La falla de los sistemas de conexión de bridas de alta temperatura a menudo está relacionada con factores como la selección inadecuada de materiales, la mala calidad de la instalación, la inspección y el mantenimiento inoportunos y el funcionamiento inadecuado por parte de los empleados. En un entorno de trabajo de alta temperatura y alta presión, los materiales de las bridas que no pueden soportar altas temperaturas o corrosión química pueden provocar una disminución en el rendimiento del material, lo que puede provocar fugas. Además, el funcionamiento irregular durante la instalación, como una superficie de brida desigual y un apriete de pernos desigual, también pueden provocar una disminución en el rendimiento del sellado de la brida. Al mismo tiempo, la falta de inspección y mantenimiento regulares hará que el desgaste de la brida, la corrosión y otros problemas no se puedan encontrar y solucionar a tiempo, lo que provocará accidentes por fugas. La conciencia de seguridad de los empleados y las habilidades operativas también son factores importantes que afectan la seguridad de las bridas, y una operación incorrecta puede provocar directamente fallas en las bridas.

  Para evitar fallas en el sistema de conexión de bridas de alta temperatura, es necesario fortalecer integralmente la gestión de seguridad de las bridas desde los aspectos de selección de materiales, calidad de la instalación, inspección y mantenimiento, así como la capacitación del personal. Al mismo tiempo, también se debe establecer un plan de emergencia y un mecanismo de respuesta perfectos para que los accidentes por fugas puedan abordarse de forma rápida y eficaz.

Mecanismo de falla del perno
En el sistema de conexión de brida de alta temperatura, el mecanismo de falla del perno como sujetador clave es particularmente importante. El siguiente es un análisis detallado de los posibles modos de falla de los pernos en ambientes de alta temperatura:

Fluencia
La fluencia es la deformación plástica lenta que ocurre en los pernos bajo la acción de altas temperaturas y tensiones durante un largo período de tiempo. Esta deformación se acumula con el tiempo y eventualmente provoca el alargamiento del perno, la reducción de la precarga e incluso la falla. La aparición de fluencia está estrechamente relacionada con la temperatura, la tensión y las propiedades del material. El ambiente de alta temperatura acelera el proceso de fluencia, provocando una reducción significativa en la capacidad de carga del perno.

Pérdida de precarga
La precarga es la clave para garantizar que la conexión de la brida esté firme, pero en un ambiente de alta temperatura, debido a la expansión térmica del material y el efecto de fluencia, la precarga del perno se perderá gradualmente. Esta pérdida de precarga da como resultado una pérdida de rendimiento de sellado entre las caras de la brida, lo que puede provocar fugas. Por lo tanto, en sistemas de conexión de bridas de alta temperatura, la precarga de los pernos debe verificarse y ajustarse periódicamente para garantizar que siempre esté dentro del rango de diseño.

Fractura por fragilidad
La fractura frágil es un fenómeno en el que un perno se rompe repentinamente sin una deformación plástica significativa. En ambientes de alta temperatura, ciertos materiales pueden volverse quebradizos, lo que hace que los pernos se fracturen frágilmente cuando se los somete a golpes o vibraciones. Además, la fragilización por hidrógeno es una causa importante de fractura frágil en los pernos. Para evitar fracturas frágiles, es necesario seleccionar materiales adecuados para ambientes de alta temperatura y realizar pruebas no destructivas periódicas de los pernos.

Fallo por fatiga
El fallo por fatiga se refiere al fenómeno de fractura de los pernos bajo la acción de tensiones alternas. En un entorno de alta temperatura, debido a la expansión y contracción térmica y a los cambios en las propiedades del material, la tensión sobre el perno puede cambiar, lo que lleva a la generación y expansión de grietas por fatiga. La falla por fatiga generalmente ocurre en la parte de concentración de tensión del perno, como la raíz de la rosca, la ranura de retroceso, etc. Para mejorar el rendimiento antifatiga de los pernos, se pueden tomar medidas para optimizar el diseño estructural, reducir la concentración de tensiones, mejorar la calidad de la superficie, etc.

Mecanismo de falla de la junta
En el sistema de conexión de brida de alta temperatura, el mecanismo de falla de la junta incluye principalmente falla por relajación de fluencia, falla de resiliencia a alta temperatura y falla de resistencia a alta temperatura.

En primer lugar, la falla por relajación de fluencia es una forma de falla común de la junta en condiciones de alta temperatura y trabajo prolongado. Debido al papel de la alta temperatura, el material de la junta se deslizará, es decir, el material continúa deformándose durante un largo período de tiempo. Esta fluencia provocará una relajación de la tensión de la junta, de modo que la junta perderá gradualmente su capacidad de sellado original, lo que en última instancia provocará fugas. La falla por relajación por fluencia ocurre con la naturaleza del material de la junta, la temperatura y la presión de trabajo y otros factores que están estrechamente relacionados.

En segundo lugar, la falla de la resiliencia a altas temperaturas también es un mecanismo importante de falla de la junta. En un entorno de alta temperatura, el módulo de elasticidad y el límite elástico de la junta se reducirán considerablemente, lo que dará como resultado una disminución de la resiliencia de la junta. Cuando la presión del medio de sellado es alta, la presión del medio puede explotar la junta, lo que provoca una fuga repentina. Esta forma de falla ocurre con la resistencia a altas temperaturas del material de la junta y las fluctuaciones de presión media y otros factores.

Finalmente, la falla de resistencia a altas temperaturas es otra forma de falla de la junta en ambientes de alta temperatura. Bajo la acción de altas temperaturas durante mucho tiempo, el rendimiento del material de la junta sufrirá grandes cambios, como fragilización, endurecimiento, envejecimiento, etc. Estos cambios conducirán a una reducción en la resistencia de la junta, de modo que la junta es susceptible a fallar por fractura cuando se somete a fluctuaciones de tensión o corrosión del medio. Además, en el entorno de corrosión de iones de sulfuro o cloruro a alta temperatura, el anillo de refuerzo interior de acero inoxidable de la junta o la correa de acero de bobinado del anillo interior son propensos a la corrosión por tensión, lo que en última instancia conduce a una falla en la resistencia de la junta.

Para evitar fallas en la junta, es necesario elegir material de junta resistente a altas temperaturas, resistencia a la corrosión, buena resistencia a la fluencia y un control razonable de la precarga del perno y las fluctuaciones de presión media. Al mismo tiempo, en el proceso de diseño y fabricación de la junta, es necesario dar plena consideración a la compresión, resiliencia y resistencia de la junta y otros indicadores de rendimiento, para garantizar que la junta pueda mantener un buen rendimiento de sellado en un alto ambiente de temperatura.

En el problema de prevenir fugas en las bridas de las tuberías petroquímicas, las siguientes medidas clave son particularmente importantes:

Selección de materiales adecuados: para entornos de trabajo de alta temperatura y alta presión, la elección de los materiales está directamente relacionada con el rendimiento del sellado y la vida útil de la brida. Se deben seleccionar materiales que sean resistentes a altas temperaturas, resistentes a la corrosión y que tengan un cierto grado de elasticidad y resistencia para garantizar que las bridas puedan mantener un sellado estable en diversas condiciones de trabajo.