Pagsusuri ng pagganap ng mga metal sealing ring sa ilalim ng mataas na temperatura at mga kondisyon ng mataas na presyon

Sa ilalim ng mataas na temperatura at mataas na mga kondisyon ng presyon, ang pagganap ng mga metal sealing ring ay lubhang hinahamon. Upang matiyak ang maaasahang sealing sa ilalim ng mga matinding kondisyong ito, kinakailangan na magsagawa ng malalim na mga talakayan sa pagpili ng materyal, pag-optimize ng disenyo at pagsusuri ng aplikasyon ng mga metal sealing ring. Ang sumusunod ay isang pagsusuri ng mga pangunahing teknolohiya sa larangang ito:

1. Pagpili ng materyal
Mataas na temperatura na lumalaban sa mga materyales:

Hindi kinakalawang na asero: tulad ng 316L at 321 hindi kinakalawang na asero, mayroon silang mahusay na paglaban sa mataas na temperatura at paglaban sa kaagnasan.
Mga haluang metal na may mataas na temperatura: tulad ng Inconel 625 at Hastelloy X, ang mga materyales na ito ay nagpapanatili ng mataas na lakas at paglaban sa kilabot sa mataas na temperatura.
Mga materyales na lumalaban sa mataas na presyon:

Mataas na lakas ng mga haluang metal: tulad ng mataas na carbon steel at boron steel, mayroon silang mahusay na mekanikal na mga katangian sa ilalim ng mataas na presyon ng kapaligiran.
Mga deformed na haluang metal: tulad ng Monel at Incoloy, ay may mahusay na pagganap ng mataas na presyon at wet corrosion resistance.
Komprehensibong pagganap:

Surface treatment: Sa pamamagitan ng nickel plating, hard chrome electroplating at plasma spraying at iba pang mga teknolohiya, ang wear resistance at sealing performance ng mga metal sealing ring sa ilalim ng mataas na temperatura at mataas na pressure na kapaligiran ay napabuti.
2. Pag-optimize ng disenyo
Disenyo ng istraktura ng pagbubuklod:

Disenyo ng cross-section: Sa pamamagitan ng pag-optimize sa hugis ng cross-section (tulad ng O-type, X-type, at U-type), ang pamamahagi ng stress ng sealing ring sa ilalim ng mataas na temperatura at mataas na presyon ay napabuti at ang sealing effect ay ginagarantiyahan.
Geometric optimization: I-optimize ang mga geometric na parameter ng sealing ring sa pamamagitan ng finite element analysis (FEA) upang bawasan ang konsentrasyon ng stress at pahabain ang buhay ng serbisyo.
Disenyo ng kompensasyon ng thermal expansion:

Pagtutugma ng thermal expansion coefficient: Pumili ng mga materyales na may thermal expansion coefficient na katulad ng sa mga materyales na tumutugma sa sealing surface upang mabawasan ang pagkabigo sa sealing na dulot ng hindi pagkakatugma ng thermal expansion.
Expansion groove na disenyo: Magdagdag ng mga napapalawak na grooves sa sealing ring structure upang umangkop sa ilang thermal expansion at matiyak ang sealing effect.
3. Pagsusulit sa pagganap
Mataas na temperatura at mataas na presyon na pang-eksperimentong aparato:

Simulation test: Sa isang laboratoryo na kapaligiran, ang isang mataas na temperatura at mataas na presyon ng simulation device (tulad ng isang autoclave at isang mataas na temperatura furnace) ay ginagamit upang subukan ang sealing ring at suriin ang pagganap nito.
Mga tagapagpahiwatig ng pagganap: Tukuyin ang pagganap ng sealing (tulad ng pinakamababang rate ng pagtagas, maximum na resistensya sa presyon), lakas ng makina at limitasyon ng paglaban sa temperatura ng singsing na pang-seal ng metal sa ilalim ng mataas na temperatura at mga kondisyon ng mataas na presyon.
Pangmatagalang pagsusuri sa pagganap:

Pagsusuri sa pagtanda: Sa pamamagitan ng pinabilis na mga pagsubok sa pagtanda (tulad ng mataas na temperatura at mataas na presyon ng pagtanda, thermal cycle test), nasusuri ang mga pagbabago sa pagganap ng sealing ring sa pangmatagalang paggamit.
Pagsusuri ng creep at fatigue: Pag-aralan ang creep behavior at fatigue life ng mga metal sealing ring sa ilalim ng mataas na temperatura at mataas na presyon, gamit ang creep test at fatigue test (tulad ng tensile fatigue, rotational fatigue).
4. Pagsusuri ng aplikasyon
Aerospace field:

Rocket engine: Sa mga rocket engine, ang mga metal sealing ring ay kailangang gumana sa ilalim ng napakataas na temperatura at presyon, at kailangang pumili ng mga high temperature alloy at mga espesyal na materyales na lumalaban sa init.
Turbine: Ang sistema ng sealing sa turbine ay may napakataas na kinakailangan para sa mataas na temperatura at mataas na pressure resistance ng metal sealing ring, at dapat isagawa ang mahigpit na pagpili ng materyal at pag-optimize ng disenyo.
Industriya ng kemikal at petrolyo:

High-pressure reactor: Ang high-pressure reactor sa proseso ng kemikal ay may mahigpit na mga kinakailangan sa pressure resistance at corrosion resistance ng sealing ring, at kinakailangan ang espesyal na surface treatment at geometric optimization.
Oil drilling: Ang mga metal sealing ring sa oil drilling equipment ay kailangang gumana sa ilalim ng mataas na temperatura, mataas na presyon at kinakaing unti-unti na kapaligiran, at dapat sumailalim sa mahigpit na pagsubok sa pagganap at pag-verify ng materyal.
Industriya ng enerhiya ng nukleyar:

Nuclear reactor: Ang coolant system at pressure vessel sa nuclear reactor ay may mga espesyal na kinakailangan para sa pagganap ng sealing at radiation resistance ng metal sealing ring, at ang mga espesyal na haluang metal na lumalaban sa mataas na temperatura at mataas na presyon ay kinakailangan.
Konklusyon
Sa ilalim ng mga kondisyon ng mataas na temperatura at mataas na presyon, ang pagtatasa ng pagganap ng mga metal sealing ring ay nagsasangkot ng multidisciplinary at multi-field na teknikal na pagsasama, kabilang ang agham ng materyal, disenyo ng istruktura, pagsubok sa pagganap at pagsusuri ng aplikasyon. Sa pamamagitan ng siyentipiko at makatwirang pagpili ng materyal, pag-optimize ng disenyo, pagsubok sa pagganap at pag-verify ng praktikal na aplikasyon, matitiyak ang maaasahang sealing ng mga metal sealing ring sa ilalim ng matinding kondisyon sa pagtatrabaho, na nagbibigay ng malakas na teknikal na suporta para sa mga pangunahing larangan tulad ng aerospace, petrochemical, at nuclear energy.