تأثیر دما و فشار بر انتخاب و عملکرد اتصالات لوله

درک چگونگی تأثیر این شرایط بر انتخاب و کارآیی اتصال اتصالات لوله برای اطمینان از قابلیت اطمینان سیستم ، ایمنی و طول عمر بسیار مهم است. هر مفصل لوله ، چه نخی ، سوت ، فلنج ، یا جوش داده شده ، در شرایط مختلف محیطی متفاوت پاسخ می دهد. تقاضای فشار و دما از یک برنامه ، انتخاب مواد ، طراحی مشترک و روش های آب بندی لازم برای عملکرد بهینه را دیکته می کند.

دما یکی از مهمترین متغیرها هنگام انتخاب اتصالات لوله برای هر سیستم است. درجه حرارت بالا می تواند منجر به گسترش مواد شود ، به طور بالقوه باعث شل شدن یا حتی شکست مفاصل می شود. موادی مانند فلزات ، که معمولاً در اتصالات نخ یا جوش داده شده مورد استفاده قرار می گیرند ، تمایل به گسترش آن دارند که گرم می شوند و این می تواند منجر به از بین رفتن توانایی آب بندی یا اعوجاج خود مفصل شود. برعکس ، در محیط های درجه حرارت پایین ، مواد ممکن است منقبض شوند ، شکاف ایجاد کنند و یکپارچگی مشترک را تضعیف کنند. به عنوان مثال ، در سیستم های مربوط به بخار یا گازهای گرم ، مفصل لوله ای که برای رسیدگی به انبساط حرارتی و انقباض طراحی نشده است ممکن است با مشکلات مانند نشت یا ترک خوردگی روبرو شود ، به خصوص اگر از مواد اشتباه استفاده شود. در چنین محیط هایی ، موادی با مقاومت حرارتی بالاتر و انعطاف پذیری بیشتر ، مانند آلیاژهای خاص یا واشرهای تقویت شده ، ترجیح داده می شوند.

فشار ، به همین ترتیب ، نقش مهمی در رفتار بازی دارد اتصال اتصالات لوله بشر سیستم های فشار قوی استرس قابل توجهی را بر روی مفاصل قرار می دهند و انتخاب نامناسب مفصل می تواند منجر به عدم موفقیت ناشی از ترک خوردگی ، ترکیدن یا نشت شود. به عنوان مثال ، اتصالات نخ اغلب در برنامه های فشار کم تا متوسط ​​استفاده می شوند زیرا نصب آنها آسان است و در صورت استفاده صحیح ، یک مهر و موم قابل اعتماد تهیه می کند. با این حال ، در سیستم های فشار قوی ، اتصالات نخ می توانند برای حفظ یک مهر و موم محکم تحت استرس تلاش کنند و جوشکاری یا اتصالات فلنج به گزینه های مناسب تر تبدیل می شوند. اتصالات جوش داده شده به دلیل ماهیت مداوم آنها ، قوی ترین مهر و موم را فراهم می کند و آنها را برای کاربردهای دارای فشارهای شدید مانند خطوط لوله نفت و گاز یا گیاهان شیمیایی ایده آل می کند. شرایط فشار بالا نه تنها قدرت خود را به چالش می کشد بلکه نیاز به طرح های مشترک دارد که می تواند نیروهای نوسان را بدون به خطر انداختن یکپارچگی سیستم در خود جای دهد.

در بسیاری از موارد ، هر دو درجه حرارت بالا و فشار زیاد همزمان وجود دارند ، مانند کارخانه های پردازش شیمیایی ، دیگهای بخار یا سیستم های تولید برق. در اینجا ، اتصالات لوله باید با مراقبت حتی بیشتر انتخاب شوند. این ماده نه تنها باید در برابر فشارهای زیاد مقاومت کند بلکه در برابر تخریب ناشی از گرما نیز مقاومت می کند. در چنین مواردی ، از اتصالات ساخته شده از مواد با درجه بالایی از مقاومت در برابر انبساط حرارتی ، مانند فولاد ضد زنگ یا آلیاژهای خاص ، استفاده می شود. این مواد به جلوگیری از خرابی مفصل به دلیل استرس ناشی از گسترش حرارتی و در عین حال تحمل فشار شدید کمک می کنند. علاوه بر این ، نوع مواد آب بندی مورد استفاده در این اتصالات نیز باید برای مقابله با گرما و فشار زیاد انتخاب شود و اطمینان حاصل شود که واشرها یا مهر و موم ها بدون تخریب به مرور زمان دست نخورده باقی می مانند.

علاوه بر این ، این شرایط شدید بر ماندگاری و قابلیت اطمینان سیستم لوله کشی تأثیر می گذارد. به عنوان مثال ، یک مفصل که در طی یک دوره طولانی در معرض درجه حرارت بالا قرار دارد ، ممکن است خستگی مادی را تجربه کند و منجر به نارسایی زودرس شود. به طور مشابه ، نوسانات فشار مکرر می تواند باعث فرسودگی مهر و موم های مفصل شود و در نتیجه نشت ایجاد شود. به همین دلیل است که نگهداری منظم و بازرسی دوره ای اتصالات لوله ، به ویژه در سیستمهایی که تحت شرایط خواستار کار می کنند ، ضروری است. اتصالات لوله ای که برای محیط های با فشار بالا و با درجه حرارت بالا طراحی شده اند ، اغلب به تکنیک های نصب خاص و محافظت های اضافی مانند اتصالات انبساط یا اتصالات انعطاف پذیر نیاز دارند تا حرکات خود را به دلیل تغییر دما یا سنبله فشار قرار دهند.

علاوه بر فشار و دما ، الزامات برنامه خاص نیز در انتخاب مفصل نقش دارد. به عنوان مثال ، سیستم های لوله کشی مورد استفاده در لوله کشی اغلب با فشارها و دما نسبتاً کم روبرو هستند ، بنابراین اتصالات نخ یا سوکت به طور معمول کافی هستند. با این حال ، در صنایعی مانند انرژی پتروشیمی یا هسته ای ، که در آن هر دو درجه حرارت و فشار بالا شیوع دارند ، انواع مفصل پیچیده تری مانند اتصالات جوش داده شده یا فلنج ضروری هستند. این اتصالات نه تنها فشارهای بالا را در خود جای می دهند بلکه قابلیت اطمینان آب بندی و سهولت در نگهداری را نیز ارائه می دهند .