Нарушение герметизации резьбового соединения означает, что совмещенные внутренняя и внешняя резьбы постепенно ослабевают под воздействием попеременных деформаций термического цикла, колебаний давления в системе и вибрации оборудования, усилие предварительной-затяжки постоянно снижается, и на контактной поверхности уплотнения появляются зазоры. Технологическая среда вытекает по зазору спиральной резьбы. В тяжелых случаях резьбовая пара полностью выходит из зацепления под действием внутреннего давления, что приводит к падению трубопровода и авариям, связанным с утечкой среды. Этот отказ чаще всего возникает на отводных трубопроводах-малого диаметра, отверстиях для отбора приборов-и съемных резьбовых переходниках, что является распространенной формой отказа сборки титановых трубопроводов отопления.
1. Механизм развития ослабления и утечки
После резьбовой сборки с номинальным крутящим моментом поверхность зуба резьбы создает предварительную нагрузку экструзии и сжимает уплотнительный наполнитель, образуя закрытый уплотнительный барьер. При повторяющихся циклах нагрева и охлаждения разница коэффициентов теплового расширения между корпусом титановой трубы и резьбовыми фитингами вызывает незначительное относительное смещение вращения между зацепляющимися резьбами. Вибрация насоса и воздействие среднего давления будут способствовать дальнейшему сдвигу структуры резьбового зацепления, что приведет к постоянному ослаблению первоначального напряжения крепления. Уплотнительная прокладка или лента из ПТФЭ-сырья постепенно выдавливается и теряется, степень сжатия уплотнительного слоя уменьшается, и между соединяемыми поверхностями образуются каналы проникновения. Коррозионная среда постоянно просачивается вдоль резьбового зазора, изнашивает профиль зуба резьбы, увеличивает зазор зацепления и, в конечном итоге, приводит к срыву резьбы и разрыву трубопровода. В отличие от дефектов, присущих сварке, этот отказ в основном вызван ослаблением усилия предварительной -затяжки сборки в рабочих условиях.
2. Типичные положения, в которых может произойти сбой при ослаблении резьбы.
Отверстия для отбора проб приборов и резьбовые соединения малого-диаметра с частыми колебаниями давления;
Резьбовые соединители рядом с водяными насосами и вибрационным оборудованием, подвергающимся длительной-механической вибрации;
Резьбовые секции в зонах с переменными температурами, с очевидной разницей в тепловом расширении и сжатии;
Отводы с резьбой и переходники, несущие дополнительный изгибающий момент и тянущую силу;
Чрезмерно-затянутая резьба с пластической деформацией поверхностей зубьев, приводящая к необратимой потере крепежной способности.
3. Ключевые факторы, ускоряющие ослабление повреждений
Никаких мер по предотвращению-ослабления фиксации после завинчивания, фиксация обеспечивается только резьбовым зацеплением;
Чрезмерный или недостаточный момент затяжки, вызывающий скольжение зуба резьбы или недостаточное сжатие уплотнения;
Длительные-перепады температур и вибрация, приводящие к постоянной потере напряжения перед-затяжкой;
Несоответствие температуры и среды уплотнительного материала, старение и распыление после длительного срока службы;
Собственный вес трубопровода и внешняя изгибающая нагрузка, воздействующая непосредственно на резьбовые соединения, создают дополнительный крутящий момент.
4. Полные-технические меры по предотвращению и контролю ссылок
① Используйте динамометрический ключ для стандартного завинчивания с фиксированным-моментом затяжки.
Избегайте произвольной затяжки вручную во избежание повреждения резьбы и недостаточного сжатия уплотнения.
② Настройка защиты от-расшатывания резьбовых деталей.
Нанесите термостойкий-клей для фиксации резьбы или установите двойные контргайки, чтобы ограничить относительное вращение.
③ Выбирайте уплотнительные материалы,-совместимые с титаном,-стойкие к высокотемпературной коррозии-.
Используйте ленту с резьбой из ПТФЭ или гибкую графитовую прокладку, подходящую для рабочей среды.
④ Установите рядом независимые опорные кронштейны, чтобы выдерживать нагрузку на трубопровод.
Изолируйте изгибающий момент и тянущую силу так, чтобы резьбовые соединения выдерживали только уплотняющее давление.
⑤ Организуйте регулярный осмотр и вторичную затяжку во время планового технического обслуживания.
Периодически проверяйте места утечек и укрепляйте ослабленные резьбовые соединения.
5. Сравнительная таблица эффективности профилактики
表格
| Режим сборки и обслуживания | Риск утечки при ослаблении резьбы | Предложение по применению |
|---|---|---|
| Произвольное затягивание вручную + без предохранения от-ослабления + без проверки | Быстрая течь и даже спадение нити во время работы. | Повторно-затяните со стандартным моментом и немедленно примите меры против-ослабления. |
| Затяжка с крутящим моментом + защита от-ослабления + усиление при периодической проверке | Эффективно подавляет ослабление резьбы и утечку среды. | Стандартные спецификации установки для соединений трубопроводов с титановой резьбой |
| Двойная гайка с фиксатором + независимая опора + специальный уплотнительный наполнитель | Чрезвычайно низкая вероятность нарушения герметичности | Предпочтительная схема для условий работы с интенсивными вибрациями и температурными колебаниями |
Заключение
Выход из строя резьбового соединения титановых нагревательных трубок в основном связан с ослаблением усилия предварительной затяжки, вызванным термическим циклом, вибрацией и релаксацией напряжений, что повреждает структуру уплотнения и ослабляет зацепление резьбы. Основные меры по предотвращению включают стандартизированную сборку с крутящим моментом, надежную конструкцию, предотвращающую-расшатывание, соответствующие анти-коррозионные и жаропрочные-уплотнительные материалы, изоляцию внешней нагрузки и регулярные-осмотры на месте. Полный-контроль процесса строительства установки и ежедневное патрулирование позволяют эффективно устранить риски безопасности и производства, вызванные протечками в резьбовых соединениях титановых трубопроводов отопления.
