Phòng 102, Tòa nhà 13, Khu vực A, Công viên Wanyang Zhongchuang, Thị trấn Ganya, Hạt Jiashan, Chiết Giang Trung Quốc.
Hệ thống dầu khí áp suất cao đặt ra yêu cầu cao về kết nối ống ren. Bài viết này xem xét liệu các vít ống dẫn dầu (khớp nối ren, đầu nối và khớp nối ống) có thể bị lỏng dưới áp suất cao hay không, giải thích các cơ chế gây ra hiện tượng lỏng và đưa ra hướng dẫn thực tế về thiết kế, lựa chọn vật liệu, lắp đặt và giám sát để ngăn ngừa rò rỉ và hỏng hóc.
Áp suất chất lỏng cao có thể tạo ra lực dọc trục và hướng tâm trên khớp ren không phải lúc nào cũng chỉ hoạt động khi nén. Tải trọng cuối do áp suất điều khiển, sự giãn nở nhiệt và dao động áp suất theo chu kỳ tạo ra các chuyển động vi mô giữa các sợi giao phối. Theo thời gian, những chuyển động vi mô này có thể làm giảm tải trước, thay đổi điều kiện tiếp xúc và tạo ra hiện tượng xoay hoặc trượt tương đối - các quá trình vật lý chính dẫn đến lỏng lẻo.
Ngoài áp suất tĩnh, các hiệu ứng động như áp suất tăng đột biến, tiếng búa hoặc dòng xung tạo ra tác động và rung động đầu vào. Các tải trọng xáo trộn này đặc biệt hiệu quả trong việc bắt đầu trượt ren gia tăng (còn gọi là mài mòn hoặc trượt vi mô) tích tụ và làm giảm lực kẹp, khiến mối nối chặt trước đó trở nên lỏng lẻo hoặc rò rỉ.
Hiểu cách kết nối thất bại sẽ giúp ưu tiên phòng ngừa. Các dạng hư hỏng phổ biến bao gồm mòn ren, đùn phốt, mất dần tải trước, giảm ứng suất và phản ứng cơ học do mài mòn. Mỗi chế độ đều có các dấu hiệu nhận biết: giảm mô-men xoắn khi siết lại, hư hỏng ren rõ ràng, rò rỉ chất nhuộm thẩm thấu hoặc tăng độ biến thiên mô-men xoắn trong quá trình bảo trì.
Xu hướng nới lỏng phụ thuộc nhiều vào hình dạng ren, sự kết hợp vật liệu, độ hoàn thiện bề mặt và sự hiện diện của các tính năng khóa. Đặc điểm kỹ thuật chu đáo ở giai đoạn thiết kế giúp giảm đáng kể rủi ro so với việc chỉ dựa vào các biện pháp kiểm soát cài đặt.
Các ren có diện tích tiếp xúc với sườn nhiều hơn sẽ phân phối tải tốt hơn và chống trượt cục bộ. Sự phù hợp gây nhiễu hoặc lựa chọn lớp phù hợp (ví dụ: các lớp phù hợp chặt chẽ hơn) làm giảm chuyển động vi mô. Các ren mỏ dầu tiêu chuẩn (API, BSPT, NPT) có cơ chế bịt kín khác nhau—một số dựa vào lực nén ren, một số khác dựa vào các vòng đệm riêng biệt—vì vậy hãy chọn loại ren chính xác để sử dụng ở áp suất cao.
Độ cứng vật liệu không phù hợp có thể làm tăng độ mài mòn; một miếng đệm hoặc lớp phủ mềm hơn giữa các bộ phận thép có thể bảo vệ ren nhưng có thể thay đổi mối quan hệ ma sát và mô-men xoắn với tải trước. Hợp kim chống ăn mòn làm giảm sự xuống cấp trong môi trường chua hoặc mặn. Lớp phủ hoặc chất bôi trơn chống ăn mòn làm giảm sự biến đổi ma sát và giúp duy trì lực kẹp trong các chu kỳ áp suất.
Cài đặt đúng được cho là biện pháp kiểm soát quan trọng nhất. Thông số kỹ thuật về mô-men xoắn phải được rút ra từ hình dạng khớp, trạng thái bôi trơn và tính chất vật liệu để tải trước đạt được có thể chịu được tải trọng trục và rung động dự kiến. Siết quá chặt có thể làm hỏng ren và vòng đệm, trong khi siết quá mức sẽ khiến không đủ tải trước để bịt kín.
Giảm nhẹ kết hợp các lựa chọn thiết kế với giám sát vận hành. Sử dụng các thiết bị khóa (đai ốc khóa, đai ốc đúc có chốt, dây an toàn), hợp chất khóa ren cơ học tương thích với dịch vụ dầu hoặc chèn ren được thiết kế để cải thiện độ ổn định ma sát. Trong các hệ thống có rủi ro cao, việc bịt kín dự phòng (miếng đệm dự phòng) và tấm che bảo vệ giúp tránh rò rỉ nghiêm trọng.
Giám sát là cần thiết: thực hiện kiểm tra mô-men xoắn, kiểm tra không phá hủy định kỳ và theo dõi chu trình áp suất. Cảm biến phát xạ âm thanh và thiết bị phát hiện rò rỉ siêu âm có thể xác định rò rỉ sớm trước khi xuất hiện bằng chứng rõ ràng. Đối với các mối nối quan trọng, hãy lắp các ốc vít chỉ báo mô-men xoắn hoặc cảm biến tải trọng trực tiếp nếu khả thi.
Bảng dưới đây tóm tắt các lựa chọn mối nối điển hình và hiệu suất tương đối của chúng liên quan đến rủi ro nới lỏng áp suất cao và hồ sơ bảo trì.
| Loại khớp | Nới lỏng rủi ro | Bảo trì | Sử dụng tốt nhất |
| Chủ đề thon (ví dụ: NPT) | Trung bình - độ kín phụ thuộc vào độ bám của sợi | Kiểm tra mô men xoắn và hợp chất bịt kín | Đường ống chung, áp suất vừa phải |
| Khớp nối có khóa cơ | Thấp - hạn chế cơ học tích cực | Kiểm tra định kỳ phần tử khóa | Áp suất cao, độ rung cao |
| Mặt bích kín có đinh tán | Kẹp phân tán thấp ngăn ngừa trượt cục bộ | Đề nghị kiểm tra mô-men xoắn | Ranh giới áp suất tới hạn |
Để giảm thiểu rủi ro lỏng lẻo trong hệ thống dầu áp suất cao: chỉ định loại ren thích hợp và cấp độ vừa vặn, tiêu chuẩn hóa vật liệu và lớp phủ, lấy thông số mô-men xoắn bằng cách sử dụng các giá trị ma sát đo được và áp dụng khóa hoặc bịt kín dự phòng khi hỏng hóc sẽ gây nguy hiểm. Thực hiện chế độ kiểm tra được ghi lại bằng văn bản bao gồm xác minh mô-men xoắn sau khi tăng áp suất ban đầu và tại các khoảng thời gian bảo dưỡng xác định.
Vâng - vít ống dầu có thể bị lỏng dưới áp suất cao nếu thiết kế, lựa chọn vật liệu, lắp đặt hoặc môi trường vận hành của chúng cho phép có những chuyển động vi mô, gây mài mòn hoặc mất tải trước. Tuy nhiên, việc nới lỏng là không thể tránh khỏi: với việc lựa chọn ren thích hợp, thực hành lắp ráp có kiểm soát, các biện pháp khóa và giám sát chủ động, các mối nối ren có thể vẫn an toàn và không bị rò rỉ ngay cả trong các ứng dụng đòi hỏi áp suất cao.
Các kỹ sư nên coi các mối nối ren là các thành phần quan trọng về mặt an toàn: chỉ định thận trọng, xác nhận theo chu trình thực tế và bao gồm cả các biện pháp bảo vệ cơ học và quy trình để đảm bảo tính toàn vẹn lâu dài.
Khắc phục các mỏ neo bao gồm bu lông, vòng đệm, đai ốc và khiên hình trụ 4PCS. Bằng cách siết chặt các bu lông, các ống khiên mở rộng và các thành ...
Xem chi tiết
Bu lông mặt bích được sử dụng đặc biệt để kết nối chặt chẽ các đường ống và các thành phần với mặt bích. Chúng tôi sản xuất các bu lông mặt bích là...
Xem chi tiết
Các bu lông ổ cắm hình lục giác đầy đủ oxit đen 8.8 có thiết kế hex bên trong và cần được sử dụng với một cái cờ lê với đầu hex. Thiết kế chỉ đầy đ...
Xem chi tiết
Lớp 8,8 Bu lông hình lục giác đầy đủ oxit đen là một dây buộc rất phổ biến và đòi hỏi một cờ lê hoặc cờ lê hex để thắt chặt nó. Bu lông đầu Hex của...
Xem chi tiết
Sản phẩm này được làm bằng thép carbon chất lượng cao và trải qua quá trình xử lý nhiệt nghiêm ngặt. Nó có sức mạnh cao, độ co giãn tốt và độ dẻo d...
Xem chi tiết
Bolt hình lục giác hoàn toàn bằng thép không gỉ 304 này là một loại ốc vít làm từ vật liệu thép không gỉ chất lượng cao và có khả năng chống ăn mòn...
Xem chi tiết
Bu lông vai bằng phẳng tròn phẳng đơn giản này là một dây buộc phù hợp cho nhiều ứng dụng hàn. Thiết kế đầu phẳng và đầu tròn của nó làm cho nó ổn ...
Xem chi tiết
Bolt Máy cày cổ vuông lớp 12,9 này có những ưu điểm của độ chính xác cao, khả năng hoạt động cao, cường độ cao và độ bền kéo cao. Được thiết kế the...
Xem chi tiết