ლითონის ჭრილობის შუასადები: ბირთვის დალუქვის გადაწყვეტა მაღალი ტემპერატურის/მაღალი წნევის ფლანგური შეერთებებისთვის

ლითონის ჭრილობის შუასადებები სამრეწველო მილსადენებისა და აღჭურვილობის ფლანგებისთვის ყველაზე ფართოდ გამოყენებული და საიმედო დალუქვის გადაწყვეტაა. მათი უნიკალური, მოწიფული სტრუქტურა უზრუნველყოფს გამორჩეულ დალუქვის ეფექტურობას მაღალი ტემპერატურის, მაღალი წნევის და ციკლური პირობების დროს, რაც მათ შეუცვლელს ხდის ელექტროენერგიის წარმოებაში, ნავთობქიმიურ და ქიმიურ მრეწველობაში.

1. სტრუქტურის ანალიზი: ჰიბრიდული ხისტ-მოქნილი კომპოზიტი

ბირთვის სტრუქტურა შედგება სპირალური ფენების მონაცვლეობითი ​ლითონის ზოლიდაარამეტალური შემავსებელი მასალა, როგორც წესი, გამაგრებულია შიდა/გარე რგოლებით (სურათი 1):

სურათი 1: ლითონის ჭრილობის შუასადების სტრუქტურა

https://via.placeholder.com/450×250.png?text=Metal+Wound+Gasket+Structure

(ილუსტრაცია: V-ფორმის ლითონის ზოლი + შემავსებელი მასალა სპირალური დახვევით შიდა/გარე რგოლებით)

​ძირითადი კომპონენტები:​

• ​დალუქვის ბირთვი:​
  • V/W ფორმის ლითონის ზოლი(0.15–0.25 მმ სისქის): უჟანგავი ფოლადი (304/316) ან სპეციალური შენადნობები (Inconel®). უზრუნველყოფს ელასტიურობის აღდგენას და მექანიკურ სიმტკიცეს.
  • არამეტალური შემავსებელილითონის ზოლის ღარებში ჩასმული გრაფიტის, PTFE-ს, ქარსის ან კერამიკული ბოჭკოები. უზრუნველყოფს საწყის დალუქვას და კომპენსირებას უკეთებს მიკროდეფექტებს.
  • დახვევის პროცესილითონის/შემავსებლის ზოლები, დახვეული ≈30°-ით, კონცენტრული დალუქვის ფენების შესაქმნელად.
• ​გამაგრების რგოლები:​
  • შიდა რგოლიმყარი ლითონი (ნახშირბადი/უჟანგავი ფოლადი). ხელს უშლის შიდა შუასადებების მოდუნებას, ეწინააღმდეგება გასკდომას და ხელს უწყობს ცენტრირებას.
  • გარე რგოლიიდენტური მასალა. იცავს კიდეებს, ზღუდავს გარეგან მოდუნებას და ანაწილებს ჭანჭიკების დატვირთვას.

2. სტრუქტურული უპირატესობები: უმაღლესი დალუქვის ეფექტურობა

• ​ელასტიური კომპენსაციამრავალშრიანი თხელი ზოლები + რბილი შემავსებელი ითვალისწინებს ფლანგის დეფორმაციას, ვიბრაციას და ჭანჭიკებით დატვირთვის ვარიაციებს.
• ​ექსტრემალური T/P წინააღმდეგობალითონის ზოლები უძლებს ჭანჭიკების დატვირთვას/შიდა წნევას; გრაფიტი/ქარსი ინარჩუნებს სტაბილურობას ≤1000°C ტემპერატურაზე.
• ​სტრესის განაწილება და ანტირელაქსაციასპირალური დახვევა ანაწილებს შეკუმშვის სტრესს; V/W გეომეტრია უზრუნველყოფს ზამბარის მსგავს უკუცემას თერმული ციკლების დროს.
• ​აფეთქების წინააღმდეგობაშიდა/გარე რგოლები + ხისტი სტრუქტურა ხელს უშლის მაღალი წნევის გამოტყორცნას.
• ​ფართო ადაპტირებამორგებადი მასალები/დიზაინები შეესაბამება ტემპერატურას (-200°C-დან +1000°C+-მდე), წნევას (ვაკუუმი 500+ ბარამდე) და გარემოს (მჟავები, H₂, ორთქლი).

3. შედარება სხვა ფლანგის შუასადებებთან

​ცხრილი 1: ლითონის ჭრილობის შუასადები ალტერნატივებთან შედარებით​

​ქონება​	​ლითონის ჭრილობა​	​რეზინი/კომპოზიტი​	​PTFE შუასადები​	​მეტალის გარსით​	​დაკბილული ლითონი​
​მაქს. ტემპერატურა​	​-200°C-დან 1000°C+-მდე​	-40°C-დან 150°C-მდე	-200°C-დან 260°C-მდე*	-200°C-დან 800°C+-მდე	-200°C-დან 1000°C+-მდე
​მაქსიმალური წნევა​	​​500+ ბარი​	40–80 ბარი	60–100 ბარი	300+ ბარი	500+ ბარი
​თერმული ციკლი​	​შესანიშნავი​	ცუდი (დაბერება)	​ცუდი (ცივი ნაკადი)​	ზომიერი	​ცუდი (აღუდგენელი)​
​ქიმიური წინააღმდეგობა​	​ფართო (მასალზე დამოკიდებული)	შეზღუდული (რეზინის ტიპი)	​შესანიშნავი (PTFE ინერტული)​​	ფართო	ფართო
​ფლანგის ზედაპირის დასრულება​	RF (Ra 3.2–6.3 მკმ)	დაბალი უხეშობის ტოლერანტობა	გლუვი (ექსტრუზიის საწინააღმდეგო)	სარკისებური დასრულება აუცილებელია	საჭიროა RTJ ღარი
​ღირებულება/ხელახლა გამოყენების შესაძლებლობა​	მაღალი ღირებულება;ერთჯერადი გამოყენების​	დაბალი ღირებულება; მრავალჯერადი გამოყენების	ზომიერი; შეზღუდული ხელახალი გამოყენება;	მაღალი; ერთჯერადი გამოყენების	მაღალი; ერთჯერადი გამოყენების
* მოერიდეთ ძლიერ თერმულ შოკს.

4. ძირითადი მასალები და გამოყენება

ლითონის ზოლის შერჩევა:

• ​SS 304/304Lზოგადი სამრეწველო გამოყენება (-200°C–550°C; ორთქლი, ზეთი, სუსტი მჟავები).
• ​SS 316/316Lქლორიდების მიმართ მაღალი მდგრადობა (მაგ., ზღვის წყალი, ძმარმჟავა).
• ​ინკონელი® 625/X750ექსტრემალური პირობები (+1,000°C, H₂, მჟავე აირი, ბირთვული).
• ​მონელი® 400: HF მჟავა, ცხელი ტუტეები, საზღვაო.
• ​ტიტანი: აერონავტიკა, ქლორ-ტუტე.

შემავსებელი მასალები:

• ​მოქნილი გრაფიტი:
  • დადებითი მხარეები: -200°C–1600°C (ინერტული ატმოსფერო); ქიმიური მდგრადობა; თვითშეზეთვადი.
  • უარყოფითი მხარეებიძლიერი დამჟანგველებისთვის (HNO₃) შეუფერებელია.
  • გამოყენება: ​ძირითადი არჩევანი ორთქლისთვის, H₂-ისთვის, ამიაკისთვის, თერმული ზეთისთვის (HT/HP აპლიკაციების ≥90%).
• ​PTFE:
  • დადებითი მხარეებიუნივერსალური ქიმიური წინააღმდეგობა; დაბალი ხახუნი.
  • უარყოფითი მხარეები: ​ძლიერი ცივი ნაკადი (>100°C/20 ბარი)თერმული გაფართოება;
  • გამოყენება: ფარმაცევტული/საკვები; მჟავები/ტუტეები <200°C.
• ​მიკამაღალი ტემპერატურის იზოლაცია; ელექტროქიმიური კოროზიისადმი მდგრადობა.
• ​კერამიკული ბოჭკოეკოლოგიურად სუფთა; ზომიერი ტემპერატურა (≤1000°C).

დასკვნა

ლითონის ნახვრეტიანი შუასადებები დომინირებს ფლანგის დალუქვის კრიტიკულ ასპექტში, რადგან ისინი აერთიანებენ ლითონის სიმტკიცეს შემავსებლის შეკუმშვადობასთან. მაღალი ღირებულების, განმეორებითი გამოყენების შეუძლებლობისა და ფლანგის დასრულების მკაცრი მოთხოვნების მიუხედავად (უპირატესობაა რადიოსიხშირული), მათი საიმედოობა თერმული ციკლის/წნევის ტალღების დროს შეუდარებელია. მასალის მოქნილობა საშუალებას იძლევა მორგებული გადაწყვეტილებები ASME B16.20/EN 1514 სტანდარტის შესაბამისად. შერჩევა მოითხოვს ტემპერატურის, წნევის, საშუალო და ციკლური დატვირთვების მკაცრ ვალიდაციას.