โครงสร้างพื้นฐานและหลักการทำงานของอุปกรณ์กัดชนิดกัด
กัดประเภทหลอด ส่วนใหญ่ประกอบด้วยสามส่วน: ร่างกายที่เหมาะสม, ปลอกโลหะและน็อต เมื่อเชื่อมต่อน็อตจะแน่นเพื่อบีบอัดปลอกปลอกและฝังลงในผนังท่อซึ่งจะบรรลุการปิดผนึกและแก้ไข โครงสร้างนี้หลีกเลี่ยงกระบวนการที่ซับซ้อนของการเชื่อมแบบดั้งเดิมหรือติดกาวและง่ายต่อการถอดและบำรุงรักษา การปิดผนึกขึ้นอยู่กับการบีบอัดระหว่างโลหะและโลหะ หากอยู่ภายใต้การรบกวนภายนอกเช่นการสั่นสะเทือนหรือการขยายตัวทางความร้อนและการหดตัวสถานะการกระชับของมันอาจได้รับผลกระทบ
ผลของการสั่นสะเทือนต่อความหนาแน่นของอุปกรณ์ปลอก
ในระหว่างการทำงานของอุปกรณ์การสั่นสะเทือนเชิงกลมักเกิดขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบความดันสูงหรือความเร็วสูงข้อต่อได้รับผลกระทบอย่างมากจากความผันผวนของภาระ การสั่นสะเทือนในระยะยาวอาจทำให้ปล่องค่อยๆคลายและซีลจะล้มเหลว สถานการณ์จริงยังเกี่ยวข้องกับเค้าโครงท่อโครงสร้างการสนับสนุนและวัสดุร่วม หากมาตรการลดการสั่นสะเทือนไม่ได้รับการพิจารณาอย่างเต็มที่ในการออกแบบอายุการใช้งานอาจสั้นลง
กลไกของผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิต่อประสิทธิภาพการปิดผนึกของข้อต่อ
การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอาจทำให้วัสดุโลหะขยายหรือหดตัว ส่วนประกอบต่าง ๆ ของข้อต่อปลอกโลหะมักจะทำจากวัสดุที่แตกต่างกันด้วยค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนที่แตกต่างกันซึ่งสามารถนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในช่องว่างการปิดผนึกได้อย่างง่ายดาย ตัวอย่างเช่นในระบบทำความเย็นข้อต่อจะหดตัวที่อุณหภูมิต่ำซึ่งอาจลดแรงหนีบ มันขยายตัวที่อุณหภูมิสูงซึ่งอาจสร้างความเครียดเพิ่มเติม ดังนั้นการเลือกวัสดุที่สมเหตุสมผลและการออกแบบการโหลดล่วงหน้าจึงเป็นกุญแจสำคัญในการแก้ปัญหานี้
ความสัมพันธ์ระหว่างการเลือกวัสดุและการปลดปล่อยความเครียดและประสิทธิภาพการปิดผนึก
โมดูลัสยืดหยุ่นและค่าสัมประสิทธิ์การขยายความร้อนของวัสดุที่แตกต่างกันมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความเสถียรของข้อต่อ ทองแดงสแตนเลสและเหล็กกล้าคาร์บอนเป็นวัสดุที่ใช้กันทั่วไป ทองแดงมีความเหนียวดีและเหมาะสำหรับอุปกรณ์ขนาดเล็ก สแตนเลสมีความต้านทานการกัดกร่อนที่แข็งแกร่งและเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงและแรงดันสูง เหล็กกล้าคาร์บอนมีความแข็งแรงสูง แต่ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะรักษาการปิดผนึกระยะยาวภายใต้การสั่นสะเทือนความถี่สูง
ผลกระทบของกระบวนการติดตั้งและข้อกำหนดการดำเนินงานที่มีต่อเสถียรภาพ
หากแรงบิดไม่ได้รับการควบคุมอย่างเคร่งครัดหรือเครื่องมือที่ระบุไม่ได้ใช้ในระหว่างกระบวนการติดตั้งมันเป็นเรื่องง่ายที่จะทำให้เกิดการเสียรูปของปลอกโลหะหรือโหลดล่วงหน้าไม่เพียงพอของน็อต ในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงหรือการสั่นสะเทือนข้อผิดพลาดในการติดตั้งดังกล่าวจะถูกขยายได้ง่าย ดังนั้นข้อกำหนดการติดตั้งที่สมเหตุสมผลเช่นการใช้ประแจแรงบิดและการกระชับตามลำดับสามารถช่วยปรับปรุงความเสถียรโดยรวมของข้อต่อ
มาตรการต่อต้านการฟื้นฟูและการปรับปรุงโครงสร้าง
เพื่อลดความเสี่ยงของการคลายการออกแบบผลิตภัณฑ์บางอย่างใช้โครงสร้างปลอกโลหะสองชั้นหยุดเครื่องซักผ้าหรือน็อตล็อคตัวเองเพื่อเพิ่มความต้านทานการสั่นสะเทือน นอกจากนี้ในอุตสาหกรรมพิเศษการเคลือบพอลิเมอร์หรือวงแหวนยางปิดผนึกยังใช้สำหรับการปิดผนึกเสริมเพื่อปรับปรุงการปรับอุณหภูมิและการทนต่อการสั่นสะเทือน
การวิเคราะห์กรณีแอปพลิเคชันทั่วไป
ตัวอย่างเช่นในระบบไฮดรอลิกทางรถไฟข้อต่อปลอกโลหะจำเป็นต้องทนต่อการสั่นสะเทือนของยานพาหนะและการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิโดยรอบ พบในระหว่างการใช้งานว่าปัญหาของการเชื่อมต่อแบบหลวมลดลงอย่างมีนัยสำคัญหลังจากการออกแบบปลอกเหล็กสแตนเลสคู่และการเพิ่มเครื่องซักผ้ายืดหยุ่น ในระบบปิโตรเคมีมันมักจะใช้ร่วมกับระบบสนับสนุนท่อเพื่อลดผลกระทบของการสั่นสะเทือนไปป์ในข้อต่อ
โครงสร้างข้อต่อเฟอร์รูลทั่วไปและตารางการเปรียบเทียบประสิทธิภาพ
ประเภทตัวเชื่อมต่อ | ความต้านทานการสั่นสะเทือน | ช่วงอุณหภูมิ | ตัวเลือกวัสดุ | สภาพแวดล้อมแอปพลิเคชันที่แนะนำ | รองรับการปิดผนึกเสริม |
---|---|---|---|---|---|
การติดตั้งเฟอร์รูลเดี่ยว | ปานกลาง | -20 ° C ถึง 150 ° C | ทองแดงสแตนเลส | การบำบัดน้ำทั่วไปอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการ | เลขที่ |
การติดตั้งเฟอร์รูลคู่ | ค่อนข้างสูง | -40 ° C ถึง 250 ° C | สแตนเลสเหล็กคาร์บอน | เครื่องจักรอุตสาหกรรมระบบไฮดรอลิก | ใช่ |
ข้อต่อล็อกตัวเอง | สูง | -30 ° C ถึง 300 ° C | เหล็กอัลลอยด์ | อุปกรณ์การสั่นสะเทือนสูงระบบงานหนัก | ใช่ |
อุปกรณ์เสริมเสริม | สูง | -50 ° C ถึง 200 ° C | เหล็กกล้าคาร์บอนวัสดุคอมโพสิต | ท่อเคมีหน่วยระบายความร้อน | ใช่ |
บทบาทเสริมของการออกแบบท่อและเค้าโครง
การออกแบบโดยรวมของระบบยังมีอิทธิพลอย่างมากต่อข้อต่อที่หลวมหรือไม่ ตัวอย่างเช่นการสนับสนุนไปป์ไลน์ที่สมเหตุสมผลสามารถลดการส่งแรงดัดที่เกิดจากการสั่นสะเทือน ด้วยการติดตั้งท่อบัฟเฟอร์หรือโช้คอัพมันยังสามารถลดความเข้มข้นของความเครียดที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิซึ่งจะช่วยเพิ่มความเสถียรของข้อต่อทางอ้อม
ความสำคัญของการบำรุงรักษาปกติ
แม้แต่การออกแบบที่เชื่อถือได้มากที่สุดก็ต้องการการตรวจสอบอย่างสม่ำเสมอ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์ที่ทำงานในการสั่นสะเทือนสูงหรือสภาพแวดล้อมที่สลับกันสูงและอุณหภูมิต่ำและอุณหภูมิต่ำควรตรวจสอบข้อต่ออย่างสม่ำเสมอเพื่อหาสัญญาณของการหลวม micro-leakage หรือโหลดล่วงหน้าลดลง การปรับหรือเปลี่ยนส่วนประกอบการปิดผนึกในเวลาที่เหมาะสมสามารถช่วยยืดอายุการใช้งานได้