În medii de înaltă presiune sau cu flux ridicat, cum poate proiectarea montajului finalului să-și asigure rezistența la etanșare și presiune?

În medii de înaltă presiune sau cu flux ridicat, proiectarea Fitinguri de capăt Trebuie să acorde o atenție specială rezistenței sale de etanșare și presiune, deoarece aceste proprietăți afectează în mod direct siguranța și fiabilitatea sistemului. Următoarea este o analiză și o soluție detaliată:

1.. Puncte cheie ale proiectării de etanșare
(1) Alegeți metoda de etanșare potrivită
Sigiliu cu inel
O-Ring este un element de etanșare dinamic și static comun, potrivit pentru medii de înaltă presiune. Prin selectarea materialelor rezistente la temperatură de înaltă presiune și la temperaturi ridicate (cum ar fi FFM FLUOROURBBER FPM sau FFKM de cauciuc perfluoroethethethethether), poate fi asigurată performanța de etanșare în condiții de muncă extreme.
Sigiliu metalic
În medii de presiune ultra-înaltă sau la temperaturi ridicate, sigiliile metalice (cum ar fi garniturile de cupru sau garniturile din oțel inoxidabil) pot fi o alegere mai potrivită. Garniturile metalice pot umple goluri minuscule prin deformarea plastică pentru a obține etanșare de înaltă rezistență.
Sigiliu de con
Garniturile de con de conuri folosesc forța de compresie între suprafețele de contact pentru a forma o etanșare, care este potrivită pentru sistemele pneumatice sau hidraulice de înaltă presiune. Acest design are o rezistență de înaltă presiune și o performanță bună de auto-sigilare.
Sigiliu cu mânecă de carte
Îmbinările cu mânecă de card Strângeți peretele exterior al conductei prin deformarea mânecii cardului pentru a forma o etanșare strânsă, care este potrivită pentru medii de înaltă presiune și vibrații.
(2) optimizați precizia suprafeței de etanșare
Finisaj de suprafață
Rugozitatea suprafeței de etanșare va afecta direct efectul de etanșare. În mediile de înaltă presiune, suprafața de etanșare trebuie, de obicei, să obțină un finisaj de suprafață extrem de ridicat (RA <0,8 μm) pentru a reduce posibilitatea scurgerii.
Potrivirea formei geometrice
Asigurați -vă că suprafața de etanșare și geometria părții de împerechere sunt complet potrivite (cum ar fi un plan, un con sau sferă) pentru a evita scurgerile cauzate de abaterea formei.
(3) Design de etanșare pe mai multe etape
În condiții extreme, poate fi utilizat un design de etanșare cu mai multe etape (cum ar fi inele O dublu sau garnituri combinate) pentru a îmbunătăți redundanța de etanșare și pentru a se asigura că sistemul poate rămâne sigilat chiar dacă sigiliul în prima etapă eșuează.
2.. Puncte cheie ale proiectării rezistenței la presiune
(1) Selectarea materialelor
Materiale de înaltă rezistență
Selectați materiale cu rezistență ridicată la tracțiune și rezistență la randament (cum ar fi oțel din aliaj, oțel inoxidabil sau aliaj de titan) pentru a rezista la stresul mecanic în medii de înaltă presiune.
Materiale rezistente la coroziune
În mediile de înaltă presiune, lichidul poate fi coroziv. Selectarea materialelor rezistente la coroziune (cum ar fi oțelul inoxidabil duplex sau hastelloy) poate prelungi durata de service a accesoriilor finale.
Performanță de oboseală materială
Mediile de înaltă presiune pot provoca oboseală materială. Selectați materiale cu o rezistență ridicată la oboseală și îmbunătățiți în continuare rezistența la oboseală prin procesele de tratare termică (cum ar fi stingerea și temperarea).
(2) Proiectare structurală
Optimizarea coastelor și a grosimii peretelui
În mediile de înaltă presiune, grosimea peretelui de fitinguri finale trebuie calculată cu exactitate în funcție de nivelul de presiune. Utilizați analiza elementelor finite (FEA) pentru a simula distribuția presiunii și pentru a optimiza grosimea peretelui și proiectarea coastei pentru a spori rezistența la presiune.
Design de tranziție în colț rotunjit

Utilizarea designului de tranziție la colț rotunjit în zonele de concentrare a stresului de armături (cum ar fi rădăcinile firului sau conexiunile) poate dispersa eficient stresul și poate reduce riscul de fisurare.
Distribuție uniformă a forței
Când proiectați, încercați să vă asigurați că toate părțile armăturilor sunt stresate uniform pentru a evita deformarea sau ruperea cauzată de stresul local excesiv.
(3) Optimizarea metodei de conectare
Conexiune filetată
În mediile de înaltă presiune, conexiunile filetate trebuie să utilizeze fire de înaltă rezistență (cum ar fi filetele de conductă conice NPT sau firele BSPT) și să îmbunătățească în continuare performanțele de etanșare prin aplicarea etanșării firului sau folosind bandă de etanșare.
Conexiune sudată
Pentru aplicații cu presiune ultra-înaltă, conexiunile sudate pot fi o alegere mai bună. Procesele de sudare de înaltă calitate (cum ar fi sudarea TIG sau sudarea cu laser) pot asigura rezistența și sigilarea articulației.
Conexiune cu flanșă
Conexiunea flanșă este potrivită pentru diametrul ultra-mare sau pentru scenarii de presiune ultra-înaltă. Prin creșterea grosimii flanșei, folosind șuruburi de înaltă rezistență și optimizarea proiectării garniturilor de etanșare, rezistența la presiune poate fi îmbunătățită semnificativ.
3. Optimizarea dinamicii fluidelor
(1) Reduceți rezistența la fluid
Design de netezire a canalului de flux
Canalul de debit intern ar trebui să fie cât mai neted, evitând unghiuri ascuțite sau modificări bruște ale secțiunii transversale pentru a reduce rezistența la fluide și turbulența.
Design flăcător
Utilizarea designului flăcări la intrarea și ieșirea fluidului poate reduce impactul impactului fluidului asupra accesoriilor și poate reduce pierderea de presiune.
(2) Preveniți cavitația și eroziunea
Proiectarea echilibrului de presiune
În mediile de înaltă presiune, proiectarea unui dispozitiv de echilibru a presiunii (cum ar fi o supapă de reducere a presiunii sau o gaură de accelerație) poate preveni cavitația cauzată de modificările bruște ale presiunii.
Materiale rezistente la eroziune
În zonele de impact de mare viteză a fluidului, utilizarea materialelor rezistente la eroziune (cum ar fi acoperiri ceramice sau carbură de cimentare) poate prelungi durata de viață a accesoriilor.
4. Testare și verificare
(1) Test de presiune
Test de presiune statică
Fitingurile finale sunt supuse unor teste de presiune statică pentru a testa performanța lor de etanșare și rezistența la presiune la presiunea nominală.
Test de explozie
Un test de explozie este efectuat pentru a determina capacitatea maximă de rulare a presiunii a accesoriilor pentru a se asigura că acestea nu vor eșua brusc în utilizarea efectivă.
(2) Test de oboseală
Test de încărcare ciclică
Simulează fluctuațiile de presiune în condiții de muncă reale pentru a evalua durata de oboseală a accesoriilor finale în utilizarea pe termen lung.
(3) Test de performanță de etanșare
Test de etanșeitate a aerului
Utilizează heliu sau alte gaze de urmărire pentru a detecta performanța de etanșare a fitingurilor finale pentru a se asigura că nu există scurgeri.
Test de penetrare a lichidului
Testează performanța de etanșare a armăturilor într -un mediu lichid pentru a -și verifica aplicabilitatea în diferite medii.
5. Cazuri reale și inovații tehnologice
(1) aerospațial
În câmpul aerospațial, accesoriile finale trebuie să reziste la presiuni și temperaturi extrem de ridicate. De exemplu, accesoriile finale în sistemele de livrare a combustibilului cu motor rachetă sunt de obicei confecționate din materiale de aliaj pe bază de nichel, combinate cu prelucrarea de precizie și tehnologia de acoperire a suprafeței pentru a le asigura rezistența la etanșare și presiune.
(2) Extragerea uleiului de mare adâncime
Finalizările de capăt în extracția de ulei de mare adâncime trebuie să reziste la presiuni de până la sute de atmosfere. Aceste fitinguri adoptă de obicei un design de etanșare cu două straturi (cum ar fi garnitura de elastomer metalic) și optimizează structura prin analiza elementelor finite pentru a face față mediilor complexe de adâncime.
(3) Tehnologie de monitorizare inteligentă
Unele accesorii de ultimă generație sunt integrate cu senzori care pot monitoriza presiunea internă, temperatura și starea de etanșare în timp real, avertizarea timpurie a problemelor potențiale și îmbunătățind siguranța și fiabilitatea sistemului.

În medii de înaltă presiune sau cu flux ridicat, proiectarea montajului final trebuie să ia în considerare în mod cuprinzător aspecte multiple, cum ar fi sigilarea, rezistența la presiune, selecția materialelor, optimizarea structurală și dinamica fluidelor. Prin proiectarea științifică și tehnologia avansată de fabricație, se pot asigura fiabilitatea și siguranța accesoriilor finale în condiții de muncă extreme