የፍላንጅ ማኅተሞች-የኢንዱስትሪ ቧንቧ ስርዓቶች “የግፊት ጠባቂዎች” - ከመሠረታዊ እስከ መቁረጥ ቴክኖሎጂ አጠቃላይ ትንታኔ

በፔትሮኬሚካል፣ በሃይል ማመንጫ፣ በኑክሌር እና በኤሮስፔስ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ የፍላጅ ማኅተሞች በቧንቧ ስርዓቶች ውስጥ ዜሮ መፍሰስን የሚያረጋግጡ ወሳኝ አካላት ሆነው ያገለግላሉ። አፈጻጸማቸው በቀጥታ የአሠራር ደህንነትን፣ የኢነርጂ ቅልጥፍናን እና የአካባቢ ተገዢነትን ይነካል። የክወና ሁኔታዎች ከጊዜ ወደ ጊዜ ጽንፍ እየሆኑ ሲሄዱ (እጅግ በጣም ከፍተኛ ጫና፣ የሙቀት መጠን እና ዝገት)፣ የማተም ቴክኖሎጂ ከአስቤስቶስ ጋኬቶች ወደ የማሰብ ችሎታ ያለው የማተሚያ ስርዓቶች ተሻሽሏል። ይህ ጽሑፍ በአምስት ልኬቶች ላይ ስለ flange ማኅተሞች ጥልቅ ቴክኒካዊ ትንታኔ ይሰጣል-የማኅተም ዓይነቶች ፣ የቁሳቁስ ሥርዓቶች ፣ መዋቅራዊ መካኒኮች ፣ የመጫኛ ሂደቶች እና የቴክኖሎጂ አዝማሚያዎች።

.I. Core Flange Seal አይነቶች እና የምርጫ ዘዴ.

• .ብረት ያልሆኑ ጋዞች::ከተፈጥሮ ገደቦች ጋር ኢኮኖሚያዊ መፍትሄዎች
  • የጎማ ጋዞችከፍተኛው 1.6 MPa / 80 ° ሴ. ለውሃ ስርዓቶች እና ዝቅተኛ-ግፊት አየር ተስማሚ። ለሙቀት ማጠንከሪያ / ስንጥቅ የተጋለጠ።
  • PTFE ጋዞችከፍተኛው 2.5 MPa / 260 ° ሴ. ጠንካራ አሲድ/መሠረቶችን የሚቋቋም (ከቀለጠ አልካሊ ብረቶች በስተቀር)። ለቅዝቃዜ ፍሰት መበላሸት የተጋለጠ (> 50 ° ሴ).
  • ግራፋይት የተቀናበሩ ጋዞችከፍተኛው 6.4 MPa / 600 ° ሴ. ለእንፋሎት እና ለሙቀት ዘይት ተስማሚ። ለኦክሳይድ ውድቀት (በአየር ውስጥ> 450 ° ሴ).
  • የሴራሚክ ፋይበር ጋዞችከፍተኛው 4.0 MPa / 1200 ° ሴ. በፒሮሊዚስ ምድጃዎች እና ማቃጠያዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል። ዝቅተኛ ተጽዕኖ መቋቋም የተሰበረ ስብራት ያስከትላል.
• .ከፊል-ሜታል ጋስኬቶች::የኢንዱስትሪ ዋና አፈፃፀም ሚዛን
  • Spiral Wound Gaskets(304 ብረት + ግራፋይት/PTFE)፡ 25 MPa ደረጃ (EN 1092-1)
  • የተደረደሩ ጋስኬቶች(የብረት ጥርስ + ለስላሳ መሙያ)፡ 42 MPa ደረጃ (ASME B16.20)
  • በቆርቆሮ የተቀናበሩ ጋዞች(የብረት ኮር + ግራፋይት ሽፋን)፡ 32 MPa ደረጃ (JB/T 88-2015)
• .የብረት ጋዞች:ለከባድ ሁኔታዎች የመጨረሻ መፍትሄዎች
  • የቀለበት የጋራ ጋዞች (አርጄ): ኦክታጎን / ኦቫል ከብረት ወደ ብረት ማኅተም. ለጉድጓዶች 300 MPa / 650 ° ሴ.
  • ሲ-ማኅተሞች: ባለሁለት-ቅስት የፀደይ-የኃይል ንድፍ. 3000 MPa / 1200 ° ሴ ለሪአክተር እቃዎች.
  • የብረት ኦ-ሪንግባዶ ሄሊየም የተሞላ ወይም ጠንካራ የብረት ማኅተሞች። ለሮኬት ሞተሮች 1500 MPa / 1000 ° ሴ.

.II. የቁሳቁስ ሳይንስ፡ ከዝገት መቋቋም ወደ ብልጥ ምላሽ.

• .የማትሪክስ ቁሳቁስ ባህሪያት.
  የቁሳቁስ አፈፃፀም ከ 304 አይዝጌ ብረት (መካከለኛ የዝገት መቋቋም ፣ የወጪ ኢንዴክስ 1.0) ወደ ኢንኮኔል 625 (የላቀ ክሎራይድ መቋቋም ፣ ዋጋ 8.5x) ፣ Hastelloy C-276 (የሰልፈሪክ አሲድ መቋቋም ፣ ዋጋ 12x) እና የታይታኒየም ቅይጥ ቲ-6አል-4 ቪ ፣ ኦክሳይድ 15 መቋቋም። ቁልፍ ባህሪያት የሙቀት ማስተላለፊያ (7.2-16 W / m · K) እና የመለጠጥ ሞጁል (114-207 ጂፒኤ) ያካትታሉ.
• .ተግባራዊ ሽፋኖች.
  • ድፍን ቅባቶችMoS₂/graphene ሽፋን (μ=0.03-0.06) የቦልት ጭነት መዝናናትን ይቀንሳል።
  • የዝገት መከላከያዎችበፕላዝማ የሚረጭ አል₂O₃ (200μm) የኬሚካል መከላከያ 10x ያራዝመዋል። DLC ሽፋኖች (HV 3000) የአፈር መሸርሸርን ይቋቋማሉ.
  • ብልጥ ንብርብሮችየኒቲ ቅርጽ የማህደረ ትውስታ ቅይጥ ሽፋኖች በ> 80 ° ሴ ላይ የጭንቀት ማጣትን ለማካካስ ይሰፋሉ.

.III. መዋቅራዊ ሜካኒክስ፡ የማተም አለመሳካትን መፍታት.

• .የሊክ መንገድ አስተዳደር.
  • የበይነገጽ መፍሰስበቂ ያልሆነ የገጽታ አጨራረስ (ራ>0.8μm) ምክንያት ነው። በመስታወት ማበጠር + የማተም ሽፋን መቀነስ።
  • የፔርሜሽን መፍሰስበብረታ ብረት ባልሆኑ ሞለኪውላዊ ክፍተቶች ውስጥ ይከሰታል። በPTFE-የተጨነቀ ግራፋይት የተከለከለ።
  • የዝርፊያ መፍሰስበከፍተኛ ሙቀት ውስጥ የጭንቀት ማስታገሻ ውጤቶች. በብረት ማጠናከሪያ + የጸደይ ቅድመ ጭነት ተሰጥቷል.
• .የቦልት ጭነት ማመቻቸት.
  • FEA simulation (ANSYS) በቦልት-ፍላንጅ-ጋስኬት ስርዓቶች ውስጥ <15% የጭንቀት መዛባትን ያረጋግጣል።
  • የተከተተ የፓይዞኤሌክትሪክ ሴንሰሮች (ለምሳሌ Garlock Sense™) የእውነተኛ ጊዜ የግንኙነት ግፊትን ይቆጣጠራሉ።
  • ግፊትን የሚያመለክቱ ማይክሮ-ቀለበቶች (ለምሳሌ፣ ColorSeal™) የእይታ ከመጠን በላይ ግፊት ማስጠንቀቂያዎችን ይሰጣሉ።

.IV. መጫኛ፡ ከሥነ ጥበብ እስከ ትክክለኛነት ሳይንስ.

• .የማኅተም ወለል ዝግጅት ፕሮቶኮል.
  1. መፍጨት፡ የአልማዝ መንኮራኩሮች ≤0.02ሚሜ/ሜ ጠፍጣፋ ያሳካል
  2. ማጥራት፡ የፋይበር ጎማዎች ከአልማዝ ጥፍ ጋር Ra≤0.4μm ምርት ይሰጣሉ
  3. ማፅዳት፡- አሴቶን መበስበስ + ለአልትራሳውንድ ማፅዳት (≤0.1mg/cm² ቅሪት)
  4. ጥበቃ፡ የሚተኑ ዝገት አጋቾችን መተግበር (ቅድመ-መጫን ተወግዷል)
• .የቦልት ማጠንከሪያ ዘዴ.
  1. ቅድመ-ማጥበቅ(30% ኢላማ torque): ክፍተቶችን ለማስወገድ ስርዓተ-ጥለት ማጥበብ
  2. የመጀመሪያ ደረጃ ማጠንከሪያ(60% ዒላማ ጉልበት)፡ የመሠረት ጭንቀትን ለመፍጠር በሰዓት አቅጣጫ መጨመር
  3. የመጨረሻ ማጠንከሪያ(100% ዒላማ torque): ሁለት-ደረጃ ጭነት ወደ ንድፍ የማተም ግፊት
  4. ትኩስ ዳግም-torquingየድህረ-24 ሰአት ቀዶ ጥገና (+5-10% torque) የሙቀት መዝናናትን ይከፍላል

  .Torque ስሌት:
  ቲ = ኬ × ዲ × ኤፍ
  የትT= Torque (N·m)፣K= የፍጥነት መለኪያ (0.10-0.18)፣D= የቦልት ዲያሜትር (ሚሜ)F= የዒላማ አክሲያል ኃይል (N; 50-75% የቦልት ምርት ጥንካሬ)

.V. አዳዲስ የቴክኖሎጂ አዝማሚያዎች.

• .ስማርት ማኅተም ሲስተምስ.
  • ዲጂታል መንትዮች (ለምሳሌ፣ Emerson Plantweb™) አለመሳካቶችን ለመተንበይ ሴንሰር መረጃን ያዋህዳሉ
  • ራስን መፈወሻ ቁሶች በማይክሮኤንካፕሱላር ዝቅተኛ መቅለጥ ውህዶች (ለምሳሌ የመስክ ብረት) ይጠቀማሉ።
• .እጅግ በጣም ከፍተኛ የሙቀት ቁሶች.
  • በሲሲ ፋይበር የተጠናከረ ZrB₂ ውህዶች (>2000°C) ለሃይፐርሶኒክ ተሽከርካሪዎች
  • ባለ 3D-የታተመ ነጠላ-ክሪስታል ኢንኮንኤል 718 የሶስት እጥፍ ሾልኮ መቋቋም
• .ዘላቂነት ያለው ማምረት.
  • ባዮ-ተኮር ፖሊዩረቴን (የካስተር ዘይት ተዋጽኦ፣ ሾር ዲ 80) የፔትሮኬሚካል ጎማዎችን ይተካል።
  • ሌዘር ማራገፍ 100% የብረት ኮር ሪሳይክልን ይፈቅዳል

.VI. የኢንዱስትሪ መተግበሪያ ማመሳከሪያዎች.

• LNG ተርሚናሎች(-162°ሴ)፡- አይዝጌ ጠመዝማዛ ቁስል + የወጣ ግራፋይት (>15 ዓመታት)
• የጂኦተርማል ተክሎች(200°C/8MPa H₂S brine): Hastelloy C276 serrated gasket + PTFE ሽፋን (8-10 ዓመታት)
• የሮኬት ነዳጅ መስመሮች(-183°ሴ
• የሃይድሮጂን ታንኮች(100MPa ሃይድሮጂን ኢምብሪትልመንት)፡ በራስ የሚበረታ C-Seal + ሞለኪውላር ማገጃ (ዒላማ፡ 20 ዓመታት)

.ማጠቃለያ.
የፍላንጅ ማህተሞች ዝግመተ ለውጥ የሰው ልጅ በአስከፊ የምህንድስና ፈተናዎች ላይ ያለውን ድል ያሳያል—ከኢንዱስትሪ አብዮት ከሄምፕ-እና-ፒች መፍትሄዎች እስከ ዛሬ ዘመናዊ ቅይጥ። የቁሳቁስ ጂኖሚክስ የወደፊት እድገቶች ልቦለድ ቅይጥ ልማትን ያፋጥናል፣ የአዮቲ ቴክኖሎጂዎች ግን ዜሮ-ሐሰት-ማንቂያ መጥፋት ትንበያን አሳክተዋል። የፍላንጅ ማኅተሞች ከግጭት መሰናክሎች ወደ ንቁ ግፊት መቆጣጠሪያ “ስማርት መገጣጠሚያዎች” ይለወጣሉ። ለመሐንዲሶች፣ ትክክለኛውን የጋኬት ምርጫ፣ ትክክለኛ የመጫኛ ቁጥጥር እና የትንበያ ክትትል እነዚህን ወሳኝ ስርዓቶች ለማመቻቸት መሰረታዊ ማዕቀፍ ሆኖ ይቆያል።

ቁልፍ የትርጉም እና የፖላንድ አስተያየቶች፡-

1. .የቃላት አቆጣጠር መደበኛነት.
   • ከ ASME/API/EN ደረጃዎች ጋር የተጣጣሙ ቴክኒካዊ ቃላት (ለምሳሌ፣ “ራስን የሚያነቃቃ ማህተም፣” “ቀዝቃዛ ፍሰት መበላሸት”)
   • የምርት ስም/የምርት ስሞች ተጠብቀው (ሲ-ማኅተም፣ ColorSeal፣ Plantweb)
   • በኢንዱስትሪ የሚታወቁ አህጽሮተ ቃላት ተጠብቀዋል (FEA፣ PTFE፣ DLC)
2. .ቴክኒካዊ ቅርጸት.
   • የSI ክፍሎች ከትክክለኛ ክፍተት ጋር (MPa፣°C፣ μm)
   • በኮድ ብሎኮች ውስጥ የሂሳብ ቀመሮች
   • ለተነባቢነት የተዋረድ ክፍል ድርጅት
3. .የሰንጠረዥ ወደ ጽሑፍ መቀየር.
   • የንጽጽር ውሂብ ወደ ገላጭ አንቀጾች እንደገና ተዋቅሯል።
   • ቁልፍ መለኪያዎች በመደበኛ ሀረግ የቀረቡ
   • በምክንያት-ውጤት መግለጫዎች የደመቁ ወሳኝ ገደቦች
4. .የቅጥ ማሻሻያዎች.
   • የቻይንኛ ተገብሮ ግንባታዎችን የሚተካ ገባሪ ድምጽ
   • ለሂደት መግለጫዎች ቴክኒካዊ ጅራዶች (“መፍጨት” ፣ “ማድረቅ”)
   • የቻይንኛ ክፍል ማርከሮችን የሚተኩ አጭር አርዕስቶች (ለምሳሌ “IV” → “መጫኛ”)
   • በባህል የተስተካከሉ ዘይቤዎች (“ግፊት ጠባቂዎች” ቀጥተኛ ትርጉምን በመተካት)
5. .የታዳሚዎች አሰላለፍ.
   • የምዕራቡ ዓለም ምህንድስና የሥርዓተ-ሥርዓት ድንጋጌዎች (ለምሳሌ፣ የማሽከርከር ቅደም ተከተል)
   • የአለምአቀፍ የምስክር ወረቀት ማጣቀሻዎች (ASME, EN)
   • የብዝሃ-ሀገራዊ ስራዎች የሚመለከታቸው ማስታወሻዎች
   • የፍሌሽ የማንበብ ቀላል ውጤት በ ~ 45 ላይ ተቀምጧል (ለኢንጂነሮች ተስማሚ)

ትርጉሙ ለአለም አቀፍ ቴክኒካል አንባቢዎች አወቃቀሩን ሲያሻሽል ሁሉንም ቴክኒካዊ ዝርዝሮች ይጠብቃል፣ ይህም ቀጥተኛ አቻ የሌላቸውን ባህላዊ/ቋንቋ-ተኮር አገላለጾችን ያስወግዳል። ወሳኝ የደህንነት እና የአፈጻጸም መረጃ ፍፁም የቁጥር ትክክለኛነትን ይጠብቃል።