В тръбопроводните системи типът облицовка на фланеца често определя горната граница на ефективността на уплътняване. Докато степента на материала и класът на налягане получават достатъчно внимание, съвместимостта между лицето на фланеца и уплътнението често се подценява. И все пак облицовката пряко управлява:
Дали уплътнението може да бъде ефективно компресирано
Устойчивост на корозия на технологичната течност
Лесен монтаж, демонтаж и поддръжка
Риск от изтичане, особено при работа с летливи органични съединения
Различните облицовки контролират контактната площ и напрежението на поставяне, за да предизвикат специфични режими на деформация в уплътнението. Основният принцип е ясен:
По-голямата уплътняваща площ води до по-ниско напрежение на единицата, което изисква меки, силно еластични уплътнения като материали на базата на каучук или-влакна
По-малката зона на уплътняване генерира по-голямо напрежение на единицата, което налага твърди или твърди метални уплътнения, които уплътняват чрез пластична деформация
Този подход не е емпиричен-, той произтича от интегрирането на топлинното поведение, механичната реакция и науката за материалите. По-долу са инженерните характеристики на обикновените фланцови облицовки.
1. RF повдигнато лице
Най-широко разпространеният тип в индустрията. Повдигнатата пръстеновидна повърхност концентрира натоварването на болта в определена зона, повишавайки локалното напрежение без прекомерен въртящ момент. Подходящ за всички класове на налягане, той доминира при нефт, газ и химическа обработка.
Обикновено в комбинация с полу-метални уплътнения като спираловидно навити с графит
Грапавостта на повърхността обикновено варира от Ra 3,2 до 6,3 микрометра; микро-жлебовете насърчават вграждането на уплътнението
Прекалено гладките покрития намаляват ефективността на запечатването
Чувствителен към предварително натоварване на болта; топлинният цикъл може да доведе до отпускане на стреса
2. FF Плоско лице
Уплътняващата повърхност лежи изравнена с кръга на болта, а уплътнението обхваща цялата повърхност, създавайки равномерно ниско-напрежение.
Ограничено до приложения с ниско{0}}налягане като клас 125 или 250
Изисква не-метални меки уплътнения; уплътнителната повърхност често е назъбена за подобряване на целостта
Използва се основно за защита на крехки материали като чугун, а не за високо{0}}уплътняване
Никога не трябва да се свързва с радиочестотни фланци, тъй като несъответствието може да причини изтичане или повреда на фланеца
3. RTJ Ring-Тип Съединение
Dпроектирани за тежка експлоатация-високо налягане, висока температура или критични приложения-обичайно над клас 900 и при температури над 750 градуса по Целзий.
Разполага с обработен жлеб за плътни метални пръстеновидни уплътнения: R, RX или BX профили
Твърдостта на уплътнението трябва да е по-ниска от тази на фланеца, за да се гарантира, че в уплътнението възниква деформация
BX пръстените използват вътрешно налягане за само{0}}енергизиращ ефект-по-високото системно налягане подобрява уплътняването
Правилно сглобените съединения не показват контакт между повърхностите на фланците; уплътнението се постига единствено чрез пластичност на уплътнението
4. TG и MFM език-и-жлеб и мъжки-и-женски
Тези конструкции механично задържат уплътнението, предотвратявайки радиална миграция поради вибрации, топлинно разширение или неравномерно завинтване.
TG осигурява прецизно местоположение с тесен език, идеален за меки уплътнения
MFM предлага по-широка контактна ширина и по-равномерно разпределение на напрежението
Трябва да се произвеждат и използват като съвпадащи двойки
Често срещан при пренос на природен газ и фини химически заводи, където надеждността е от първостепенно значение
5. LMF и LCF големи мъжки-и-женски
Използва се предимно за дюзи за съдове под налягане. Уголемената контактна площ намалява чувствителността към толеранси при обработка и подобрява дългосрочната -стабилност на запечатване-подобрен вариант на MFM.
6. SJ Self-Energized Facing
Включва C-пръстени, уплътнения за лещи и метални O-пръстени, които извличат част от уплътнителната си сила от налягането на процеса. С повишаване на налягането в системата нараства и напрежението при уплътняване.
Използва се в криогенни, пулсиращи или аерокосмически приложения
Уплътненията са направени от метали с контролирана-пластичност, способни на първоначално запечатване и-адаптиране при експлоатация
Уплътнение-С лице към принципите на съвместимост
Уплътняването не е просто затягане-, а управление на деформацията на материала при нормални и срязващи напрежения. Ключовите характеристики на ефективността включват:
Свиваемост: способност за постигане на ефективно уплътняване при инсталационно натоварване
Възстановяване: способност за компенсиране на термично движение или релаксация на стреса
Устойчивост на пълзене: способност да поддържа напрежението при седене по време на продължителна работа при високи-температури
Течовете на VOC често произтичат от недостатъчно възстановяване; меките уплътнения при горещо обслужване са склонни да пълзят, което води до загуба на сила на уплътняване.
Индустриалните предпочитания отразяват толерантността към риска
Изборът варира според сектора въз основа на последствията от повреда:
Операциите с нефт и газ предпочитат RTJ или MFM за обслужване при висока-температура и високо{1}}налягане
Тръбопроводите за природен газ дават приоритет на TG, MFM или RTJ поради запалимост и регулаторни изисквания
Инсталациите за фина химия комбинират PTFE уплътнения с TG или MFM за справяне с корозията и емисиите на ЛОС
Системите за пречистване на вода използват RF или FF, където цената и издръжливостта са балансирани
Криогенните и космическите приложения изискват само-захранващи се уплътнения за ултра-ниско проникване
Това отразява инженерна преценка, а не конвенция.
Заключение
Ефективното уплътняване не е нито догадки, нито грубо{0}}затягане. Избирането на подходяща облицовка на фланеца може да повиши надеждността на системата с един порядък. Той въплъщава инженерния синтез на механично поведение, реакция на материала, работни условия и граници на риска.
