Ротациони зглобови, као основне компоненте за постизање динамичког и статичког заптивања у системима за пренос флуида, широко се користе у високо{0}}примењеним медијима као што су пара и врело уље. Лом услед термичког стреса је један од њихових типичних начина квара, који може довести до цурења медија, застоја опреме, па чак и до безбедносних несрећа. Стога је разумевање његових узрока и мера превенције кључно за индустријску производњу.
Суштина лома термичког напрезања је формирање неотпуштеног напрезања унутар ротационог зглоба услед диференцијалног топлотног ширења и контракције његових компоненти изазваних променама температуре. Када овај напон премаши границу течења материјала, долази до кртог или дуктилног лома.
Главни узроци укључују три аспекта:
Прво, драстичне температурне флуктуације: Брзо увођење високо{0}}медија са високим температурама или брзо хлађење током гашења изазива нагле промене температуре у компонентама као што су кућиште зглоба и чаура вратила. Резултирајуће тренутне промене у топлотном ширењу су ограничене структуром, спречавајући слободно ширење и контракцију, акумулирајући тако значајан термички стрес;
Друго, дефекти у конструкцији: Неједнака дебљина зида, претерано мали прелазни радијуси и недовољна крутост везе између површине заптивања и кућишта могу створити тачке концентрације напона, што доводи до пуцања током термичког циклуса;
Треће, неправилан избор материјала: Неуспех да се изаберу материјали са отпорношћу на високу температуру и ниским коефицијентом топлотног ширења на основу радних услова, као што је коришћење обичног угљеничног челика уместо легираног челика отпорног на топлоту- или присуство дефекта ливења у материјалу, смањује његову отпорност на топлотно оптерећење.
Спречавање лома услед термичког напрезања захтева више-приступ, укључујући прилагођавање условима рада, оптимизацију конструкцијског дизајна, надоградњу материјала и побољшање управљања радом и одржавањем.
На нивоу радних услова, неопходно је контролисати брзину флуктуације температуре медијума и избегавати директан удар медија високе{0}}не температуре на спој. Могу се додати уређаји за предгревање или пуферовање;
У погледу конструкцијског дизајна, коришћење кућишта једнаке{0}}дебљине, повећање радијуса прелаза и уграђивање еластичних компензационих структура у заптивну шупљину може да ослободи напрезање изазвано термичким ширењем и контракцијом;
Избор материјала треба да одговара радној температури. За -примену на високим температурама, треба дати предност материјалима-отпорним на топлоту као што су нерђајући челик 316Л и легуре инконела, а керамички премази се могу користити у критичним областима да би се побољшала отпорност на топлоту;
У погледу рада и одржавања, редовно проверавајте дистрибуцију температуре и статус заптивања споја, избегавајте суво трење које ствара локализоване високе температуре и примените постепене мере хлађења током гашења да бисте смањили температурни шок.
Укратко, лом термичког напрезања у ротационим спојевима је резултат комбинованих ефеката промена температуре, конструкцијског дизајна и својстава материјала. Научним усклађивањем радних услова, оптимизацијом структуралног дизајна, одабиром материјала високог{1}}квалитета и јачањем управљања радом и одржавањем, ризик од лома услед термичког напрезања може се ефикасно смањити, обезбеђујући дугорочно-стабилан рад ротационог зглоба.