Dans les équipements à haute pression (tels que les systèmes de stockage d'énergie à l'hydrogène, les récipients sous pression, les équipements pétrochimiques), les performances d'étanchéité des trous de vis sont cruciales pour la sécurité de l'équipement.Une défaillance du joint de trou de vis peut entraîner une fuite de support.Par conséquent, la façon d'optimiser la conception des trous de vis pour assurer les performances d'étanchéité sous une forte force est un problème à étudier plus en détail.

• 1Défi de l'étanchéité des trous de vis pour les équipements haute pression
• 1.1 Influence d'une force de serrage élevée sur les performances d'étanchéité
• La force de serrage élevée du boulon est l'un des facteurs clés pour réaliser l'étanchéité du trou de vis. Cependant, des forces de serrage trop élevées peuvent causer les problèmes suivants:
• Déformation du fil: déformation plastique de la surface du fil, affectant l'intégrité de la surface d'étanchéité.
• Surcharge de la soupape: si la laveuse à joints est utilisée, une force de prétention excessive peut entraîner une extrusion ou une défaillance prématurée de la laveuse.
• Concentration des contraintes: dans les équipements haute pression, la zone de concentration des contraintes se forme facilement autour du trou de vis, ce qui peut provoquer une fatigue ou une fissuration du fil.

• 1.2 Erreur d'usinage du trou de vis et défaillance du joint
• Une erreur d'usinage du trou de vis peut entraîner une défaillance du joint, principalement dans les cas suivants:
• Tolérance excessive du fil: la précision insuffisante du fil du trou de vis affectera l'étanchéité d'engagement des boulons et réduira les performances d'étanchéité.
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• Déviation de degré coaxial: la déviation de degré coaxial du trou de fil et de la surface d'étanchéité provoque une mauvaise étanchéité locale.
• L'influence de la rugosité de surface: la rugosité de la surface d'étanchéité réduira la surface de contact et réduira l'étanchéitéle rendement.

• 1.3 Impact sur le milieu de travail
• L'étanchéité des trous à vis des équipements haute pression est affectée non seulement par des facteurs mécaniques, mais aussi par des facteurs environnementaux:
• Environnement à haute/basse température: le changement de température entraînera un coefficient de dilatation différent des boulons et des trous de vis, ce qui entraînera une atténuation de la force de prétension.
• Médium corrosif: les gaz à haute pression tels que l'hydrogène sont faciles à provoquer la fragilité des boulons et des trous de vis.
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• • Vibrations et chocs: les vibrations des équipements mécaniques relâcheront les boulons et affecteront la stabilité du joint.
  • 2. Conception optimisée de l'étanchéité du trou de vis
  • 2.1 Optimisation de la structure du fil
  • Sélectionnez le type de fil approprié:
  • Les fils dentaires fins (tels que l'ISO 2901) peuvent améliorer les performances d'étanchéité.
  • Le fil trapézoïdal (tel que DIN 103) a une bonne résistance à la traction et convient aux joints haute pression.
  • Augmenter la longueur d'engagement du fil:
  • En général, il est recommandé que la longueur d'engagement du fil soit de 1,5 à 2 fois le diamètre du boulon pour améliorer la capacité d'étanchéité.
  • Optimiser le traitement de surface du fil:
  • Un revêtement phosphorisé, nickel ou argenté est utilisé pour réduire le coefficient de frottement et améliorer la résistance à la corrosion.
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  • 2.2 Sélection des matériaux auxiliaires d'étanchéité
• Laveuse métallique (comme le tampon en cuivre, le tampon en alliage à base de nickel): adaptée à des situations de pression extrêmement élevée, résistante aux températures élevées, résistante à la corrosion.

anneau d'étanchéité flexible (par exemple caoutchouc fluoré, PTFE): adapté à l'étanchéité à basse pression, améliore l'effet d'étanchéité micro.

Couche d'étanchéité (p. ex. étanchéité liquide): remplir le vide du fil pour fournir une protection supplémentaire de l'étanchéité.

• 2.3 Contrôle de la force de contrainte
• L'étanchéité des trous à vis dépend d'un contrôle de la prétension approprié, les méthodes courantes comprennent:
• Méthode de régulation du couple (selon la norme ISO 898-1): sélectionnez le couple de serrage approprié en fonction des spécifications et du matériau du boulon.
• Méthode de traction hydraulique: adaptée aux boulons de grand diamètre pour assurer une force uniforme.
• Méthode de mesure par ultrasons: utilisée pour les équipements de haute précision, surveillance en temps réel de la force de prétension.

3. Vérification et essais de conception

3.1 Analyse des éléments finis (EAF)

L'analyse des éléments finis (tels que ANSYS, Abaqus) est utilisée pour simuler la distribution de la force des trous de vis dans des conditions de haute pression afin d'optimiser la conception de l'étanchéité.

3.2 Essai expérimental

Épreuve d'étanchéité à l'air (par exemple, épreuve de fuite d'hélium): vérifier que le joint de trou de vis est conforme.

Je suis désolée.Essai de fatigue sous pression: simuler le fonctionnement à long terme de l'équipement et tester la stabilité des performances d'étanchéité.

Essai de résistance à la corrosion (par exemple, essai par pulvérisation de sel): évaluer les performances des matériaux d'étanchéité dans des environnements difficiles.

La conception de l'étanchéité des trous de vis dans les équipements haute pression doit tenir compte de manière exhaustive des facteurs de la structure du fil, du matériau d'étanchéité, du contrôle de la force de fixation et de l'impact environnemental.En optimisant la géométrie du fil, en sélectionnant des matériaux d'étanchéité de haute performance, combinés à un traitement de haute précision et à des tests et vérifications rigoureux,les performances d'étanchéité des trous de vis peuvent être efficacement améliorées pour assurer le fonctionnement sûr de l'équipement dans des conditions de travail extrêmes;.