În sistemele de conducte, tipul de acoperire a flanșei stabilește adesea limita superioară a performanței de etanșare. În timp ce calitatea materialului și clasa de presiune primesc o atenție deosebită, compatibilitatea dintre suprafața flanșei și garnitura este adesea subestimată. Cu toate acestea, fața guvernează direct:
Dacă garnitura poate fi comprimată eficient
Rezistență la coroziunea fluidului de proces
Ușurință de asamblare, dezasamblare și întreținere
Risc de scurgere, în special în serviciul de compuși organici volatili
Diferite fețe controlează zona de contact și stresul de așezare pentru a induce moduri specifice de deformare a garniturii. Principiul de bază este simplu:
Suprafața de etanșare mai mare duce la o tensiune unitară mai mică, necesitând garnituri moi, foarte rezistente, cum ar fi materiale pe bază de cauciuc sau fibre-
O zonă de etanșare mai mică generează un stres unitar mai mare, necesitând garnituri metalice dure sau solide care etanșează prin deformare plastică
Această abordare nu este empirică-ci rezultă din integrarea comportamentului termic, a răspunsului mecanic și a științei materialelor. Mai jos sunt caracteristicile inginerești ale fețelor comune ale flanșelor.
1. Fața ridicată RF
Cel mai utilizat tip în industrie. Suprafața inelară ridicată concentrează sarcina șuruburilor într-o zonă definită, sporind solicitarea locală fără un cuplu excesiv. Potrivit pentru toate clasele de presiune, domină procesarea petrolului, gazelor și chimice.
De obicei, sunt asociate cu garnituri semi-metalice, cum ar fi înfăşurat în spirală cu grafit
Rugozitatea suprafeței variază de obicei între Ra 3,2 și 6,3 micrometri; micro-canelurile promovează încastrarea garniturii
Finisajele excesiv de netede reduc eficacitatea etanșării
Sensibilă la preîncărcarea șuruburilor; ciclul termic poate duce la relaxarea stresului
2. FF Plată Față
Suprafața de etanșare se află la același nivel cu cercul șuruburilor, iar garnitura se întinde pe toată suprafața, creând o compresie uniformă la -solicitare redusă.
Limitat la aplicații cu presiune joasă-, cum ar fi clasa 125 sau 250
Necesită garnituri moi ne-metalice; suprafața de etanșare este adesea zimțată pentru a îmbunătăți integritatea
Folosit în principal pentru a proteja materialele fragile, cum ar fi fonta, nu pentru etanșarea de înaltă{0}}integritate
Nu trebuie niciodată cuplat cu flanșe RF, deoarece nepotrivirea poate cauza scurgeri sau deteriorarea flanșei
3. RTJ Ring-Tip de îmbinare
Dproiectat pentru servicii severe-presiune ridicată, temperatură ridicată sau aplicații critice-obișnuite peste clasa 900 și la temperaturi care depășesc 750 de grade Celsius.
Dispune de o canelură prelucrată pentru garnituri inelare metalice solide: profile R, RX sau BX
Duritatea garniturii trebuie să fie mai mică decât flanșa pentru a asigura deformarea garniturii
Inelele BX utilizează presiunea internă pentru un efect de auto{0}}energizare-presiunea mai mare a sistemului îmbunătățește etanșarea
Îmbinările asamblate corespunzător nu prezintă niciun contact între fețele flanșei; etanșarea se realizează numai prin plasticitatea garniturii
4. TG și MFM Tongue-și-Groove și Masculi-și-Female
Aceste modele rețin mecanic garnitura, prevenind migrarea radială din cauza vibrațiilor, expansiunii termice sau a șuruburilor neuniforme.
TG oferă o locație precisă cu o limbă îngustă, ideală pentru garnituri moi
MFM oferă o lățime de contact mai mare și o distribuție mai uniformă a tensiunilor
Trebuie să fie fabricate și utilizate ca perechi potrivite
Frecvent în instalațiile de transport al gazelor naturale și chimie fine, unde fiabilitatea este primordială
5. LMF și LCF Masculin mari-și-Femei
Utilizat în principal pe duzele vaselor sub presiune. Zona de contact mărită reduce sensibilitatea la toleranțele de prelucrare și îmbunătățește-stabilitatea etanșării pe termen lung-o variantă îmbunătățită a MFM.
6. SJ Self-Energized Faceing
Include inele C-, garnituri pentru lentile și inele metalice O- care derivă o parte din forța lor de etanșare din presiunea procesului. Pe măsură ce presiunea în sistem crește, crește și tensiunea de etanșare.
Utilizat în aplicații criogenice, pulsative sau aerospațiale
Garniturile sunt fabricate din metale cu plasticitate controlată
Garnitură-Principiilor de compatibilitate
Etanșarea nu este doar prindere-ci gestionează deformarea materialului în condiții normale și de forfecare. Atributele cheie de performanță includ:
Compresibilitate: capacitatea de a obține o etanșare eficientă sub sarcina de instalare
Recuperare: capacitatea de a compensa mișcarea termică sau relaxarea stresului
Rezistență la fluaj: capacitatea de a menține stresul pe scaun în timpul serviciului prelungit la temperatură ridicată-
Scurgerile de COV provin adesea din recuperare insuficientă; garniturile moi în serviciu la cald tind să se strecoare, ceea ce duce la pierderea forței de etanșare.
Preferințele din industrie reflectă toleranța la risc
Selecția variază în funcție de sector în funcție de consecințele eșecului:
Operațiunile cu petrol și gaze favorizează RTJ sau MFM pentru servicii la temperatură înaltă,-înaltă presiune
Conductele de gaze naturale acordă prioritate TG, MFM sau RTJ din cauza inflamabilității și cerințelor de reglementare
Instalațiile chimice fine combină garniturile PTFE cu TG sau MFM pentru a aborda coroziunea și emisiile de COV
Sistemele de tratare a apei folosesc RF sau FF unde costul și durabilitatea sunt echilibrate
Aplicațiile criogenice și aerospațiale necesită etanșări auto-energizate pentru permeație ultra-scăzută
Acest lucru reflectă raționamentul ingineresc, nu convenția.
Concluzie
Etanșarea eficientă nu este nici o presupunere, nici o strângere cu forță brută-. Selectarea flanșei adecvate poate crește fiabilitatea sistemului cu un ordin de mărime. Acesta încorporează sinteza unui inginer a comportamentului mecanic, răspunsului materialului, condițiilor de operare și limitelor de risc.
