고온 및 고압 조건에서 오일 파이프 나사의 기계적 특성은 무엇입니까?

고온 및 고압 조건 하에서 오일 파이프 나사 파이프 라인 연결의 안전성과 신뢰성을 보장하는 핵심 요소입니다. 이 환경에서 나사는 응력, 열 팽창, 부식 및 크리프와 같은 문제를 포함하여 극한의 작업 조건을 견딜 수 있어야합니다. 다음은 고온 및 고압 조건에서 오일 파이프 나사의 기계적 특성에 대한 자세한 분석입니다.

1. 기계적 특성에 대한 재료 선택의 영향
고강도 합금강 :
고온 및 고압 조건 하에서 고혈압 합금강 (예 : 42CRMO, AISI 4140 또는 AISI 8740)은 일반적으로 나사 재료로 선택됩니다. 이 물질은 인장 강도가 높고 항복 강도가 높으며 고압 하에서 플라스틱 변형에 저항 할 수 있습니다.
스테인레스 스틸 :
환경에 부식성 배지 (예 : 황화수소, 이산화탄소 또는 바닷물)가있는 경우, 316L, 이중 스테인리스 스틸 또는 슈퍼 듀플렉스 스테인리스 스틸과 같은 더 나은 부식성 스테인리스 스틸을 선택할 수 있습니다. 스테인레스 스틸의 강도는 일부 합금강의 강도보다 낮을 수 있지만, 부식성과 고온 안정성은 이상적인 선택입니다.
슈퍼 합금 :
매우 높은 온도 (500 ° C 이상) 및 고압 조건에서 니켈 기반 또는 코발트 기반 슈퍼 합금 (예 : Inconel 718, Hastelloy C-276 등)을 사용할 수 있습니다. 이 물질은 우수한 고온 강도, 산화성 및 크리프 저항을 갖습니다.
2. 기계적 특성에 대한 고온의 영향
인장 강도 및 항복 강도 감소 :

온도가 증가함에 따라 금속 재료의 인장 강도 및 항복 강도는 크게 감소합니다. 예를 들어, 400 ° C 이상의 경우, 일반 탄소강의 강도는 30%-50%감소 할 수 있습니다. 따라서 실제 작업 온도에 따라 적절한 재료를 선택해야합니다.
크리프 현상 :
고온에서 금속 재료는 크리프 현상을 겪게됩니다. 즉, 성소 변형은 점차 일정한 응력으로 발생합니다. 크리프로 인한 연결 고장을 피하기 위해 크리프 저항이 양호한 재료를 선택해야하며 나사의 작업 응력을 허용 범위 내에서 제어해야합니다.
열 팽창 계수 :
다른 재료의 열 팽창 계수의 차이로 인해 나사와 오일 파이프 사이의 맞춤이 느슨하거나 너무 빡빡 할 수 있습니다. 따라서, 열 응력으로 인한 누출 또는 손상을 피하기 위해 설계 중에 열 팽창 일치를 고려해야합니다.
3. 기계적 특성에 대한 고압의 영향
압축 저항 :
고압 조건에서 나사는 큰 축 스트레스를 견딜 필요가 있습니다. 나사의 인장 강도가 충분하지 않으면 나사산 골절 또는 연결 고장이 발생할 수 있습니다. 따라서 필요한 최소 나사 크기 및 강도 등급은 작업 압력에 따라 계산해야합니다.
피로 성능 :
고압 및 진동 환경에서 나사는 주기적 스트레스를받을 수 있으며, 이는 피로 골절을 유발할 수 있습니다. 피로 저항성을 향상시키기 위해, 담금질 및 템퍼링 또는 표면 강화 된 나사를 선택할 수 있습니다.
밀봉 성능 :
고압 조건에서 나사의 밀봉 성능이 중요합니다. 나사산 연결은 고압으로 인해 미량 누출을 일으킬 수 있으므로 밀봉 링, 원시 테이프 또는 기타 밀봉 방법을 결합하여 밀봉 효과를 향상시켜야합니다.
4. 일반적인 문제와 솔루션
느슨한 나사 :
고온 및 고압 조건에서는 열 팽창 및 진동으로 인해 나사가 점차 느슨해 질 수 있습니다. 이 문제를 해결하기 위해 다음과 같은 조치를 취할 수 있습니다.
방지되지 않은 견과류 또는 잠금 와셔를 사용하십시오.
스레드 잠금 접착제 (예 : Loctite)를 적용합니다.
예압을 높이지만 나사의 항복 강도를 초과하지 않도록주의하십시오.
스레드 마모 :
고압 동적 하중 하에서 마찰로 인해 실이 마모 될 수 있습니다. 서비스 수명은 다음과 같이 확장 될 수 있습니다.
실의 표면 경화 (예 : 질화 또는 크롬 도금);
내마모성이 높은 재료 사용;
심하게 마모 된 나사를 정기적으로 검사하고 교체합니다.
응력 부식 균열 :
고온, 고압 및 부식성 매체가있는 환경에서 나사는 응력 부식 균열로 어려움을 겪을 수 있습니다. 솔루션은 다음과 같습니다.
부식성 재료 선택;
나사의 작업 응력 감소;
나사에 안티 뇌 코팅을 적용합니다.

나사의 신뢰성과 안전을 보장하기 위해 이러한 요소는 포괄적으로 고려되어야하며 엄격한 테스트 및 검증을 통해 설계를 최적화해야합니다. 최종 선택은 스크류가 서비스 수명 내내 성능 요구 사항을 충족 할 수 있도록 특정 응용 프로그램 시나리오를 기반으로해야합니다.