高温および高圧条件下でのオイルパイプネジの機械的特性は何ですか？

高温および高圧条件下では、の機械的特性 オイルパイプネジ パイプライン接続の安全性と信頼性を確保するための重要な要素です。この環境では、ネジは、高応力、熱膨張、腐食、クリープなどの課題など、極端な労働条件に耐える必要があります。以下は、高温および高圧条件下でのオイルパイプネジの機械的特性の詳細な分析です。

1。機械的特性に対する材料選択の影響
高強度合金鋼：
高温および高圧条件下では、通常、スクリュー材料として高強度合金鋼（42CRMO、AISI 4140、AISI 8740など）が選択されます。これらの材料は、引張強度と降伏強度が高く、高圧下での塑性変形に抵抗する可能性があります。
ステンレス鋼：
環境に腐食性培地（硫化水素、二酸化炭素、塩水など）がある場合、より良い耐食性（316L、二重ステンレス鋼、または超二重ステンレス鋼など）を備えたステンレス鋼を選択できます。ステンレス鋼の強度は、一部の合金鋼の強度よりも低い場合がありますが、その腐食抵抗と高温の安定性は理想的な選択です。
スーパー合金：
極端に高温（500°Cを超える）および高圧条件下では、ニッケルベースまたはコバルトベースのスーパー合金（Incenel 718、Hastelloy C-276など）を使用できます。これらの材料は、優れた高温強度、酸化抵抗、クリープ耐性を持っています。
2。機械的特性に対する高温の影響
引張強度と降伏強度の低下：

温度が上昇すると、金属材料の引張強度と降伏強度が大幅に減少します。たとえば、400°Cを超えると、通常の炭素鋼の強度は30％〜50％減少する可能性があります。したがって、実際の作業温度に従って適切な材料を選択する必要があります。
クリープ現象：
高温では、金属材料はクリープ現象を受けます。つまり、塑性変形は一定のストレスの下で徐々に発生します。クリープによって引き起こされる接続の故障を避けるために、クリープ抵抗が良好な材料を選択する必要があり、ネジの作業応力は許容範囲内で制御する必要があります。
熱膨張係数：
異なる材料の熱膨張係数の違いにより、ネジとオイルパイプの間のフィットが緩んでいるか、きつすぎる可能性があります。したがって、熱応力によって引き起こされる漏れや損傷を避けるために、設計中に熱膨張マッチングを考慮する必要があります。
3。機械的特性に対する高圧の影響
圧縮抵抗：
高圧条件下では、ネジは巨大な軸方向の応力に耐える必要があります。ネジの引張強度が不十分な場合、糸の破壊または接続の故障を引き起こす可能性があります。したがって、必要な最小ネジのサイズと強度グレードは、作業圧力に従って計算する必要があります。
疲労性能：
高圧および振動環境の下では、ネジに周期的な応力がかかる場合があり、疲労骨折を引き起こす可能性があります。疲労抵抗を改善するために、消光および和らげられた、または表面強化されたネジを選択できます。
シーリングパフォーマンス：
高圧条件下では、ネジのシーリング性能が重要です。ねじれた接続は、高圧によりトレース漏れを引き起こす可能性があるため、シーリングリング、生のテープ、またはその他のシーリング方法を組み合わせて、シーリング効果を高める必要があります。
4。一般的な問題と解決策
ルーズネジ：
高温および高圧条件下では、熱の膨張と振動によりネジが徐々に緩む可能性があります。この問題を解決するために、次の測定値をとることができます。
ゆるいナットまたはロックワッシャーを使用します。
スレッドロック接着剤（loctiteなど）を適用します。
プリロードを増やしますが、ネジの降伏強度を超えないように注意してください。
スレッドウェア：
高圧の動的荷重の下では、摩擦のために糸が摩耗する場合があります。サービス寿命は次のとおりです。
糸の表面硬化（ニトリングやクロムメッキなど）;
耐摩耗性が高い材料を使用する。
重度の摩耗したネジを定期的に検査および交換します。
ストレス腐食亀裂：
高温、高圧、腐食性媒体の環境では、ネジはストレス腐食亀裂に苦しむ可能性があります。ソリューションは次のとおりです。
腐食耐性材料の選択;
ネジの動作ストレスを減らす。
ネジに腐食防止コーティングを塗布します。

ネジの信頼性と安全性を確保するために、これらの要因は包括的に考慮され、厳密なテストと検証を通じて設計を最適化する必要があります。最終選択は、ネジがサービス寿命を通じてパフォーマンス要件を満たすことができるように、特定のアプリケーションシナリオに基づいている必要があります。