Понимание Sealing Solutions

Право печать может помочь установка сэкономить деньги, устранить течь, и во избежание проблем в области безопасности. Вот как можно выбрать и установить прокладки для эффективного уплотнения.

Уплотнение устройств, таких как прокладки играть важную роль в процессе химической промышленности (ИПЦ). , где они обычно встречаются в насосов, клапанов, фланцев, редукторы, компенсаторы, и другого технологического оборудования. Они помогают оптимизировать производительность завода, предотвращая повреждение оборудования, сводя к минимуму время простоя производства, избегая химических выбросов и экологических нарушений - и в конечном итоге экономить деньги.

Уплотнение аппаратов непропорционально вклад в эффективность работы, поскольку они представляют собой крошечную часть стоимости системы, в которых они установлены. Эти недорогие высокого следствие устройств, часто не получают внимания, которого они требуют - то есть, пока они не течь.

Где и как уплотнительное устройство используется сказаться на его способности выполнять надежную срок его службы. Печать отбора и предотвращения утечек имеют первостепенное значение вопросов для ИПЦ. В этой статье описаны действия, участвующих в выборе правильных печати для конкретного приложения. Многочисленные критерии должны быть рассмотрены, некоторые из которых менее очевидно, чем другие, но столь же важное значение.

Потребности и ожидания

Первый шаг в выборе оборудования уплотнения создает ожидание исполнения, обращаясь как явные, так и подразумеваемые потребности (табл. 1). Явные потребности, как правило, немедленно, срочные и фактологический характер, в то время как предполагаемые потребности не всегда могут быть определены. Примеры каждого из них показано в Таблице 1.

К счастью, большинство жидкости уплотнения приложения включают только некоторые из этих требований. Тем не менее, было бы полезно сохранить этот список в виду, когда ищет уплотнений для сложных проблем, хотя критические требования могут меняться в зависимости от характера услуг и оборудования.

Простой сокращенного наименования, TAMPSS (температура, приложения, средства массовой информации, давление, скорость, размер) может служить в качестве ориентира при выборе уплотнительное устройство для конкретной области применения (табл. 2).

Прокладки и условий нагрузки

Один из распространенных типа механического уплотнения прокладки, которые при сжатии, заполняет пространство между двумя объектами, для предотвращения утечек.

Многие из переменных обсудили в таблице 2, кажется, само за себя, но важно понимать, какая информация требуется для каждой конкретной ситуации и почему. Одной из часто забывают критерий прокладки услуга производительность с низким уровнем нагрузки. Часто в результате структурных недостатков в системе фланца, с низкой нагрузкой условиях обычно возникают, когда фланец материалы выбираются по иным причинам, чем механическая прочность, такие, как химическая инертность или цена. Неметаллических фланцы обычно используется, когда рабочие температуры, давления, механического удара и вибрации являются менее жесткими.

Материал seletion очень важно, так как пластик может быть очень хрупким, и даже некоторые металлы, как чугун, плохо пластичности. Фланцы из этих материалов, как правило, менее надежные - не в состоянии поддержать высокие напряжения изгиба, вызванные высокими нагрузками болт - и поэтому нуждаются в более мягкой, более легко сжатого прокладки материал, который может размещаться в нижней сжимающих напряжений.

Эмалированное фланцы (которые обычно используются во многих областях применения химического) представляют собой особую проблему с низкой нагрузкой ситуации. Стеклянных поверхностей по своей природе волнистые, в результате чего в относительно больших пустот между поверхностями спаривания фланца. Заполнение этих пустот, которые представляют потенциальную утечку пути, требует прокладки толще, в идеале 4:56 раз больше толщины максимального зазора.

Более толстые прокладки, предусматривают более сжимающей нагрузки, но эмалированных фланцев не имеют механической прочностью, чтобы поддерживать соответствующий рост нагрузки болта. Glasslined фланцы требуют специального уплотнения, которые отвечают казалось бы, несовместимые требования относительно заполнения больших пробелов при низких сжимающей нагрузки.

Способность системы поддерживать высокие нагрузки болта может быть ограничено фланец геометрии, такие, как недостаточная толщина для поддержки высокой сжимающей нагрузки. Фланец геометрии также может увеличить спрос на сжимающей нагрузки. Фланец недостатки требуют прокладки решения, как правило, полагаются на более высоких сжимающих нагрузках, чтобы компенсировать. Фланец проблем, связанных включать рассогласования, лицом к лицу интервал, а также повреждения уплотнительной поверхности. Любые нарушения в фланцевых соединений может привести в районах с низкой сжатия, которая, в свою очередь, может привести к преждевременному выходу из строя уплотнений.

Болты фланцевое соединение, вытягиваются, как они затягиваются, развивающиеся напряженность, которая создает силу для сжатия и уплотнения прокладки. Это натяжение болтов аналогично растяжения пружины. До тех пор, как Болт растягивается, не превышая предела удлинение материала, затвор обеспечивает энергию для поддержания уплотнения силу прокладки. Чем больше потенциальная энергия в болтов, тем более цепкой силы будут на прокладку, чтобы сохранить герметичность соединения.

Важно не затягивать болты фланца за их пределом упругости или текучести. Это может привести к болтов теряют способность возвращаться в свою первоначальную форму и эффективной передачи нагрузки на фланец собраний.

Болты из незакаленных или кованые из нержавеющей стали часто используются, потому что они менее подвержены коррозии. Тем не менее, ниже предела текучести эти материалы могут поставить под угрозу выполнение система уплотнения. Многие растения использования химических веществ из нержавеющей стали и фланцы lowstrength нержавеющие болты. Специально разработанные прокладки могут смягчить проблемы, связанные с использованием этих болтов, но лучшим решением является использование высокопрочных, деформации закаленных нержавеющие болты.

Сжимающей нагрузки также зависит от условий эксплуатации, таких как гидростатическое силу цели, которая заключается усилие, развиваемое давление в трубе или на судне. Эта сила действует в отдельных фланцев, что освобождение некоторых сжимающей нагрузки, которая применяется на болтах. Оперативные крутящий момент потери или релаксации напряжений, могут также быть вызваны удлинение болтов, термоциклировании, фланец искажения и вибрации.

Прокладка ползучести релаксации

Другой распространенной проблемой является прокладка ползучести расслабления, которая переходных условиях растяжения, для которых напряжение увеличивается одновременно с распадом стресса. Ползучесть релаксации приводит к потере прокладки толщиной, что приводит к потере сжимающей нагрузки, и, в конечном счете, утечки. Прогрессивная ослабления прокладки также является результатом изменения свойств материала в результате старения и износа, или от дробления в связи с непрерывным или повторяющихся retorquing.

Выполнение прокладки обычно уменьшается по мере увеличения его толщины, что требует все более высокого сжатия. Использование тонких возможности прокладки могут уменьшить расходы, а также повышения эффективности совместных производительность за счет снижения выбросов, снижения потерь продукта и повышение выброса сопротивления. Следует отметить, однако, что тонкие прокладки требуют фланцы плоские и не могут уплотнение многочисленными нарушениями, а толстые прокладки.

Для уменьшения сжимающей нагрузки требования, кольцо, а не анфас прокладки должны использоваться везде, где это возможно. Полное лицо прокладки охватывает всю поверхность фланца, в том числе отверстия для болтов. В отличие от кольца прокладки сидят концентрически внутри затвора круг, и у них меньше площадь контакта с фланцами.

Вращающегося оборудования

В дополнение к TAMPSS, особое внимание должно быть уделено состоянию оборудования, которое в настоящее время закрыты. Динамические биения или полного показания индикатора (TIR) вала насоса или клапана и статические смещения вала надоедать будет определять выбор уплотнений. Как показано на рисунке 1, в центре точки вала сдвиги, в результате чего вал раскачиваться. Это нежелательно, но и неизбежно, потому что это происходит износ подшипников и валов, как стать наклонился времени. Количество раскачиваться, с которыми сталкиваются вал называется "биения".

Некоторые упаковки сжатия, сальников и подшипников изоляторы предназначены для решения этих условиях в пределах. Например, квадратный набивок сжатия более мягким и упругим. Таким образом, они обеспечивают лучшее уплотнение для изношенного оборудования, чем тверже, мульти-трек набивок. Кроме того, сальники с высокой гибкостью, springreinforced уплотнительных элементов может обрабатывать свыше 0,125 дюйма комбинированных рассогласования и динамические биения.

Стоимость факторов

Для любого конкретного приложения, то обычно больше, чем один выбор уплотнительных устройств. К сожалению, стоимость слишком часто козыри исполнения с уплотнениями обычно ориентируются в качестве источника средств. Любая экономия средств, которые реализуются, выбрав неправильное устройство уплотнения, как правило, намного перевешивают стоимость одного сбоя.

В процессе отбора, следовательно, должна включать оценку различий между высокой и низкой стоимости уплотнений, включая сырье для их производства, и их общее характеристиками. Надежность, простота установки и удаления, а также защиту от оборудования, должны быть также приняты во внимание. Полный анализ значение предлагаемого уплотнительных решений следует рассмотреть потенциальные расходы на печать неудачи в плане потери производства, ремонта или замены, безопасности, экологии и последствия регулятивных мер.

Оптимальным решением является уплотнение продукта, который будет успешно работать через стандартный цикл обслуживания, не вызывая незапланированные простои. Поэтому, прежде чем выбрать недорогую, но потенциально менее надежной герметизации решение, рассмотреть вопрос о финансовых последствиях принятия процесса или растений, автономном режиме, чтобы устранить ненужные утечки или разлива.

Правильная установка

Правильная установка оборудования уплотнения так же важно, как его выбора. Процесс начинается с присоединения к инструкциям завода-изготовителя для обработки и монтажа. Поддержка на местах от производителя может быть необходимо в некоторых случаях, в зависимости от критичности приложения и ресурсы для конечного пользователя.

Например, рассмотреть вопрос о важности правильной установки прокладки из анализа 100 случайно выбранных прокладки, которые не досрочно (рис. 2). Из 68, которые не из-за недостаточной нагрузки, 37 не удалось из-за плохой установки.

Использование крутящего момента ключи или другие методы, контролируемые ужесточение может способствовать тому, чтобы надлежащим нагрузки уплотнение достигается равномерно распределенная на фланце. Тем не менее, динамометрические ключи используются редко, или зарезервированы для приложений, которые считаются критическими. Некритический услуг все еще может развиваться, если утечки контролируемых методы ужесточения не работают. Например, масло капать из, казалось бы, невинных приложения, такие как коробка передач, может вызвать проблемы безопасности путем создания скользкой поверхности.

Во многих случаях, болт-нить смазочные материалы применяются для прокладки, чтобы облегчить удаление. Если прокладки содержат вяжущие, которые не маслостойкой, таких, как стирол-бутадиен-каучук (SBR) и этилен пропилен-диен-M-класс резины (EPDM), нефтяной основе смазок может атаковать их химически, смягчая вяжущие и уменьшения их прочности на сжатие . На рисунке 3 показана прокладка, который был бы более сжатый и установить с помощью болта-нить смазки для облегчения удаления.

Нефть на основе масла также уменьшить трения между прокладкой и фланца, что позволяет им вытеснять и в конечном итоге задуть. Металл в горюче-смазочных материалов может облигацию фланцев и заполнить в поверхностных скачков, что укус в прокладок и держать их на месте. Кроме того, смазки может ухудшить или испаряются при высоких температурах, оставляя проблематичным пустоты между прокладкой и фланцем.

Другой распространенной практикой является использование затыкание прикреплять прокладок для фланцев или компенсации за поврежденное или неровные поверхности фланца. Однако, некоторые используют кислые конопатит лечения системы, которые могут напасть прокладки содержащие резиновых вяжущих. Из-за их похотливость, конопатит может привести к прокладок смещаться и скользить в фланец собрания, что приводит к потере трения, прочности на сжатие и фонтан сопротивления. Прокладки должны быть установлены с использованием только указанные продукты прокладки производителя.

Многие прокладки (за исключением тех из политетрафторэтилена (PTFE или тефлон), поскольку они не требуют этого) покрыты антипригарное агентов. Если это необходимо применять более из этих соединений прокладки перед установкой, то всегда целесообразно использовать сухие материалы, такие как тальк, графит и слюда.

Удаление и замена

Процесс по демонтажу и замене прокладки использовать так же важно, как первоначальный выбор прокладки и монтажа.

Замена использовать прокладки начинается с удаления всех фланец крепления, в том числе болты, шпильки, гайки, шайбы, замена тому, что носят, коррозия или другие повреждения. Фланцевое соединение должны быть тщательно открыл с помощью специального фланца распространения инструмент или мягкой клиньями, так что уплотнительных поверхностей фланцев 'не повреждены в процессе. После совместной открытой старой прокладки могут быть удалены.

Если прокладка прилипла к фланца, добыча лучше всего осуществляется с помощью аэрозоля для удаления прокладки или, при необходимости, латунь скребок, которые не будут ник, поцарапать или обманывать фланцы, поверхности которых имеют важное значение для достижения необходимого трения для эффективной печати.

После удаления старой прокладки, фланца должны быть проверены на недостатки, которые могут отрицательно повлиять на способность новую прокладку на печать. Если повреждения поверхности существует, то она может возникнуть необходимость в повторной машину или заменить фланец. Приемлемые отделки поверхности диапазоне от 125 до 250 микро-дюйма.

Фланцы должны быть свободны от посторонних веществ. Остаточный мусор может быть отстранен от скачков по рыскали поверхность фланца с помощью кисти латунной проволоки во вращающейся (не линейная) движения. После прокладки старый был удален и фланца очищены и обусловлено, замена прокладки могут быть установлены.

Выбор новой прокладки зависит от многих переменных. Как отмечалось ранее, тонкие прокладки предпочитали если фланцы искривленных, поклонился или строго без косточек, или если место ограничения существуют. Если фланцы не может быть потянул более тесно сотрудничать в связи с крепления труб, а затем толстой прокладкой могут оказаться необходимыми.

После замены прокладки был выбран, он должен быть проверены на предмет правильного внутренний диаметр, наружный диаметр и толщину. Если оно имеет трещины, выбоины, складок или других повреждений поверхности, она не должна быть использована.

Для удобства установки, все крепежные должны быть смазаны маслом и смеси графита или других подходящих смазочных нить, которая не должна быть предоставлена возможность вступить в контакт с прокладкой. Фланцы с вертикальной поверхности сидения должна иметь по крайней мере два крепежных вставляется в нижнее отверстия для поддержки прокладки.

Тогда прокладки могут быть вставлены между поверхностями фланцев для отдыха. Во избежание повреждения прокладки, не используйте прибор протолкнуть его на место. Фланец разбрасыватель может быть тщательно убрана и фланцы собраться вместе, а остальные крепеж вставлен и fingertightened, или "snugged".

Модели, в которой болты затягиваются является чрезвычайно важным. Если все сделано неправильно, фланец может выйти из параллельной. Обратитесь к инструкции производителя прокладки для определения соответствующих болтовых шаблон для приложения. Некоторые типичные модели показаны на рисунке 4.

Использование калиброванного гаечный ключ, затяните каждый крепежная деталь не более чем одна треть желаемого значения крутящего момента для равномерного сжатия прокладки. Повторите то же шаблон с использованием гаечный ключ установки две трети желаемого момента. Повторите рисунок снова на конечную величину крутящего момента, а также покончить с круговой "проверка проходит", переходя от одного крепежная к следующему в направлении против часовой стрелки, чтобы каждый крепежная применяет ту же нагрузку.

Крепежные изделия должны быть retorqued 12-24 ч после начальной установки, за исключением системах под давлением - retorquing жарко, под давлением фланцы, является опасным и не рекомендуется. Кроме того, все lock-out/tag-out процедуры должно соблюдаться retorquing процесса.

Заключительные мысли

Работа в тесном контакте с печатью поставщика для обеспечения оптимального использования печать и производительность. Выявление, устранение неисправностей и сбор информации в отношении проблемных вопросов приведет к спецификации лучшего уплотнения.

* Для удобства, в этой статье используется термин "печать" для обозначения прокладки, набивки и деформационные швы. В статье не рассматриваются с одинарными и двойными механическими уплотнениями, которые были предметом Ref. 1.

ЛИТЕРАТУРА

1. BRG, J., "Случай на двойные механические уплотнения," Chem Eng. Прогресс, 105 (6), стр. 42. 45 (июнь 2009).

JIM Драго

MATT тонн

Гарлок технология герметизации

JIM Ораго работал Гарлок Уплотнительные технологии (1666 Отдел ул Пальмира, штат Нью-Йорк 14522, телефон: (315) 597-3070, факс: (800) 543-0598, E-почта: <A HREF = "mailto: Джим. drago@garlock.com "> jim.drago garlock.com @ </>; сайте: <a target="_blank" href="http://www.garlock.com" rel="nofollow"> www.garlock . COM </ A>) в течение более 25 лет, с опытом работы в области проектирования, применения, разработки продуктов и управления ими. Он является автором многочисленных статей по вопросам уплотнения для удовлетворения беглых правил выбросов, представили документы на технических симпозиумов, а также участвовал в разработке отраслевых стандартов и руководств для американского общества инженеров-механиков (ASME), электроэнергии научно-исследовательский институт (EPRI), и Общество Tribologists смазки и инженеров (STLE). Он имеет степень бакалавра в области машиностроения из Clarkson Univ. (Ранее Clarkson технологический колледж).

MATT тонн больше, чем 10 лет опыта работы в инженерных приложениях для Гарлок Уплотнительные технологии (1666 Отдел ул Пальмира, штат Нью-Йорк 14522, телефон: (315) 597-3148, факс: (800) 543-0598, E-почта: матовая . <a href="mailto:tones@garlock.com"> <tones@garlock.com />; Веб-сайт: <A HREF = "http://www.garlock.com" целевых = "_blank" относительной = " NOFOLLOW "> <www.garlock.com />), а недавно был назначен управляющим инженерных приложений, обучение и поддержку клиентов. Ранее он занимал пост менеджера по линии компании по реструктуризации политетрафторэтилена (PTFE) прокладок. Он также работал в качестве связующего звена с оригинального оборудования компании изготовителя (ОЕМ) клиентов, и в ее лабораториях. Он имеет степень AAS в машиностроении с Монро Community College.