Apa sifat mekanik sekrup pipa oli di bawah suhu tinggi dan kondisi tekanan tinggi?

Di bawah suhu tinggi dan kondisi tekanan tinggi, sifat mekanik sekrup pipa oli adalah faktor kunci dalam memastikan keamanan dan keandalan koneksi pipa. Dalam lingkungan ini, sekrup perlu menahan kondisi kerja yang ekstrem, termasuk tantangan seperti tekanan tinggi, ekspansi termal, korosi dan creep. Berikut ini adalah analisis terperinci dari sifat mekanik sekrup pipa oli di bawah suhu tinggi dan kondisi tekanan tinggi:

1. Dampak pemilihan material pada sifat mekanik
Baja paduan berkekuatan tinggi:
Di bawah suhu tinggi dan kondisi tekanan tinggi, baja paduan kekuatan tinggi (seperti 42CRMO, AISI 4140 atau AISI 8740) biasanya dipilih sebagai bahan sekrup. Bahan -bahan ini memiliki kekuatan tarik dan kekuatan hasil tinggi dan dapat menahan deformasi plastik di bawah tekanan tinggi.
Stainless Steel:
Jika ada media korosif di lingkungan (seperti hidrogen sulfida, karbon dioksida atau air garam), baja tahan karat dengan ketahanan korosi yang lebih baik (seperti 316L, baja stainless dupleks atau baja stainless super dupleks) dapat dipilih. Meskipun kekuatan baja tahan karat mungkin lebih rendah dari beberapa baja paduan, ketahanan korosionnya dan stabilitas suhu tinggi menjadikannya pilihan yang ideal.
Paduan Super:
Di bawah suhu yang sangat tinggi (lebih dari 500 ° C) dan kondisi tekanan tinggi, paduan super berbasis nikel atau kobalt (seperti Inconel 718, Hastelloy C-276) dapat digunakan. Bahan-bahan ini memiliki kekuatan suhu tinggi yang sangat baik, resistensi oksidasi, dan ketahanan creep.
2. Pengaruh suhu tinggi pada sifat mekanik
Penurunan kekuatan tarik dan kekuatan hasil:

Dengan meningkatnya suhu, kekuatan tarik dan kekuatan hasil bahan logam akan menurun secara signifikan. Misalnya, di atas 400 ° C, kekuatan baja karbon biasa dapat menurun sebesar 30%-50%. Oleh karena itu, bahan yang sesuai harus dipilih sesuai dengan suhu kerja yang sebenarnya.
Fenomena Creep:
Pada suhu tinggi, bahan logam akan mengalami fenomena creep, yaitu deformasi plastik secara bertahap terjadi di bawah tekanan konstan. Untuk menghindari kegagalan koneksi yang disebabkan oleh creep, bahan dengan ketahanan creep yang baik harus dipilih, dan tekanan kerja sekrup harus dikontrol dalam kisaran yang diijinkan.
Koefisien Ekspansi Termal:
Perbedaan koefisien ekspansi termal dari bahan yang berbeda dapat menyebabkan kesesuaian antara sekrup dan pipa oli menjadi longgar atau terlalu kencang. Oleh karena itu, pencocokan ekspansi termal perlu dipertimbangkan selama desain untuk menghindari kebocoran atau kerusakan yang disebabkan oleh tekanan termal.
3. Pengaruh tekanan tinggi pada sifat mekanik
Resistensi Kompresi:
Dalam kondisi tekanan tinggi, sekrup perlu menahan tegangan aksial yang besar. Jika kekuatan tarik sekrup tidak cukup, itu dapat menyebabkan fraktur benang atau kegagalan koneksi. Oleh karena itu, ukuran sekrup minimum dan tingkat kekuatan yang diperlukan harus dihitung sesuai dengan tekanan kerja.
Kinerja kelelahan:
Di bawah lingkungan tekanan dan getaran tinggi, sekrup dapat mengalami tekanan periodik, yang dapat menyebabkan patah tulang kelelahan. Untuk meningkatkan ketahanan kelelahan, sekrup yang telah didinginkan dan diperkuat atau diperkuat permukaan dapat dipilih.
Kinerja Sealing:
Dalam kondisi tekanan tinggi, kinerja penyegelan sekrup sangat penting. Koneksi berulir dapat menyebabkan kebocoran jejak karena tekanan tinggi, sehingga perlu untuk menggabungkan cincin penyegelan, selotip mentah atau metode penyegelan lainnya untuk meningkatkan efek penyegelan.
4. Masalah dan solusi umum
Sekrup longgar:
Di bawah suhu tinggi dan kondisi tekanan tinggi, sekrup dapat secara bertahap melonggarkan karena ekspansi dan getaran termal. Untuk mengatasi masalah ini, langkah -langkah berikut dapat diambil:
Gunakan mur anti-koosen atau mesin cuci pengunci;
Terapkan lem penguncian utas (seperti loctite);
Tingkatkan preload, tetapi berhati -hatilah untuk tidak melebihi kekuatan luluh sekrup.
Pakaian utas:
Di bawah beban dinamis tekanan tinggi, benang dapat dipakai karena gesekan. Kehidupan layanan dapat diperpanjang oleh:
Pengerasan permukaan benang (seperti nitriding atau pelapisan krom);
Menggunakan bahan dengan ketahanan aus yang lebih tinggi;
Secara teratur memeriksa dan mengganti sekrup yang sangat usang.
Retak Korosi Stres:
Di lingkungan dengan suhu tinggi, tekanan tinggi dan media korosif, sekrup mungkin menderita retak korosi stres. Solusi meliputi:
Memilih bahan tahan korosi;
Mengurangi stres kerja sekrup;
Menerapkan lapisan anti-korosi ke sekrup.

Untuk memastikan keandalan dan keamanan sekrup, faktor -faktor ini harus dipertimbangkan secara komprehensif dan desain harus dioptimalkan melalui pengujian dan verifikasi yang ketat. Pilihan akhir harus didasarkan pada skenario aplikasi spesifik untuk memastikan bahwa sekrup dapat memenuhi persyaratan kinerja sepanjang umur layanan mereka.