Hgt20633 joint d'étanchéité octogonal en métal pour bride le joint octogonal est monté à l'intérieur de la gorge annulaire trapézoïdale de la face de bride, lorsque les boulons de connexion sont serrés, le joint octogonal est comprimé sous pression axiale. Comme son matériau, tel que le métal, a une certaine plasticité, la déformation plastique se produit sous l'effet de la pression, en s'adaptant étroitement à la paroi interne de la rainure trapézoïdale, y compris les faces latérales et inférieures, comblant le petit espace entre la rainure de bride et le joint, formant une bande d'étanchéité initiale. A ce moment, une pression spécifique d'étanchéité suffisante est créée sur la face de contact du joint avec la rainure de bride pour empêcher la fuite du fluide.
Hgt20633 joint octogonal de coussin annulaire métallique pour brides
Les propriétés d'étanchéité du Joint octogonal sont influencées conjointement par de nombreux facteurs, notamment les caractéristiques des matériaux, la conception structurelle, les opérations d'installation et les conditions de fonctionnement, comme suit:
I. effets des caractéristiques des matériaux
Résistance des matériaux et plasticité
Le coussin octogonal doit avoir une certaine plasticité pour créer une déformation lors de la compression, remplissant l'espace de rainure de bride; En même temps, il doit y avoir une résistance suffisante à l'action à long terme de la pression des médias et de la charge du boulon. Si la plasticité est insuffisante, il est difficile de former un ajustement serré; Une résistance insuffisante peut provoquer une déformation ou une rupture excessive à haute pression, entraînant une défaillance de l'étanchéité.
Par exemple: le matériau en acier au carbone a une meilleure plasticité mais une faible résistance à la corrosion, il convient aux conditions de fonctionnement à basse pression et à température normale; La plasticité et la résistance des alliages à base de nickel sont équilibrées, ainsi que la résistance à haute et basse température, la résistance à la corrosion, mieux adapté aux environnements difficiles.
Dureté du matériau
La dureté du Joint octogonal doit être inférieure à la dureté de la bride 15 - 20hb (Brinell), sinon elle rayera la surface d'étanchéité de la bride et détruira l'étanchéité de l'ajustement; Si la dureté est trop faible, il est possible que les rainures de bride soient trop encastrées lors de la compression, ce qui peut entraîner la défaillance du joint ou l'impossibilité de le réutiliser.
Résistance à la corrosion et à la température
La corrosivité du milieu (p. ex. acido - basique), les fluctuations de température (oxydation à haute température ou fragilisation à basse température) peuvent affecter la stabilité du matériau. Si le matériau ne résiste pas suffisamment à la corrosion, il produira des trous ou des dommages superficiels dus à la corrosion; Une résistance insuffisante à la température peut entraîner un ramollissement (haute température) ou une fragilisation (basse température) du matériau, ce qui perturbe la pression spécifique d'étanchéité.
II. Influence de la structure et de la précision dimensionnelle
Tolérances de forme et de taille de section
La section octogonale du coussin octogonal doit correspondre exactement à la rainure trapézoïdale de la bride (par exemple, l'angle, la longueur des côtés, l'épaisseur, etc.). Si les écarts dimensionnels sont trop importants (par exemple, si les côtés sont trop longs pour être encastrés dans la rainure, ou si les angles ne correspondent pas pour réduire la surface de contact), l'ajustement du joint avec la rainure de la bride diminue et il n'est pas possible de former une bande d'étanchéité efficace.
Rugosité de surface
La surface du coussin octogonal doit conserver une certaine finition (généralement ra ≤ 1,6 μm). Si la rugosité de la surface est trop élevée, il y a des rayures, des bavures ou des dépressions, ce qui entraînera de minuscules espaces entre les surfaces d'ajustement ne peuvent pas être remplis par la déformation plastique, devenant un canal pour les fuites de médias
Iii. Impact de l'installation et du fonctionnement
Force de pré - serrage des boulons
Force de précontrainte insuffisante: le joint octogonal ne peut pas produire une déformation plastique suffisante, l'ajustement avec la rainure de bride n'est pas serré, la pression spécifique d'étanchéité n'est pas suffisante, le milieu est susceptible de fuir de l'espace.
Une force de précontrainte trop importante: elle peut entraîner une déformation plastique excessive du joint, voire un écrasement ou un encastrement dans la gorge de bride, détruisant la structure du joint; Dans le même temps, il est possible de créer une déformation de déformation de la bride, réduisant au contraire l'étanchéité.
La force de précontrainte du boulon doit être calculée et contrôlée en fonction des conditions de travail (pression, température), en veillant à ce que le taux de pression d'étanchéité soit dans une plage raisonnable.
Précision d'usinage des rainures à brides
L'angle, la profondeur, la rugosité de surface de la rainure trapézoïdale de la bride doivent correspondre au coussin octogonal. S'il y a des rayures, des déformations ou des écarts angulaires sur la surface de la rainure, cela entraînera un contact inégal entre le joint et la surface de la rainure, une pression spécifique d'étanchéité locale insuffisante et une fuite.
Propreté de l'installation
Si des impuretés (telles que l'huile, la rouille, les particules) sont présentes sur la surface de la rainure de bride ou du coussin octogonal avant l'installation, le joint ou le coussin de bride sera incrusté lors de la compression, brisant l'étanchéité de l'ajustement et même causant une concentration de contraintes locales sur le joint et l'endommager.
Iv. Impact des conditions de travail
Pression et température du milieu
Fluctuations de pression: une montée en pression à court terme peut entraîner une légère séparation du joint et de la surface d'ajustement de la rainure de bride, si le joint n'est pas suffisamment élastique pour compenser le rebond à temps, il y aura une fuite instantanée; Une pression élevée prolongée peut rendre les joints moins plastiques en raison de la fatigue.
Changement de température: la température élevée peut fluer le matériau métallique, provoquant une chute de la pression spécifique d'étanchéité; Les changements de température (tels que l'alternance de chaleur et de froid) peuvent créer des contraintes supplémentaires qui perturbent l'état d'ajustement en raison de la différence de coefficient de dilatation et de rétrécissement du joint par rapport à la bride.
Caractéristiques du média
La viscosité, la perméabilité, la corrosivité, etc. des médias peuvent affecter l'effet d'étanchéité. Les milieux à faible viscosité (tels que les gaz) sont très perméables et ont des exigences plus élevées en matière d'ajustement de la face d'étanchéité; Les médias corrosifs peuvent attaquer les joints ou les flancs à travers de minuscules interstices, élargissant progressivement le canal de fuite.
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Hgt20633 joint octogonal de coussin annulaire métallique pour brides
V. Effets de la réutilisation
Bien que le joint octogonal puisse être réutilisé, mais après plusieurs assemblages, sa surface peut être endommagée par l'usure, la déformation entraînant des dommages au ruban d'étanchéité, et l'accumulation de déformation plastique peut faire chuter la précision de l'ajustement du joint avec la rainure de bride, les performances d'étanchéité s'affaiblissent progressivement. Par conséquent, il est nécessaire de vérifier l'état de surface et les changements dimensionnels des joints avant de les réutiliser et de les remplacer par de nouveaux si nécessaire.
EnsembleLes propriétés d'étanchéité des coussinets octogonaux sont le résultat d'une synergie multifactorielle de matériaux, de structures, d'installations et de conditions de travail, qui doivent être optimisées en fonction des conditions spécifiques dans les applications pratiques pour assurer leur fiabilité dans des environnements difficiles tels que des températures élevées et des pressions élevées.
Le vieillissement ou les dommages aux coussinets octogonaux proviennent principalement de la destruction continue de leurs propriétés matérielles, de l'intégrité structurelle et de l'état d'étanchéité par les conditions de fonctionnement, ce processus étant considérablement accéléré par les conditions de fonctionnement suivantes:
I. environnement de température
Haute température à long terme
Lorsque la température dépasse la limite de résistance du matériau (par exemple, l'acier au carbone dépasse 425 ℃, l'acier inoxydable 304 dépasse 650 ℃), le matériau métallique subit un fluage (déformation plastique lente résultant d'une résistance constante à haute température), ce qui entraîne une diminution progressive de la pression spécifique d'étanchéité du Joint octogonal et un affaiblissement de l'ajustement avec la rainure de bride. Dans le même temps, les températures élevées peuvent provoquer une oxydation du matériau (comme la surface de l'acier au carbone produisant de la peau oxydée), ce qui provoque des fissures ou des écaillages sur la surface du joint, compromettant l'intégrité de la surface d'étanchéité.
Par exemple: dans un tuyau de vapeur de chaudière, une température élevée supérieure à 800 ℃ pendant une longue période peut entraîner une défaillance du coussin octogonal en acier au carbone en raison d'un fluage excessif.
Fluctuations fréquentes de température
Les conditions de fonctionnement alternant chaud et froid (comme les cuves de réaction fonctionnant par intermittence) peuvent provoquer des contraintes supplémentaires sur le coussin octogonal et la bride en raison de la différence de coefficient de dilatation thermique et de rétrécissement à froid. Après plusieurs cycles, le joint peut présenter des fissures microscopiques dues à la fatigue ou créer un relâchement de la face d'ajustement de la rainure de bride, entraînant une défaillance de l'étanchéité.
II. Haute pression et fortes fluctuations de pression
Action continue à ultra haute pression
Lorsque la pression du système dépasse la plage de pression nominale du coussin octogonal (par exemple, plus de 42 MPa), le joint peut provoquer une accumulation de déformation plastique due à une dilatation radiale excessive, voire une « occlusion» avec la rainure du flasque, ce qui entraîne la rupture du Joint lors du démontage ou l'impossibilité de le réutiliser.
Chute de pression
Tels que les fluctuations de pression à la tête de puits dans l'extraction pétrolière, les mutations de pression dans le réacteur chimique, peuvent créer une charge d'impact instantanée entre le coussin octogonal et la rainure à brides. Des chocs de pression répétés peuvent provoquer une usure par fatigue de la surface du joint ou rendre la pression spécifique d'étanchéité instable, créant un canal de fuite.
Iii. érosion des médias corrosifs
Milieu corrosif fort
Lorsque le milieu est un acide fort (par exemple, l'acide chlorhydrique, l'acide nitrique), une base forte (par exemple, une solution d'hydroxyde de sodium) ou un fluide contenant des ions chlorure, sulfure, si la résistance à la corrosion du matériau du coussin octogonal est insuffisante (par exemple, contact avec un milieu acide avec de l'acier au carbone), la corrosion chimique se produira:
La surface forme une fosse de corrosion qui détruit la planéité de la surface d'étanchéité;
La résistance du matériau diminue après l'érosion et ne peut pas résister à la force de précontrainte des boulons et à la pression des médias, ce qui provoque l'effritement du joint.
Corrosion intergranulaire
Dans des milieux spécifiques (comme l'eau à haute température contenant des ions Chrome) et des conditions de température, la corrosion intergranulaire peut se produire dans les coussinets octogonaux en acier inoxydable, ce qui rend la structure interne du matériau lâche, perd sa capacité de charge et finit par se fissurer sous l'effet de la pression.
Iv. Lavage et usure des médias
Rinçage fluide à grande vitesse
Dans les zones de fluide à grande vitesse telles que la sortie de la pompe centrifuge, les coudes de tuyauterie, etc., les fluides (en particulier les fluides contenant des particules solides telles que les boues, les boues de minerai) créent un rinçage constant de la surface d'étanchéité du Joint octogonal. Un lavage prolongé peut abraser la surface du joint et détruire le ruban d'étanchéité initial, tout en pouvant entraîner un amincissement local du joint et une diminution de sa résistance.
Vibrations et déplacements
Si l'équipement (p. ex., compresseur, pompe) produit des vibrations violentes lorsqu'il est en fonctionnement, ou si le tuyau subit un déplacement axial / radial en raison d'une dilatation thermique et d'un rétrécissement à froid, le patin octogonal frotte relativement contre la gorge de bride. Le frottement répété peut abraser, déformer et même provoquer un relâchement de la force de précontrainte du boulon, aggravant encore la défaillance de l'étanchéité.
V. Caractéristiques incompatibles des médias
Milieu à faible viscosité, haute perméabilité
Tels que l'hydrogène, le gaz naturel et d'autres gaz à faible viscosité, leur petite taille moléculaire, forte perméabilité, si le joint octogonal et l'ajustement de la rainure de bride ont un léger espace, le milieu va continuer à pénétrer et à créer un effet de « cavitation» sur le matériau du joint, progressivement élargir l'espace et provoquer une défaillance de l'étanchéité.
Milieu fondu à haute température
Tels que les sels fondus, les métaux liquides, etc., peuvent réagir chimiquement avec le matériau de coussin octogonal à des températures élevées (par exemple, la dissolution d'éléments d'alliage), ou la surface du joint peut être « collée» ou déchirée en raison du cycle de solidification - fusion du milieu.
