Выход из строя систем высокотемпературных фланцевых соединений часто связан с такими факторами, как неправильный выбор материала, плохое качество монтажа, несвоевременный осмотр и обслуживание, неправильная эксплуатация сотрудниками. В рабочей среде с высокой температурой и высоким давлением материалы фланцев, не способные выдерживать высокие температуры или химическую коррозию, могут привести к ухудшению характеристик материала, что может привести к утечкам. Кроме того, неравномерная работа во время установки, например неровная поверхность фланца и неравномерная затяжка болтов, также может привести к снижению эффективности уплотнения фланца. В то же время отсутствие регулярного осмотра и технического обслуживания приведет к невозможности своевременного обнаружения и устранения износа фланцев, коррозии и других проблем, что приведет к авариям, связанным с утечками. Осведомленность сотрудников о технике безопасности и навыки эксплуатации также являются важными факторами, влияющими на безопасность фланцев, а неправильная эксплуатация может напрямую привести к выходу фланца из строя.

  Чтобы предотвратить выход из строя системы высокотемпературных фланцевых соединений, необходимо всесторонне усилить управление безопасностью фланцев с точки зрения выбора материала, качества установки, проверки и технического обслуживания, а также обучения персонала. В то же время необходимо разработать идеальный план действий в чрезвычайных ситуациях и механизм реагирования, чтобы аварийные утечки можно было устранять быстро и эффективно.

Механизм разрушения болта
В системе высокотемпературных фланцевых соединений болт как крепежный элемент имеет особенно важное значение. Ниже приводится подробный анализ возможных видов разрушения болтов в условиях высоких температур:

Ползучесть.
Ползучесть — это медленная пластическая деформация, которая возникает в болтах под действием высокой температуры и напряжения в течение длительного периода времени. Эта деформация со временем накапливается, что в конечном итоге приводит к удлинению болта, уменьшению предварительной нагрузки и даже выходу из строя. Возникновение ползучести тесно связано с температурой, напряжением и свойствами материала. Высокая температура среды ускоряет процесс ползучести, вызывая значительное снижение несущей способности болта.

Потеря предварительного натяга
Предварительный натяг является ключом к обеспечению герметичности фланцевого соединения, но в условиях высокой температуры из-за теплового расширения материала и эффекта ползучести предварительный натяг болта будет постепенно теряться. Эта потеря предварительного натяга приводит к потере эффективности уплотнения между поверхностями фланцев, что может привести к утечкам. Поэтому в системах высокотемпературных фланцевых соединений предварительный натяг болтов необходимо регулярно проверять и регулировать, чтобы он всегда находился в пределах расчетного диапазона.

Хрупкий перелом
Хрупкое разрушение — это явление, при котором болт внезапно ломается без значительной пластической деформации. В условиях высоких температур некоторые материалы могут стать хрупкими, что приводит к хрупкому разрушению болтов под воздействием ударов или вибрации. Кроме того, водородное охрупчивание является важной причиной хрупкого разрушения болтов. Во избежание хрупкого разрушения необходимо выбирать материалы, пригодные для работы в условиях высоких температур, и проводить регулярный неразрушающий контроль болтов.

Усталостное разрушение
Усталостное разрушение относится к явлению разрушения болтов под действием знакопеременного напряжения. В высокотемпературной среде из-за теплового расширения и сжатия, а также изменения свойств материала напряжение на болте может измениться, что приведет к образованию и расширению усталостных трещин. Усталостное разрушение обычно происходит в той части болта, где сосредоточено напряжение, например, в основании резьбы, в канавке и так далее. Чтобы улучшить противоусталостные характеристики болтов, можно принять меры по оптимизации конструкции конструкции, снижению концентрации напряжений, улучшению качества поверхности и так далее.

Механизм разрушения прокладки
В системе высокотемпературных фланцевых соединений механизм разрушения прокладки в основном включает в себя нарушение релаксации при ползучести, нарушение устойчивости к высоким температурам и нарушение прочности при высоких температурах.

Прежде всего, разрушение релаксации при ползучести является распространенной формой разрушения прокладки при высокой температуре и длительной работе. Из-за роли высокой температуры материал прокладки будет расползаться, то есть материал продолжает деформироваться в течение длительного периода времени. Эта ползучесть приведет к релаксации напряжений прокладки, в результате чего прокладка постепенно потеряет первоначальную герметизирующую способность, что в конечном итоге приведет к утечке. Нарушение релаксации ползучести связано с природой материала прокладки, рабочей температурой и рабочим давлением, а также другими факторами, тесно связанными с ними.

Во-вторых, нарушение устойчивости к высоким температурам также является важным механизмом выхода из строя прокладки. В условиях высокой температуры модуль упругости и предел текучести прокладки значительно уменьшаются, что приводит к снижению упругости прокладки. Когда давление уплотняющей среды высокое, прокладка может выдуться под давлением среды, что приведет к внезапной утечке. Эта форма отказа возникает из-за высокой термостойкости материала прокладки, колебаний среднего давления и других факторов.

Наконец, нарушение прочности при высоких температурах является еще одной формой разрушения прокладки в условиях высокой температуры. Под воздействием высокой температуры в течение длительного времени характеристики материала прокладки претерпят значительные изменения, такие как охрупчивание материала, затвердевание, старение и так далее. Эти изменения приведут к снижению прочности прокладки, так что прокладка будет подвержена разрушению при воздействии колебаний напряжения или коррозии среды. Кроме того, в условиях высокотемпературной сульфидной или хлорид-ионной коррозии внутреннее усиливающее кольцо из нержавеющей стали или стальной ремень намотки внутреннего кольца подвержены коррозии под напряжением, что в конечном итоге приводит к потере прочности прокладки.

Чтобы избежать выхода из строя прокладки, необходимо выбрать устойчивый к высоким температурам, коррозионной стойкости, материал прокладки с хорошим сопротивлением ползучести, а также разумный контроль предварительной нагрузки болта и колебаний среднего давления. В то же время при проектировании и производстве прокладки необходимо полностью учитывать сжатие, упругость и прочность прокладки, а также другие эксплуатационные показатели, чтобы гарантировать, что прокладка может сохранять хорошие характеристики уплотнения при высоких нагрузках. температурная среда.

В задаче предотвращения протечек фланцев нефтехимических трубопроводов особое значение имеют следующие основные мероприятия:

Выбор подходящих материалов: для рабочей среды с высокой температурой и высоким давлением выбор материалов напрямую связан с герметизирующими характеристиками и сроком службы фланца. Необходимо выбирать материалы, устойчивые к высоким температурам, коррозии и обладающие определенной степенью эластичности и прочности, чтобы гарантировать стабильное уплотнение фланцев в различных условиях работы.