垫圈材料选择和安装不当会导致泄漏
通过选择合适的材料来避免泄漏。
三角流体控制

为什么垫圈漏水?这是一个被一次又一次问到的问题。为了得到一个准确的答案,需要看一下大局。垫圈只是螺栓系统的一部分。当试图用垫圈创造最佳密封时,需要考虑许多其他因素。解决方案可以简单到更换垫圈材料,也可以复杂到更新螺栓连接系统。

在讨论最佳密封之前,先定义垫圈。垫圈用于密封应用,以创建和保持法兰之间的静态密封。法兰本身连接到管道系统的管道、阀门或泵等部件上。BETVICTOR体育官网这些管道系统将包含各种类型的介质,从空气到强腐蚀性的酸。当安装一个垫圈时,它就像一个介质屏障,将防止任何泄漏路径的发生,从而创建一个最佳的密封。

为了保持密封,重要的是垫圈上的负载足以填充任何不规则情况并堵塞任何潜在的泄漏路径。螺栓连接涉及三种力:螺栓载荷(使所有东西都在一起),流体静力端力(试图将法兰分开,拉伸螺栓,导致垫圈压缩降低),以及吹出力(试图将垫圈从法兰中挤出)。为了保持最佳密封,螺栓载荷减去流体静力端力需要大于井喷力。

在工业上,没有“一劳永逸”的垫圈。垫圈有很多种类型,它们是用各种材料制造的。并不是所有的垫圈都能用于所有的应用场合,选择适合应用场合的垫圈是至关重要的。有不同类型的垫圈,如非金属(软),半金属和金属。软垫片可以包括压缩的非石棉(CNA)或纤维、柔性石墨和聚四氟乙烯(PTFE)。半金属垫圈的一些例子是螺旋缠绕垫圈和波纹金属和金属,如环形接头(RTJs)。

法兰是至关重要的,但很少会有完美的法兰。一些可能影响垫圈选择的不规则情况的例子包括点蚀、腐蚀或法兰不对中。请参阅美国机械工程师协会(ASME) PCC-1的附录D和E,了解更多关于法兰平整度、表面和损伤的考虑。当法兰条件可接受时,可以实现最大密封接触,从而实现更好的垫圈负载分布。

即使选择了合适的垫圈和理想的法兰条件,也不意味着可以保证最佳的密封。安装可能是最低调的组件时,试图实现适当的负载垫片。重要的是要有一个合格的装配者(基于ASME要求),有适当校准的工具。

使用一个垫圈是很重要的,永远不要重复使用一个垫圈。当一个垫片被重复使用时,它将无法恢复到原始厚度的100%,并且每次压缩时,垫片的回收率将急剧下降。

在安装过程中使用润滑是很重要的。如果根本不使用润滑或不使用适当的量,它可以带走理论上应用到垫圈上的东西。螺栓连接要润滑的部件有螺栓螺纹、螺母螺纹、螺母法兰面和两侧垫圈。润滑绝不应应用于垫圈或垫圈将遇到的任何表面。如果润滑或润滑脂应用于垫圈或垫圈表面,它会导致垫圈受到化学攻击,并最终润滑密封面,使垫圈容易被系统压力推出。垫圈应该压缩到足以填充法兰锯齿,这将允许法兰锯齿咬入垫圈,并抵抗从系统压力中推出。

在螺栓连接系统中应始终使用适当的螺栓连接,并且确保螺栓连接(屈服范围的40%至70%)足够高以实现适当的密封是很重要的。例如,a -193级B8M的当量为每平方英寸30,000磅(psi),而SAE 8级螺栓的当量为130,000 psi。螺栓的夹紧能力是由其弹性决定的。这种弹性是指螺栓在变形后恢复到原来形状的能力。总是建议使用垫圈,因为它们允许负载均匀分布,并将防止螺母嵌入法兰,这可能导致进一步的摩擦问题。

安装时使用的扭矩对于防止泄漏很重要。最大螺栓扭矩通常以最大允许螺栓载荷为基础。这可以缓冲由于安装不准确造成的变化,由于蠕变松弛造成的损失,由于内部压力和外部加载造成的损失以及由于热加载造成的损失。在某些情况下,无法实现基于最大允许螺栓载荷的扭矩。在某些情况下,材料的最大垫圈应力将在最大允许螺栓载荷可以达到之前达到最大值。安装是装配过程的关键部分,遵循ASME PCC-1规定的指导方针是很重要的,以确保来自合格组织的合格人员进行安装和进行任何培训。

在试图达到最佳密封时,需要考虑许多因素。当在垫圈的选择和安装中考虑这些因素时,它们可以帮助降低停机时间和罚款的成本,防止安全问题并阻止逸散排放。如果对正确安装有顾虑,请联系垫圈制造商寻求选择帮助,并参考ASME PCC-1-2019获得安装指导。

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