las aleaciones a base de níquel son equilibradas, y son resistentes a altas y bajas temperaturas y corrosión, lo que es más adecuado para entornos estrictos.
Dureza del material
La dureza de la almohadilla octogonal debe ser inferior a la dureza de la superficie de la brida 15 - 20hb (dureza brinell), de lo contrario, la superficie de sellado de la brida se rayará y la estanqueidad de la adherencia se dañará; Si la dureza es demasiado baja, la ranura de la brida se puede incrustar demasiado durante la compresión, lo que resulta en que la Junta falla o no se puede reutilizar.
Resistencia a la corrosión y temperatura
La corrosividad del medio (como el ácido y la base), las fluctuaciones de temperatura (oxidación a alta temperatura o fragilidad a baja temperatura) pueden afectar la estabilidad del material. Si la resistencia a la corrosión del material es insuficiente, se producirán agujeros o daños superficiales debido a la corrosión; La falta de resistencia a la temperatura puede causar ablandamiento (alta temperatura) o fragilidad (baja temperatura) del material y destruir la presión específica del sello.
II. efectos de la precisión estructural y dimensional
Tolerancia a la forma y el tamaño de la sección
La sección transversal octogonal de la almohadilla octogonal debe coincidir con precisión con la ranura trapezoidal de la brida (como ángulo, longitud lateral, espesor, etc.). Si la desviación de tamaño es demasiado grande (por ejemplo, la longitud lateral demasiado larga hace que no se pueda incrustar en la ranura, o el ángulo incompatible hace que el área de contacto se reduzca), la adherencia de la Junta a la ranura de la brida disminuirá y no se puede formar una banda de sellado efectiva.
Rugosidad de la superficie
La superficie de la almohadilla octogonal debe mantener una cierta limpieza (generalmente ra ≤ 1,6 micras). Si la rugosidad de la superficie es demasiado alta y hay arañazos, burras o depresiones, la pequeña brecha entre las superficies de montaje no se puede llenar por deformación plástica y se convierte en un canal de fuga de medios.
III. efectos de la instalación y el funcionamiento
Precarga del perno
Falta de precarga: la almohadilla octogonal no puede producir suficiente deformación plástica, no se ajusta estrechamente a la ranura de la brida, la presión específica de sellado no es suficiente y el Medio se escapa fácilmente de la brecha.
Demasiada precarga: puede causar una deformación plástica excesiva de la junta, e incluso aplastar o incrustar ranuras de brida, destruyendo la estructura de la junta; Al mismo tiempo, la brida puede deformarse, pero reduce la estanqueidad.
Es necesario calcular y controlar la precarga del perno de acuerdo con las condiciones de trabajo (presión y temperatura) para garantizar que la relación de sellado esté en un rango razonable.
Precisión de procesamiento de la ranura de la brida
El ángulo, la profundidad y la rugosidad de la superficie de la ranura trapezoidal de la brida deben coincidir con la almohadilla octogonal. Si hay arañazos, deformaciones o desviaciones de ángulo en la superficie de la ranura, el contacto entre la Junta y la superficie de la ranura será desigual, y la presión específica de sellado local será insuficiente, lo que causará fugas.
Limpieza de la instalación
Antes de la instalación, si hay impurezas (como aceite, óxido, partículas) en la ranura de la brida o en la superficie de la almohadilla octogonal, se incrustará la almohadilla o la superficie de la brida durante la compresión, lo que destruirá la estanqueidad de la adherencia e incluso causará daños debido a la concentración local de esfuerzo de la almohadilla.
IV. efectos de las condiciones de trabajo
Presión y temperatura del Medio
Fluctuación de presión: el fuerte aumento de la presión a corto plazo puede causar una pequeña separación de la superficie de montaje de la Junta y la ranura de la brida. si la elasticidad de la Junta es insuficiente y no se puede compensar la rebote a tiempo, se producirán fugas instantáneas; La alta presión a largo plazo puede hacer que las juntas pierdan plasticidad debido a la fatiga.
Cambio de temperatura: las altas temperaturas pueden hacer que el material metálico se arrastre, lo que resulta en una disminución de la presión específica del sello; Los cambios repentinos de temperatura (como la alternancia de frío y calor) producirán tensiones adicionales debido a la diferencia en el coeficiente de expansión térmica y contracción de la Junta y la brida, lo que destruirá el Estado de ajuste.
Características del Medio
La viscosidad, la permeabilidad y la corrosividad del Medio afectarán el efecto de sellado. Los medios de baja viscosidad (como el gas) tienen una fuerte permeabilidad y requieren un mayor grado de adherencia a la superficie de sellado; El medio corrosivo Erosionará la Junta o la superficie de la brida a través de pequeñas brechas, ampliando gradualmente el canal de fuga.
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Junta octogonal de anillo metálico para brida hgt20633
V. efectos de la reutilización
Aunque la almohadilla octogonal es reutilizable, después de varios desmontamientos, su superficie puede sufrir daños en la banda de sellado debido al desgaste y la deformación, y la acumulación de deformación plástica reducirá la precisión de montaje de la almohadilla con la ranura de la brida, y el rendimiento de sellado se debilitará gradualmente. Por lo tanto, es necesario comprobar el Estado de la superficie y los cambios de tamaño de las juntas antes de reutilizarlas y reemplazar las nuevas juntas si es necesario.
SíntesisEn la parte superior, el rendimiento de sellado de la almohadilla octogonal es el resultado de la sinergia de materiales, estructura, instalación y condiciones de trabajo, y la aplicación práctica debe optimizarse de manera integral de acuerdo con las condiciones específicas para garantizar su fiabilidad en entornos estrictos como alta temperatura y alta presión.
El envejecimiento o daño de la almohadilla octogonal se debe principalmente al daño continuo de las condiciones de trabajo a sus propiedades materiales, integridad estructural y estado de sellado, y las siguientes condiciones de trabajo acelerarán significativamente este proceso:
I. entorno de temperatura
Altas temperaturas a largo plazo
Cuando la temperatura supera el límite de tolerancia del material (por ejemplo, el acero al carbono supera los 425 ° C y el acero inoxidable 304 supera los 650 ° c), el material metálico se arrastra (la fuerza continua a altas temperaturas produce una deformación plástica lenta), lo que resulta en una disminución gradual de la presión específica de sellado de la almohadilla octogonal y un debilitamiento de la adherencia a la ranura de la brida. Al mismo tiempo, las altas temperaturas pueden desencadenar la oxidación del material (como la formación de escala de óxido en la superficie del acero al carbono), causando grietas o descamación en la superficie de la Junta y destruyendo la integridad de la superficie de sellado.
Por ejemplo: en la tubería de vapor de la caldera, las altas temperaturas por encima de 800 ° C durante mucho tiempo pueden causar que la almohadilla octogonal de acero al carbono falle debido a la fluencia excesiva.
Fluctuación frecuente de la temperatura
Las condiciones de trabajo alternadas entre frío y calor (como el reactor que funciona intermitentemente) harán que la almohadilla octogonal y la brida produzcan tensiones adicionales debido a la diferencia en el coeficiente de expansión de calor y contracción de frío. Después de varios ciclos, la Junta puede sufrir grietas microscópicas debido a la fatiga o aflojar la superficie de unión con la ranura de la brida, lo que resulta en un fallo de sellado.
2. alta presión y fuertes fluctuaciones de presión
Acción continua de uhv
Cuando la presión del sistema excede el rango de presión de diseño de la almohadilla octogonal (por ejemplo, más de 42 mpa), la almohadilla producirá acumulación de deformación plástica debido a una expansión radial excesiva, e incluso "mordida" con la ranura de la brida, lo que provocará que la almohadilla se rompa o no pueda reutilizarse al desmontarla.
La presión sube y baja bruscamente.
Por ejemplo, las fluctuaciones de presión en la cabeza del pozo en la extracción de petróleo y los cambios repentinos en la presión del reactor químico pueden producir una carga de impacto instantánea entre la almohadilla octogonal y la ranura de la brida. Los choques de presión repetidos pueden causar fatiga y desgaste en la superficie de la junta, o inestabilidad de la presión específica del sello, formando un canal de fuga.
III. erosión de medios corrosivos
Medio altamente corrosivo
Cuando el Medio es un ácido fuerte (como ácido clorhídrico, ácido nítrico), una base fuerte (como una solución de hidróxido de sodio) o un líquido que contiene iones de cloro y sulfuros, si el material de la almohadilla octogonal no es lo suficientemente resistente a la corrosión (como entrar en contacto con el medio ácido con acero al carbono), se producirá corrosión química:
La superficie forma pozos de corrosión y destruye la planitud de la superficie de sellado;
La resistencia del material disminuye después de la erosión, lo que no puede soportar la precarga del perno y la presión media, lo que resulta en la fragmentación de la Junta.
Corrosión intergranular
En condiciones específicas de medio (como el agua de alta temperatura que contiene iones de cromo) y temperatura, la almohadilla octogonal de acero inoxidable puede sufrir corrosión intergranular, lo que afloja la estructura interna del material, pierde la capacidad de carga y finalmente se rompe bajo presión.
IV. lavado y desgaste de los medios
Lavado de fluidos de alta velocidad
En áreas de fluidos de alta velocidad como la salida de la bomba centrífuga y el codo de la tubería, los medios (especialmente los fluidos que contienen partículas sólidas, como barro y lodo mineral) producirán un lavado continuo de la superficie de sellado de la almohadilla octogonal. El lavado a largo plazo puede desgastar la superficie de la Junta y destruir la banda de sellado inicial, lo que puede conducir al adelgazamiento local y la disminución de la resistencia de la Junta.
Vibración y desplazamiento
Si el equipo (como un compresor, una bomba) produce vibraciones violentas durante el funcionamiento, o si la tubería produce un desplazamiento axial / radial debido a la expansión térmica y la contracción fría, la almohadilla octogonal tendrá una fricción relativa con la ranura de la brida. La fricción repetida puede desgastar y deformar el borde de la junta, e incluso causar relajación de la precarga del perno, lo que agravará aún más la falla del sello.
V. características de los medios incompatibles
Medios de baja viscosidad y alta permeabilidad
Los gases de baja viscosidad, como el hidrógeno y el gas natural, tienen un tamaño molecular pequeño y una fuerte permeabilidad. si hay una pequeña brecha entre la almohadilla octogonal y la ranura de la brida, el Medio continuará penetrando y produciendo un efecto de "erosión" en el material de la almohadilla, ampliando gradualmente la brecha y causando un fallo de sellado.
Medio de fusión a alta temperatura
Como sales fundidas, metales líquidos, etc., a altas temperaturas pueden producirse reacciones químicas con el material de la almohadilla octogonal (como la disolución de elementos de aleación), o la superficie de la almohadilla puede ser "adherida" o desgarrada debido al ciclo de solidificación - fusión del medio.
