حشيات معدنية عالية الحرارة هي مكونات مهمة في الصناعات مثل النفط والغاز وتوليد الطاقة والمعالجة الكيميائية والفضاء. أنها تضمن الختم المقاوم للتسرب في الحرارة الشديدة والضغط والبيئات المسببة للتآكل. يمكن أن يؤثر اختيار الحشية الصحيحة بشكل كبير على أداء المعدات والسلامة والصيانة.
يجب أن تحمل الحشيات المعدنية ذات درجة الحرارة العالية ركوب الدراجات الحرارية والتعرض الكيميائي والإجهاد الميكانيكي. تشمل المواد الأكثر شيوعًا:
الفولاذ المقاوم للصدأ (304 ، 316 ، 321) - جيد لمقاومة المعتدلة للحرارة والتآكل.
Inconel (600 ، 625 ، 718) - ممتاز للحرارة الشديدة (حتى 1000 درجة مئوية) ومقاومة الأكسدة.
سبيكة التيتانيوم & TZM-تستخدم في بيئات الفضاء والفضاء العالي.
حشيات الجرح المليئة بالجرافيت-مثالية للتطبيقات البخارية والكيميائية عالية الضغط.
التطبيقات في الصناعات الرئيسية
النفط والغاز - رؤوس الآبار ، الشفاه ، وأنابيب المصفاة.
محطات الطاقة - الغلايات ، التوربينات ، وأنظمة العادم.
المعالجة الكيميائية - المفاعلات ، المبادلات الحرارية ، ومعالجة السوائل المسببة للتآكل.
304SS/316SS حشية الجرافيت المعدنية المموجة
الجرح الحلزوني القياسي (SS304 الجرافيت)-لختم درجة الحرارة العالية العامة.
الحلقة الداخلية والخارجية المعززة-يمنع الإفراط في الضغط في أنظمة الضغط العالي.
الجرح الحلزوني المليء بـ PTFE-للمقاومة الكيميائية في حرارة معتدلة.
نطاق درجة الحرارة - تأكد من أن مادة الحشية يمكنها التعامل مع درجات حرارة التشغيل الذروة.
تصنيف الضغط - يتطلب ارتفاع PSI تصميمات معززة.
توافق الوسائط - تحقق من المقاومة الكيميائية ضد السوائل/الغازات في النظام.
التوسع الحراري - تتوسع المعادن في درجات حرارة عالية. يجب أن تعوض الحشية.
الاسترخاء زحف - بعض المواد تشوه تحت التعرض لفترة طويلة الحرارة.
الأكسدة والتآكل - تتحلل بعض السبائك بشكل أسرع في البيئات العدوانية.
مواد الحشية الموصى بها لمدة 300 درجة مئوية
مادة | أقصى درجة حرارة (درجة مئوية) | أفضل التطبيقات | الخصائص الرئيسية |
---|---|---|---|
Inconel 625 | 980 درجة مئوية | أنظمة البخار عالية الضغط ، مشعبات العادم | مقاومة أكسدة ممتازة ، تحافظ على القوة عند درجات حرارة عالية |
الجرافيت المرن | 3000 درجة مئوية (في الغاز الخامل) | اتصالات شفة ، مبادلات حرارية | الموصلية الحرارية الاستثنائية ، خاملة كيميائيا |
Titanium | 600 درجة مئوية | مكونات الفضاء الجوي ، المفاعلات الكيميائية | نسبة عالية من القوة إلى الوزن ، مقاومة للتآكل |
الفولاذ المقاوم للصدأ 316 | 870 درجة مئوية | التطبيقات الصناعية العامة | توازن جيد في التكلفة والأداء |
سبيكة TZM | 1200 درجة مئوية | التطبيقات النووية ، أجزاء الفرن | استقرار درجات الحرارة القصوى ، التوسع الحراري المنخفض |
الأسباب الشائعة للفشل
ركوب الدراجات الحرارية - التدفئة/التبريد المتكررة يضعف الحشية مع مرور الوقت.
تثبيت غير لائق - يؤدي تحميل الترباس غير المتكافئ إلى التسريبات.
الهجوم الكيميائي - الأحماض أو القلويات أو المذيبات تحلل مواد الحشية.
الإفراط في الضغط-سحق الحشية يقلل من قدرة الختم.
كيفية منع فشل الحشية
استخدم المادة الصحيحة لدرجة الحرارة والتعرض الكيميائي.
اتبع مواصفات عزم الدوران لتجنب تحت/الزاحف.
فحص الحشوات بانتظام للارتداء أو الشقوق أو التشوه.
النظر في تصميم الحشية (على سبيل المثال ، الحلزوني مقابل المعدن الصلب) بناءً على التطبيق.