고온 및 고압 조건에서 환형 조인트 개스킷의 밀봉 메커니즘 및 성능 장점

1. 산업 응용 배경 링 조인트 개스킷

링 조인트 개스킷은 석유 산업, 드릴링 플랫폼 및 고압 파이프 라인 시스템의 주요 밀봉 구성 요소이며 극단적 인 작업 조건을 위해 설계되었습니다. 석유 및 가스 생산 장비에서 파이프 라인 및 용기는 일반적으로 9.8mpa 이상의 압력과 700 ° 이상의 온도를 견딜 수 있어야합니다. 고무 또는 석면과 같은 전통적인 비금속 개스킷 (예 : 고무 또는 석면)은 크리프, 노화 또는 화학적 부식이 발생하기 쉬우 며, 금속 링 조인트 개스킷은 고유 한 자체 조건 밀봉 원리와 고정밀 구조 설계를 통해 고온 및 고압 환경에서 신뢰할 수있는 선택이되었습니다.

2. 링 조인트 개스킷의 밀봉 메커니즘

플라스틱 변형은 플랜지의 미세 결함을 채 웁니다

링 조인트 개스킷의 밀봉 코어는 금속 재료의 플라스틱 변형 능력에 있습니다. 볼트가 클램핑 력을 가할 때, 개스킷 (일반적으로 순수 철, 구리 또는은 도금 강철과 같은 연질 금속으로 만들어진)은 고압 하에서 플라스틱으로 흐르고 플랜지 밀봉 표면의 미세한 불균형으로 침투하여 누출 채널을 차단합니다. 이 "금속-금속"밀봉 방법은 비금속 개스킷보다 고온 및 압력 충격에 더 저항력이 있습니다.

인터페이스 누출에 대한 솔루션 : 높은 볼트 예압 (보통 재료 항복 강도의 70% 이상)을 통해 개스킷 및 플랜지 접촉 표면이 단단히 장착되어 열 변형 또는 진동으로 인한 인터페이스 누출을 줄입니다.

침투 예방 : 금속 개스킷은 비 다공성 구조를 가지고 있으며, 이는 비금속 물질에서 느슨한 섬유로 인한 중간 침투 문제를 피합니다.

자기 조건 디자인은 밀봉 신뢰성을 향상시킵니다

일부 환형 개스킷은 "지원되지 않는 영역 원리"를 채택하고 시스템 내부 압력을 사용하여 개스킷을 밀어 표면을 더 눌러 동적 인 자기 조롱 효과를 형성합니다. 이 설계는 압력이 증가 할 때, 특히 압력 변동이 빈번한 석유 및 가스 파이프 라인의 경우 밀봉 성능을 향상시킵니다.

3. 고온 및 고압 조건에서 성능 장점

극한 환경에 대한 재료 저항

고온 안정성 : 니켈 기반 합금 (예 : GH4169) 또는 스테인리스 스틸 (SUS316L)으로 만든 개스킷은 -200 ℃에서 700 ℃ 범위에서 강도를 유지할 수 있으며 장기 작업 온도는 538 ℃에 도달 할 수있다 (ASME B16.20 표준).

화학적 부식 저항성 :은 또는 니켈 도금은 황화수소 (HAT) 및 산성 배지의 부식을 방지하여 개스킷의 수명을 연장 할 수 있습니다.

구조 설계 및 플랜지 적응성

고정밀 처리 요구 사항 : 환형 조인트 개스킷은 플랜지의 환형 홈 (예 : r 유형 또는 Rx 유형)과 엄격하게 일치해야하며, 초기 밀봉 효과를 보장하려면 공차가 ± 0.05mm 이내에 제어해야합니다.

플랜지 강도 최적화 : 전통적인 평면 개스킷과 비교하여 고리 개스킷은 볼트 예압이 낮아서 플랜지 변형의 위험을 줄일 수 있습니다.

4. 실제 응용 프로그램의 주요 고려 사항

• 설치 및 유지 보수 지점

볼트 토크 관리 : 고르지 않은 응력으로 인한 누출을 피하기 위해 표준에 따라 볼트를 단계적으로 조여야합니다.

표면 처리 : 플랜지 밀봉 표면의 거칠기는 0.8 ~ 1.6μm (RA 값)로 제어해야합니다. 너무 높거나 너무 낮 으면 밀봉에 영향을 미칩니다.

• 실패 모드 및 솔루션

열 사이클 누출 : 갑작스런 온도 변화로 인해 볼트가 느슨해 질 수 있으며 셧다운 후 다시 조정해야합니다.

재료 경화 : 금속은 장기 고온에서 부서지기 쉬울 수 있으므로 정기적으로 (보통 3-5 년마다) 정기적으로 교체하는 것이 좋습니다.

5. 전통적인 개스킷과의 비교