Nelle apparecchiature ad alta pressione (come i sistemi di accumulo dell'energia dell'idrogeno, i recipienti a pressione, le apparecchiature petrolchimiche), le prestazioni di tenuta dei fori a vite sono cruciali per la sicurezza delle apparecchiature.Il guasto del sigillo del foro a vite può causare una perdita di supportoPer questo motivo, è un problema da studiare ulteriormente come ottimizzare la progettazione dei fori di vite per garantire le prestazioni di sigillatura in condizioni di forte forza.

• 1. Sfida della tenuta dei fori a vite per apparecchiature ad alta pressione
• 1.1 Influenza dell'elevata forza di serraggio sulle prestazioni di tenuta
• L'elevata forza di serraggio del bullone è uno dei fattori chiave per realizzare la tenuta del foro a vite.
• Deformazione del filo: deformazione plastica della superficie del filo, che incide sull'integrità della superficie di tenuta.
• Sovraccarico del secchio: se viene utilizzata la lavastoviglie, un'eccessiva forza di tensione può causare l'estrusione della lavastoviglie o un guasto prematuro.
• Concentrazione dello stress: nelle apparecchiature ad alta pressione, l'area di concentrazione dello stress si forma facilmente intorno al foro della vite, che può causare stanchezza o crepa del filo.

• 1.2 Errore di lavorazione del foro a vite e guasto della tenuta
• L'errore di lavorazione del foro a vite può causare un guasto della tenuta, soprattutto in:
• Tolleranza al filo eccessiva: l'insufficiente precisione del filo del foro della vite influenzerà la tenuta di attacco dei bulloni e ridurrà le prestazioni di tenuta.
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• Diversione di grado coassiale: la deviazione di grado coassiale del foro del filo e della superficie di tenuta provoca una scarsa tenuta locale.
• L'influenza della rugosità superficiale: la rugosità della superficie di tenuta ridurrà l'area di contatto e ridurrà la tenutaprestazioni.

• 1.3 Impatto sull'ambiente di lavoro
• La tenuta dei fori a vite delle apparecchiature ad alta pressione è influenzata non solo da fattori meccanici, ma anche da fattori ambientali:
• Ambiente ad alta/bassa temperatura: il cambiamento di temperatura comporterà diversi coefficienti di espansione dei bulloni e dei fori a vite, con conseguente attenuazione della forza di pretensione.
• Mezzo corrosivo: il gas ad alta pressione come l'idrogeno è facile da indurre all'idrogeno frattura di bulloni e fori a vite.
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• • Vibrazioni e scosse: le vibrazioni delle attrezzature meccaniche allentano i bulloni e influenzano la stabilità della tenuta.
  • 2. Progettazione ottimizzata del sigillo del foro a vite
  • 2.1 Ottimizzazione della struttura del filo
  • Selezionare il tipo di filo appropriato:
  • I fili dentali fini (come ISO 2901) possono migliorare le prestazioni di tenuta.
  • Il filo trapezoidale (come il DIN 103) ha una buona resistenza alla trazione ed è adatto per sigilli ad alta pressione.
  • Aumentare la lunghezza di attacco del filo:
  • In generale, la lunghezza di attacco del filo è raccomandata da 1,5-2 volte il diametro del bullone per migliorare la capacità di tenuta.
  • Ottimizzare il trattamento superficiale del filo:
  • Per ridurre il coefficiente di attrito e migliorare la resistenza alla corrosione si usa un rivestimento fosforizzato, nichel o argento.
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  • 2.2 Selezione dei materiali ausiliari di tenuta
• Lavatrice metallica (come pad in rame, pad in lega a base di nichel): adatta a situazioni di pressione estremamente elevata, resistente alle alte temperature, resistente alla corrosione.

Anello di tenuta flessibile (es. gomma al fluoro, PTFE): adatto per la tenuta a bassa pressione, migliora l'effetto di tenuta micro.

Rivestimento di guarnizione (ad es. sigillante liquido): riempire il rilievo del filo per fornire ulteriore protezione della guarnizione.

• 2.3 Controllo della forza di trazione
• Il sigillo del foro a vite dipende da un adeguato controllo della pretensione, i metodi comuni includono:
• Metodo di controllo della coppia (secondo la norma ISO 898-1): selezionare la coppia di serraggio appropriata in base alle specifiche e al materiale del bullone.
• Metodo di trazione idraulica: adatto per bulloni di grande diametro per garantire la forza uniforme.
• Metodo di misurazione ad ultrasuoni: utilizzato per apparecchiature ad alta precisione, monitoraggio in tempo reale della forza di pretensione.

3Verifica e collaudo del progetto

3.1 Analisi degli elementi finiti (FEA)

L'analisi degli elementi finiti (come ANSYS, Abaqus) viene utilizzata per simulare la distribuzione della forza dei fori a vite in condizioni di alta pressione per ottimizzare la progettazione della tenuta.

3.2 Prova sperimentale

Prova di tenuta all'aria (come prova di perdita di elio): verificare che la tenuta del foro della vite sia conforme.

- Sì.Prova di affaticamento per pressione: simulare il funzionamento a lungo termine dell'apparecchiatura e verificare la stabilità delle prestazioni di tenuta.

Prova di resistenza alla corrosione (es. prova con spruzzo di sale): valutazione delle prestazioni dei materiali di tenuta in ambienti difficili.

La progettazione della tenuta dei fori a vite nelle apparecchiature ad alta pressione deve tener conto in modo completo dei fattori della struttura del filo, del materiale di tenuta, del controllo della forza di fissaggio e dell'impatto ambientale.Ottimizzando la geometria del filo, selezionando materiali di tenuta ad alte prestazioni, combinati con lavorazioni di alta precisione e test e verifica rigorosi,le funzioni di tenuta dei fori a vite possono essere efficacemente migliorate per garantire il funzionamento sicuro dell'apparecchiatura in condizioni di lavoro estreme;.