ท่อน้ำมันแรงดันสูง เป็นส่วนประกอบที่สำคัญในระบบยานยนต์และอุตสาหกรรมที่พวกเขาขนส่งของเหลวภายใต้แรงดันสูงเช่นน้ำมันเครื่องของเหลวไฮดรอลิกหรือเชื้อเพลิง สภาพแวดล้อมเหล่านี้มักจะอยู่ภายใต้อุณหภูมิสูงและเป็นสิ่งสำคัญที่ท่อเหล่านี้จะทนต่อเงื่อนไขเหล่านี้โดยไม่สูญเสียความสมบูรณ์ นี่คือรายละเอียดว่าท่อน้ำมันแรงดันสูงจัดการกับสภาพแวดล้อมและปัจจัยที่มีอุณหภูมิสูงได้อย่างไร
ความสามารถของท่อน้ำมันแรงดันสูงเพื่อทนต่ออุณหภูมิสูงจะถูกกำหนดโดยวัสดุที่ใช้ในการก่อสร้างเป็นหลัก วัสดุทั่วไป ได้แก่ :
สแตนเลสสตีลเป็นที่รู้จักกันดีว่ามีความต้านทานต่อแรงกดดันสูงและอุณหภูมิสูงสแตนเลสเป็นตัวเลือกยอดนิยมในการใช้งานยานยนต์และอุตสาหกรรม มันยังคงรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างแม้ในอุณหภูมิเกิน 500 ° C.LOY เหล็กกล้าโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่มีโครเมียมโมลิบดีนัมหรือนิกเกิลถูกนำมาใช้เพื่อเพิ่มความต้านทานความร้อน วัสดุเหล่านี้สามารถทำงานได้ในสภาวะอุณหภูมิสูงโดยไม่เปลี่ยนรูปหรือแตก
ในการใช้งานบางอย่างท่อน้ำมันแรงดันสูงจะถูกสร้างขึ้นจากยางเสริมหรือวัสดุคอมโพสิต ท่อเหล่านี้ได้รับการออกแบบด้วยชั้นของวัสดุที่ปรับปรุงความต้านทานความร้อนแม้ว่าโดยทั่วไปแล้วพวกเขาจะทนต่ออุณหภูมิต่ำกว่าคู่โลหะท่อแรงดันสูงบางส่วนใช้ PTFE (polytetrafluoroethylene) ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องความต้านทานทางเคมีที่ยอดเยี่ยมและความสามารถในการจัดการอุณหภูมิสูงถึง 260 ° C สิ่งเหล่านี้ใช้กันทั่วไปในระบบที่ต้องการความยืดหยุ่นและความเฉื่อยทางเคมี
ท่อน้ำมันแรงดันสูงทุกตัวมีคะแนนอุณหภูมิ-อุณหภูมิสูงสุดที่สามารถจัดการได้อย่างปลอดภัยโดยไม่ลดทอนประสิทธิภาพ ท่อที่ใช้ในระบบยานยนต์เช่นน้ำมันเครื่องหรือสายเชื้อเพลิงต้องทนต่ออุณหภูมิสูงถึง 150 ° C ถึง 300 ° C ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของเครื่องยนต์และการออกแบบระบบ ระบบอุตสาหกรรมเช่นโรงไฟฟ้าหรือการผลิตอาจต้องใช้ท่อเพื่อทนต่ออุณหภูมิที่สูงขึ้น
ท่อน้ำมันแรงดันสูงในยานพาหนะมักจะมีอุณหภูมิประมาณ 150 ° C ถึง 200 ° C โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอ่าวเครื่องยนต์ที่ความร้อนจากการเผาไหม้มีความเข้มข้นในอุตสาหกรรมเช่นการผลิตเหล็กหรือการผลิตพลังงานท่ออาจเผชิญกับอุณหภูมิสูงกว่า 300 ° C ท่อที่ทำจากโลหะผสมเฉพาะหรือสแตนเลสจำเป็นต้องทนต่อเงื่อนไขดังกล่าว
อุณหภูมิสูงทำให้เกิดการขยายตัวทางความร้อนซึ่งวัสดุจะขยายตัวเมื่อความร้อน สำหรับท่อน้ำมันแรงดันสูงนี่เป็นข้อพิจารณาที่สำคัญ:
โลหะเช่นสแตนเลสสตีลหรือเหล็กโลหะผสมมีอัตราการขยายตัวทางความร้อนที่คาดการณ์ได้ วิศวกรออกแบบท่อเหล่านี้เพื่อรองรับการขยายตัวโดยไม่ก่อให้เกิดการรั่วไหลหรือความเสียหายต่อข้อต่อและอุปกรณ์การผลิตท่อคอมโพสิตหรือพอลิเมอร์อาจมีความยืดหยุ่นมากขึ้นซึ่งช่วยให้พวกเขาดูดซับการขยายตัว อย่างไรก็ตามโดยทั่วไปแล้วการทนความร้อนของพวกเขาจะลดลงและการสัมผัสกับอุณหภูมิสูงเป็นเวลานานอาจลดความยืดหยุ่นของพวกเขาซึ่งนำไปสู่การแตกร้าวหรือความล้มเหลวเมื่อเวลาผ่านไป
การรวมกันของความดันสูงและอุณหภูมิสูงทำให้เกิดความเครียดที่ไม่เหมือนใครบนท่อน้ำมัน เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นความแข็งแรงของวัสดุของท่ออาจลดลงโดยเฉพาะอย่างยิ่งในระดับโมเลกุล ดังนั้นท่อน้ำมันแรงดันสูงจึงจำเป็นต้องสร้างด้วยวัสดุที่รักษาทั้งความแข็งแรงและความยืดหยุ่นที่อุณหภูมิสูง
ที่อุณหภูมิสูงวัสดุสามารถผ่านการคืบได้การเสียรูปช้าภายใต้ความดันคงที่ วัสดุเช่นสแตนเลสสตีลหรือโลหะผสมนิกเกิลถูกเลือกสำหรับความต้านทานต่อการคืบของพวกเขาเพื่อให้แน่ใจว่าท่อยังคงรูปร่างและการทำงานของพวกเขาแม้หลังจากการสัมผัสกับความร้อนและความดันเป็นเวลานานความผันผวนของอุณหภูมิ ท่อที่ออกแบบมาสำหรับเงื่อนไขเหล่านี้จะต้องสามารถจัดการกับการขยายตัวและการหดตัวโดยไม่ต้องแตกหรืออ่อนตัวลง
ในบางแอปพลิเคชันท่อน้ำมันแรงดันสูงได้รับการออกแบบด้วยความสามารถในการกระจายความร้อนที่เพิ่มขึ้น:
ท่อที่มีครีบหรือพื้นผิวซี่โครงสามารถกระจายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นลดความเสี่ยงของความร้อนสูงเกินไป การออกแบบนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในระบบระบายความร้อนน้ำมันยานยนต์ในการใช้งานยานยนต์ท่อน้ำมันแรงดันสูงอาจติดตั้งโล่ความร้อนหรือฉนวนกันความร้อนเพื่อป้องกันความร้อนที่เกิดจากเครื่องยนต์หรือระบบไอเสีย
ท่อน้ำมันแรงดันสูงที่ออกแบบมาสำหรับระบบยานยนต์และอุตสาหกรรมสามารถทนต่อสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงเนื่องจากการเลือกวัสดุการออกแบบที่แม่นยำและการพิจารณาทางวิศวกรรม ปัจจัยต่าง ๆ เช่นความแข็งแรงของวัสดุการขยายตัวทางความร้อนการต้านทานการคืบและการกระจายความร้อนล้วนมีส่วนทำให้ความสามารถในการดำเนินการอย่างน่าเชื่อถือภายใต้สภาวะที่รุนแรง ด้วยการติดตั้งและการบำรุงรักษาที่เหมาะสมท่อเหล่านี้ช่วยให้การขนส่งของเหลวมีประสิทธิภาพในขณะที่ต้านทานผลกระทบที่สร้างความเสียหายของความร้อน
