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L'intervallo di temperatura applicabile delle flange e la capacità di resistenza alla pressione si influenzano e si limitano a vicenda, la relazione specifica è la seguente:
Influenza della temperatura sulla capacità di resistenza alla pressione
Situazione di alta temperatura
All'aumentare della temperatura, la struttura cristallina dei materiali delle flange cambierà e la resistenza e la durezza dei materiali di solito diminuiranno, portando a una riduzione della loro capacità di resistenza alla pressione. Ad esempio, il limite di snervamento dell'acciaio al carbonio diminuisce significativamente al di sopra dei 300°C, rendendo la flangia più suscettibile alla deformazione sotto la stessa pressione.
Le alte temperature possono anche causare il deterioramento delle prestazioni dei materiali di tenuta nell'area di connessione della flangia. Ad esempio, le guarnizioni in gomma si deteriorano e si induriscono alle alte temperature e perdono la loro elasticità, con conseguente peggioramento delle prestazioni di tenuta, limitando così la capacità della flangia di resistere alla pressione alle alte temperature.
Situazione di bassa temperatura
Quando la temperatura diminuisce, il materiale diventa fragile e la tenacità e la resistenza agli urti diminuiscono, il che significa che le flange sono più soggette a fratture fragili quando sono sottoposte a pressione a basse temperature. Ad esempio, l'acciaio al carbonio ordinario può diventare fragile a freddo a basse temperature, riducendo significativamente la sua capacità di resistere alla pressione.
Le basse temperature possono anche portare a un restringimento incoerente tra le parti di collegamento della flangia, creando sollecitazioni aggiuntive che influiscono sulla resistenza complessiva alla pressione della flangia.
Impatto della resistenza alla pressione sull'intervallo di temperatura applicabile
Situazione di alta pressione
Quando le flange sono sottoposte a pressioni più elevate, le sollecitazioni all'interno del materiale aumentano. In un ambiente ad alta temperatura, l'effetto sinergico di questa sollecitazione e dell'alta temperatura accelera la deformazione e il danneggiamento da fatica del materiale, in modo che la flangia possa cedere a temperature più basse, riducendo così il suo intervallo di applicazione ad alta temperatura.
Ad alta pressione, aumenterà anche la deformazione della flangia, il che pone requisiti più elevati sulle prestazioni di tenuta. In un ambiente a bassa temperatura, l'elasticità del materiale di tenuta si deteriora e l'alta pressione è più probabile che porti a un guasto della tenuta, che a sua volta limita l'intervallo di temperatura applicabile della flangia a basse temperature.
Situazione di bassa pressione
Per le flange sottoposte a una pressione inferiore, il materiale è sottoposto a meno sollecitazioni e, in una certa misura, l'adattabilità alla temperatura sarà migliorata. Ad alte temperature, la riduzione della resistenza del materiale ha relativamente poco effetto sulla sua resistenza alla pressione, quindi può essere utilizzato a temperature relativamente elevate; a basse temperature, la sollecitazione minore riduce anche il rischio di frattura fragile del materiale, in modo che le flange possano mantenere una certa resistenza alla pressione a temperature più basse, espandendo così il loro intervallo di temperatura applicabile.
Nell'applicazione pratica, quando si selezionano le flange, è necessario considerare in modo completo l'intervallo di temperatura e i requisiti di resistenza alla pressione e soddisfare i requisiti dell'intervallo di temperatura applicabile e della resistenza alla pressione delle flange in diverse condizioni di lavoro selezionando ragionevolmente i materiali e ottimizzando il processo di fabbricazione.