Em equipamentos de alta pressão (como sistemas de armazenamento de energia de hidrogénio, recipientes sob pressão, equipamentos petroquímicos), o desempenho de vedação dos furos de parafuso é crucial para a segurança do equipamento.A falha da vedação do buraco de parafuso pode provocar uma fuga de meiosPor conseguinte, como otimizar o projeto do buraco de parafuso para garantir o desempenho de vedação sob alta força é um problema a ser estudado mais a fundo.

• 1Desafio da vedação de buracos de parafuso para equipamentos de alta pressão
• 1.1 Influência da força de aperto elevada no desempenho de vedação
• A grande força de aperto do parafuso é um dos fatores-chave para realizar a vedação do buraco de parafuso.
• Deformação do fio: deformação plástica da superfície do fio, que afeta a integridade da superfície de vedação.
• Sobrecarga do Seket: se for utilizada a máquina de limpeza de vedação, a força de tensão excessiva pode causar extrusão da máquina ou falha prematura.
• Concentração de tensão: nos equipamentos de alta pressão, a área de concentração de tensão é fácil de formar em torno do buraco do parafuso, o que pode causar fadiga ou rachadura do fio.

• 1.2 Erro de mecanização do buraco de parafuso e falha do selo
• O erro de usinagem do buraco de parafuso pode provocar falhas de vedação, principalmente em:
• Tolerância excessiva do fio: a precisão insuficiente do fio do buraco do parafuso afetará a aderência dos parafusos e reduzirá o desempenho de vedação.
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• Desvio de grau coaxial: o desvio de grau coaxial do orifício do fio e da superfície da vedação causa uma vedação local deficiente.
• A influência da rugosidade da superfície: a rugosidade da superfície de vedação reduz a área de contacto e reduz a vedaçãodesempenho.

• 1.3 Impacto no ambiente de trabalho
• A vedação por parafuso de um equipamento de alta pressão é afectada não só por factores mecânicos, mas também por factores ambientais:
• Ambiente de alta/baixa temperatura: a alteração da temperatura conduzirá a diferentes coeficientes de expansão de parafusos e furos de parafuso, resultando em atenuação da força de pretensão.
• Meio corrosivo: o gás de alta pressão, como o hidrogénio, é fácil de causar a fragilização por hidrogénio de parafusos e furos de parafuso.
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• • Vibração e choque: a vibração do equipamento mecânico afrouxa os parafusos e afecta a estabilidade da vedação.
  • 2. Design otimizado da vedação do buraco de parafuso
  • 2.1 Optimização da estrutura do fio
  • Selecionar o tipo de fio adequado:
  • Os fios de dente finos (como a ISO 2901) podem melhorar o desempenho de vedação.
  • O fio trapezoidal (como o DIN 103) tem uma boa resistência à tração e é adequado para vedações de alta pressão.
  • Aumentar o comprimento do engate do fio:
  • Em geral, recomenda-se que o comprimento do engate seja de 1,5-2 vezes o diâmetro do parafuso para melhorar a capacidade de vedação.
  • Otimizar o tratamento da superfície do fio:
  • Para reduzir o coeficiente de atrito e melhorar a resistência à corrosão, utiliza-se revestimento fosforizado, níquel ou prata.
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  • 2.2 Seleção dos materiais auxiliares de vedação
• Lavadora de metal (como almofada de cobre, almofada de liga de base de níquel): adequada para ocasiões de pressão extremamente elevada, resistência a altas temperaturas, resistência à corrosão.

Anel de vedação flexível (por exemplo, borracha de flúor, PTFE): adequado para vedação a baixa pressão, melhorando o efeito de micro vedação.

Revestimento de vedação (por exemplo, selante líquido): preencher o espaço livre do fio para fornecer uma proteção adicional da vedação.

• 2.3 Controle da força de tensão
• A vedação do buraco de parafuso depende de um controlo adequado da pretensão, os métodos comuns incluem:
• Método de controlo do binário (segundo a norma ISO 898-1): selecionar o binário de aperto adequado de acordo com a especificação e o material do parafuso.
• Método de tração hidráulica: adequado para parafusos de grande diâmetro para assegurar a força uniforme.
• Método de medição por ultra-som: utilizado para equipamentos de alta precisão, monitorização em tempo real da força de pressão.

3Verificação e ensaio do projecto

3.1 Análise de elementos finitos (FEA)

A análise de elementos finitos (como ANSYS, Abaqus) é usada para simular a distribuição de força de furos de parafuso sob condições de alta pressão para otimizar o projeto de vedação.

3.2 Ensaio experimental

Ensaio de estanqueidade do ar (por exemplo, ensaio de vazamento de hélio): verificar se a vedação do buraco de parafuso é compatível.

- Não.Ensaio de fadiga sob pressão: simular o funcionamento a longo prazo do equipamento e testar a estabilidade do desempenho de vedação.

Ensaio de resistência à corrosão (por exemplo, ensaio com sal): avaliar o desempenho dos materiais de vedação em ambientes adversos.

O projeto de vedação do buraco de parafuso em equipamentos de alta pressão deve considerar de forma abrangente os fatores da estrutura do fio, do material de vedação, do controlo da força de fixação e do impacto ambiental.Otimizando a geometria do fio, a selecção de materiais de vedação de alto desempenho, combinados com um processamento de alta precisão e testes e verificações rigorosos,O desempenho de vedação dos furos de parafuso pode ser efetivamente melhorado para garantir a operação segura do equipamento em condições de trabalho extremas.