Lietuvos
Naftos chemijos gamykloje varžtinėje plokščiojoje flanšinėje jungtyje turi būti proceso skysčio, kurio slėgis viršija 100 barų, o temperatūra viršija 400 °C. Sandarinimą sukuria ne vienas komponentas, o sistema: flanšo paviršiai, tarpiklis ir varžtai. Kai varžtai priveržiami, jie sukuria suspaudimo jėgą, kuri suspaudžia tarpiklį tarp flanšo paviršių. Savo ruožtu tarpiklis deformuojasi ir užpildo mikroskopinius flanšo paviršių nelygumus, sukurdamas barjerą, kuris apsaugo nuo nuotėkio. Tai atrodo pakankamai paprasta. Tačiau flanšo nuotėkis yra viena dažniausių pramoninių avarijų ir gamybos nuostolių priežasčių. Priežastis ta, kad norint pasiekti patikimą sandariklį, reikalinga tiksli varžtų apkrovos, tarpiklio suspaudimo ir flanšo standumo pusiausvyra – pusiausvyra, kuri lengvai pažeidžiama dėl netinkamo montavimo, netinkamo varžto sukimo momento arba prastos flanšo paviršiaus kokybės.
Klausimas, kaip aplokščias flanšasužtikrina patikimą sandarinimą varžtais, todėl reikia ne tik priveržti varžtus, kol jie nėra priveržti. Tai inžinerijos reikalas. Varžto apkrova turi būti pakankama, kad suspaustų tarpiklį pakankamai sandariai užsandarinti, bet ne tokia didelė, kad sutraiškytų tarpiklį arba atleistų varžtus. Flanšo paviršiai turi būti pakankamai plokšti ir lygūs, kad tarpiklis atitiktų, bet ne tokie lygūs, kad tarpiklis negalėtų sukibti. Varžtai turi būti priveržti tam tikra seka, kad būtų užtikrintas vienodas apkrovos pasiskirstymas. Ir visas mazgas turi būti suprojektuotas taip, kad atlaikytų darbinį slėgį, temperatūrą ir šiluminį ciklą neprarandant sandarinimo jėgos. Šiame straipsnyje bus išsamiai išnagrinėtas kiekvienas iš šių veiksnių, suteikiant išsamų supratimą apie varžtų plokščių flanšų sandarinimą inžinieriams, techninės priežiūros specialistams ir pirkimų specialistams. AtVenžou Longan Flange Co., Ltd., mūsų gamykla gamina plokščius flanšus daugiau nei du dešimtmečius, todėl mes puikiai supratome veiksnius, lemiančius sandarinimo patikimumą.
Norėdami suprasti, kaip plokščias flanšas užtikrina patikimą sandarinimą, pirmiausia turime suprasti varžtinės jungties mechaniką. Priveržus varžtą, jis elastingai ištempiamas. Varžtas veikia kaip spyruoklė, o varžto įtempimas sukuria suspaudimo jėgą, kuri sutraukia abu flanšo paviršius. Ši suspaudimo jėga per flanšo paviršius perduodama į tarpiklį. Tarpinė, kuri pagaminta iš minkštesnės medžiagos nei flanšas, yra suspausta. Kai jis susispaudžia, jis patenka į mikroskopinius slėnius ir subraižo flanšo paviršių, sukurdamas vingiuotą kelią, į kurį slėgis skystis negali lengvai prasiskverbti. Sandarinimas pasiekiamas, kai tarpiklis yra pakankamai suspaustas, kad užpildytų šiuos nelygumus, ir kai liekamasis tarpiklio suspaudimo įtempis yra didesnis už vidinį skysčio slėgį.
Pagrindinis principas yra tas, kad tarpiklis turi būti suspaustas per visą jungties naudojimo laiką. Jei suspaudimo įtempis nukris žemiau kritinio lygio, sandariklis nutekės. Suspaudimo įtempis gali sumažėti dėl kelių priežasčių. Laikui bėgant tarpiklis gali atsipalaiduoti (šliaužti), ypač esant aukštesnei temperatūrai. Varžtai gali prarasti įtempimą dėl atsipalaidavimo ar vibracijos. Flanšų paviršiai gali atsiskirti dėl šiluminio plėtimosi arba lenkimo. Plokščio flanšo konstrukcija turi atsižvelgti į visus šiuos veiksnius. Storesnis, standesnis flanšas bus atsparus lenkimui ir išlaikys vienodesnį tarpiklio suspaudimo įtempį. Didesnis mažesnių varžtų skaičius užtikrins vienodesnę suspaudimo jėgą nei mažesnis didesnių varžtų skaičius. O tarpiklio medžiaga turi būti parinkta taip, kad būtų atspari atsipalaidavimui ir cheminiam poveikiui.
Toliau pateiktoje lentelėje apibendrinamos pagrindinės jėgos ir veiksniai, lemiantys varžtais plokščio flanšo sandariklio patikimumą.
| faktorius | Aprašymas | Poveikis sandarinimui |
| Varžto įtempimas | Varžto elastingumas priveržus | Suteikia suspaudimo jėgą, kuri suspaudžia tarpiklį |
| Tarpiklių suspaudimas | Tarpiklio deformacija veikiant varžto apkrovai | Užpildo paviršiaus nelygumus ir sukuria sandarumą |
| Flanšo standumas | Flanšo atsparumas lenkimui veikiant varžto apkrovai | Užtikrina tolygų tarpiklio suspaudimą per visą veidą |
| Tarpiklio atsipalaidavimas | Suspaudimo įtampos praradimas laikui bėgant | Sumažina sandarinimo jėgą; turi būti sumažintas iki minimumo |
| Šiluminiai efektai | Diferencinis varžtų, flanšų ir tarpiklių išsiplėtimas | Gali padidinti arba sumažinti varžtų apkrovą |
| Vidinis slėgis | Proceso skysčio veikiama jėga | Linkęs atskirti flanšus; turi būti atremtas varžto apkrova |
Venžou Longan Flange Co., Ltd. kuria plokščius flanšus, kad optimizuotų šiuos veiksnius. Mūsų flanšai yra pagaminti iš aukštos kokybės plieno ir yra apdirbti iki tikslių matmenų, kad būtų užtikrintas tinkamas pritaikymas ir apkrovos paskirstymas. Taip pat teikiame technines rekomendacijas dėl varžtų pasirinkimo, tarpiklių parinkimo ir priveržimo procedūrų, kad padėtume klientams pasiekti patikimus sandariklius konkrečiose srityse.
Varžtų apkrova yra vienintelis svarbiausias kintamasis siekiant patikimo sandarinimo. Jei varžto apkrova per maža, tarpiklis nebus pakankamai suspaustas, kad sandarintų. Jei varžto apkrova yra per didelė, gali būti suspausta tarpinė, varžtai atsilenkti arba gali būti pažeistas flanšas. Tikslinė varžto apkrova nustatoma pagal tarpiklio gamintojo rekomendaciją, kurioje nurodytas minimalus ir didžiausias tarpiklio medžiagos suspaudimo įtempis. Tada šis įtempis paverčiamas sukimo momento verte, naudojant varžto sriegio trintį ir jungties geometriją. Sukimo momento ir įtempimo santykis apskaičiuojamas pagal formulę: T = K × D × F, kur T yra sukimo momentas, K yra veržlės koeficientas (trintį lemiantis koeficientas be matmenų), D yra vardinis varžto skersmuo, o F yra norimas varžto įtempimas.
Riešutinio koeficientas K yra svarbus, bet dažnai neteisingai suprantamas parametras. Tai priklauso nuo sriegių sutepimo, varžto ir veržlės paviršiaus apdailos ir bet kokių dangų buvimo. Įprasta K vertė yra 0,2 tepamiems plieniniams varžtams, tačiau ji gali svyruoti nuo 0,1 iki 0,3, priklausomai nuo sąlygų. Tai reiškia, kad ta pati sukimo momento vertė gali sukelti varžto įtempimą, kuris skiriasi tris kartus. Štai kodėl vien sukimo momentas nėra patikimas varžtų apkrovos rodiklis. Kritinėms reikmėms inžinieriai naudoja tikslesnius metodus, tokius kaip varžtų pailgėjimo matavimas arba tiesioginiai įtempimo indikatoriai. Žemiau esančioje lentelėje pateikiamos tipinės sukimo momento vertės, skirtos įprastų varžtų dydžiams ir tarpiklių medžiagoms.
| Varžto dydis | Tarpiklio tipas | Tikslinis varžto įtempis (MPa) | Rekomenduojamas sukimo momentas (Nm) | Riešutų koeficientas (K) |
| M16 | Guma | 30–50 | 80–120 | 0.20 |
| M16 | PTFE | 40-60 | 100–150 | 0.20 |
| M20 | Spiralinė žaizda | 60-80 | 200–280 | 0.18 |
| M24 | Spiralinė žaizda | 60-80 | 350–480 | 0.18 |
| M24 | Metalinė striukė | 80–120 | 450–650 | 0.16 |
Savo gamykloje savo klientams pateikiame išsamias kiekvieno gaminamo plokščio flanšo sukimo momento specifikacijas. Šios specifikacijos yra pagrįstos flanšo matmenimis, varžto dydžiu ir medžiaga, tarpiklio tipu ir veikimo sąlygomis. Taip pat rekomenduojame naudoti kalibruotus sukimo momento veržliarakčius ir patikrinti varžtų įtempimą naudojant antrą metodą, pvz., išmatuoti varžto pailgėjimą mikrometru arba naudojant ultragarsinį varžto įtempimo matuoklį. Šis griežtas požiūris į varžtų apkrovos valdymą yra būtinas norint užtikrinti patikimą sandarinimą kritinėmis sąlygomis.
Tarpiklis yra komponentas, kuris iš tikrųjų sukuria sandariklį varžtinėje plokščioje flanšinėje jungtyje. Tai suspaudžiama medžiaga, suspaudžiama tarp flanšo paviršių. Tarpiklis turi būti pakankamai minkštas, kad atitiktų jungės paviršių paviršiaus nelygumus, tačiau pakankamai tvirtas, kad atlaikytų vidinį slėgį ir cheminį proceso skysčio poveikį. Jis taip pat turi būti pakankamai elastingas, kad išlaikytų suspaudimo įtampą laikui bėgant ir esant šiluminiam ciklui. Nėra vienos tarpinės medžiagos, kuri tiktų visoms reikmėms. Tarpiklio medžiagos pasirinkimas priklauso nuo konkrečios paskirties temperatūros, slėgio ir cheminio suderinamumo reikalavimų.
Dažniausios plokščių flanšų tarpiklių medžiagos yra guma, PTFE, spirale suvyniota ir metalinis apvalkalas. Guminės tarpinės naudojamos žemo slėgio ir žemos temperatūros įrenginiuose, pavyzdžiui, vandens ir oro linijose. PTFE tarpikliai naudojami chemijos srityse, kur reikalingas atsparumas agresyviems skysčiams. Spiralinės suvyniotos tarpinės naudojamos aukšto slėgio ir aukštos temperatūros įrenginiuose, pavyzdžiui, garų ir angliavandenilių linijose. Tarpinės su metaliniu apvalkalu yra naudojamos reikliausiose srityse, kur reikalaujama didžiausio atsparumo temperatūrai ir slėgiui. Žemiau esančioje lentelėje palyginamos pagrindinės šių tarpiklių medžiagų savybės.
| Tarpiklio medžiaga | Maksimali temperatūra (°C) | Maksimalus slėgis (bar) | Cheminis Atsparumas | Tipiškas taikymas |
| Guma (NBR) | 100 | 16 | Geras (vanduo, aliejus) | Vanduo, oras, žemo slėgio garai |
| PTFE | 260 | 40 | Puikiai | Cheminis perdirbimas, maistas |
| Spiralinė žaizda | 500 | 100 | Labai geras | Garai, angliavandeniliai, aukštas slėgis |
| Metalinė striukė | 600 | 150 | Puikiai | Aukšta temperatūra, aukštas slėgis |
Venžou Longan Flange Co., Ltd., mes negaminame tarpiklių, bet glaudžiai bendradarbiaujame su savo klientais, siekdami užtikrinti, kad jų pasirinkta tarpinė būtų suderinama su mūsų plokščiais flanšais. Pateikiame išsamius flanšo paviršiaus matmenis, įskaitant pakeltą paviršiaus aukštį ir paviršiaus apdailą, kurie yra labai svarbūs tinkamam tarpiklio tvirtinimui. Taip pat pateikiame rekomendacijas dėl tarpiklių suspaudimo ir varžto sukimo momento, remdamiesi tarpiklių gamintojo rekomendacijomis. Mūsų tikslas yra užtikrinti, kad visa varžtų jungčių sistema – flanšas, tarpiklis ir varžtai – veiktų kartu, kad būtų užtikrintas patikimas sandarinimas.
Flanšo paviršiaus paviršiaus apdaila yra svarbus parametras, į kurį dažnai nepaisoma. Tarpiklis turi atitikti flanšo paviršiaus paviršiaus nelygumus, kad susidarytų sandariklis. Jei paviršius yra per grubus, tarpiklis gali neužpildyti gilių slėnių ir gali likti nuotėkio kelias. Jei paviršius yra per lygus, tarpiklis gali nesukibti su paviršiumi, o esant slėgiui jis gali paslysti arba išspausti. Optimali paviršiaus apdaila yra šių dviejų kraštutinumų pusiausvyra. Daugumos tarpiklių medžiagų paviršiaus šiurkštumas rekomenduojamas nuo 3,2 iki 6,3 mikrometro. Paprastai tai pasiekiama apdirbant flanšo paviršių su dantytu arba koncentriniu griovelio raštu, vadinamu „fonografine“ apdaila.
Fonografinė apdaila nurodyta tokiuose standartuose kaip ASME B16.5 ir EN 1092-1. Apdaila sukuriama įrankiu, kuris išpjauna ištisinį spiralinį griovelį ant flanšo paviršiaus. Griovelio gylis ir atstumas yra kontroliuojami, kad būtų pasiektas norimas šiurkštumas. Griovelio raštas suteikia keletą briaunų ir slėnių, kurias gali sugriebti tarpiklis. Ši rankena neleidžia tarpikliui išpūsti dėl vidinio slėgio ir padeda išlaikyti sandariklį šiluminio ciklo metu. Žemiau esančioje lentelėje pateikiama rekomenduojama įvairių tarpiklių medžiagų paviršiaus apdaila.
| Tarpiklio medžiaga | Rekomenduojamas paviršiaus šiurkštumas (Ra, µm) | Apdailos tipas |
| Guma | 3,2 - 6,3 | Fonografinis (koncentrinis arba dantytas) |
| PTFE | 1,6 - 3,2 | Fonografinis arba sklandus |
| Spiralinė žaizda | 3,2 - 6,3 | Fonografinis |
| Metalinė striukė | 3,2 - 6,3 | Fonografinis |
Mūsų gamykloje apdirbame visus plokščius flanšo paviršius iki nurodyto paviršiaus, naudodami CNC tekinimo stakles su tiksliaisiais įrankiais. Paviršiaus apdailą tikriname profilometru ir įrašome rezultatus į kokybės kontrolės dokumentus. Taip užtikrinama, kad kiekvienas mūsų pagamintas plokščias flanšas sudarytų optimalų paviršių tarpiklių tvirtinimui. Taip pat siūlome įvairių paviršių apdailų, įskaitant lygią apdailą, dantytą apdailą ir žiedinių jungčių apdailą, kad atitiktume skirtingų tipų ir pritaikymo tarpiklių reikalavimus.
Varžtų priveržimo seka yra dar vienas svarbus veiksnys siekiant patikimo sandarinimo. Jei varžtai priveržiami po vieną atsitiktine tvarka, flanšas bus iškraipytas, o tarpinės suspaudimas bus netolygus. Dėl to gali atsirasti nuotėkis, net jei galutinės sukimo momento vertės yra teisingos. Tinkama procedūra yra priveržti varžtus žvaigždute arba kryželiu, kelis kartus. Pirmasis praėjimas turi būti mažo sukimo momento praėjimas (paprastai 30 % galutinio sukimo momento), kad tarpiklis būtų įtaisytas ir flanšai būtų sulygiuoti. Antrasis važiavimas turi būti vidutinio sukimo momento (paprastai 60 % galutinio sukimo momento). Paskutinis pravažiavimas turi būti su visu sukimo momentu, vėlgi pagal žvaigždę. Šis laipsniškas, vienodas priveržimas užtikrina, kad tarpiklis būtų tolygiai suspaustas ir flanšo paviršiai liktų lygiagrečiai.
Praėjimų skaičius ir specifinės sukimo momento reikšmės priklauso nuo flanšo dydžio, varžtų skaičiaus ir tarpiklio medžiagos. Dideliems flanšams su daugybe varžtų gali prireikti trijų ar keturių praėjimų. Mažiems flanšams gali pakakti dviejų praėjimų. Žemiau esančioje lentelėje pateikiamos bendros gairės dėl varžtų priveržimo sekų.
| Flanšo dydis | Varžtų skaičius | Rekomenduojami leidimai | Sukimo momento modelis |
| DN50 - DN100 | 4-8 | 2 | Žvaigždžių raštas |
| DN150 - DN300 | 8-12 | 3 | Žvaigždžių raštas |
| DN350 - DN600 | 12-20 | 3-4 | Žvaigždžių raštas |
| > DN600 | > 20 | 4+ | Žvaigždžių raštas, keli etapai |
Kokybės kontrolė yra būtina norint užtikrinti, kad priveržimo procedūra buvo atlikta teisingai. Pasibaigus paskutiniam sukimo momentui, kvalifikuotas inspektorius turi patikrinti kiekvieno varžto sukimo momentą naudodamas kalibruotą sukimo momento veržliaraktį. Inspektorius taip pat turėtų patikrinti tarpą tarp flanšo paviršių keliuose taškuose aplink perimetrą, kad įsitikintų, jog flanšai yra lygiagrečiai. Jei tarpas nelygus, reikia atsukti varžtus ir priveržimo procedūrą pakartoti. „Wenzhou Longan Flange Co., Ltd.“ savo klientams pateikiame išsamias kiekvieno gaminamo plokščio flanšo montavimo instrukcijas ir sukimo momento specifikacijas. Mes taip pat siūlome mokymus vietoje ir techninę pagalbą, kad padėtume klientams pasiekti patikimus sandariklius svarbiausiose srityse.
1 klausimas: koks yra teisingas plokščio flanšo varžto sukimo momentas?
Atsakymas: teisingas varžto sukimo momentas priklauso nuo varžto dydžio, varžto medžiagos, tarpiklio medžiagos ir eksploatavimo sąlygų. Paprastai jį nurodo tarpiklio gamintojas arba jis apskaičiuojamas pagal formulę T = K × D × F, kur K yra veržlės koeficientas, D yra varžto skersmuo, o F yra tikslinis varžto įtempimas. Pateikiame išsamias kiekvieno plokščiojo flanšo, kurį gaminame Wenzhou Longan Flange Co., Ltd., sukimo momento specifikacijas. Labai svarbu naudoti kalibruotą sukimo momento veržliaraktį ir laikytis rekomenduojamos priveržimo sekos.
2 klausimas: kodėl mano plokščias flanšas nuteka net po to, kai priveržiu varžtus nurodytu sukimo momentu?
Atsakymas: Yra keletas galimų priežasčių. Tarpiklis gali būti pažeistas arba pagamintas iš netinkamos medžiagos. Flanšų paviršiai gali būti pažeisti arba jų paviršiaus apdaila netinkama. Varžtai gali būti užteršti arba netinkamai sutepti, todėl veržlės koeficientas skiriasi nuo numatytos vertės. Flanšai negali būti lygiagrečiai. Arba eksploatavimo sąlygos gali viršyti tarpiklio slėgį arba temperatūrą. Norint nustatyti pagrindinę priežastį, būtina nuodugniai patikrinti visus komponentus ir peržiūrėti montavimo procedūrą.
3 klausimas: kuo skiriasi pakeltas paviršius ir plokščias jungės?
Atsakymas: Pakelto veido plokščio flanšo priekyje yra nedidelis pakeltas žiedas, o plokščio veido flanšo paviršius yra visiškai plokščias. Pakilęs paviršius skirtas sutelkti varžto apkrovą ant tarpiklio, padidinant sandarinimo įtempį. Plokštieji flanšai naudojami su visą veidą dengiančiomis tarpinėmis ir yra įprasti žemo slėgio įrenginiuose bei su ketaus arba plastikiniais flanšais. Pasirinkimas priklauso nuo pritaikymo ir derinimo flanšo.
4 klausimas: kaip dažnai reikia priveržti plokščių flanšų varžtus?
Atsakymas: Plokštieji flanšo varžtai turi būti iš naujo priveržti po pirmųjų 24 eksploatavimo valandų, ypač esant aukštai temperatūrai, kai dėl terminio plėtimosi ir tarpiklio atsipalaidavimo gali sumažėti varžtų apkrova. Po to pakartotinis priveržimas paprastai atliekamas per numatytus techninės priežiūros intervalus, pvz., kasmetinius išjungimus. Dažnis priklauso nuo taikymo kritiškumo ir veikimo sąlygų. Taip pat rekomenduojama reguliariai tikrinti, ar nėra nuotėkio.
5 klausimas: koks yra didžiausias slėgis, kurį gali užsandarinti plokščias flanšas?
Atsakymas: Maksimalus slėgis, kurį gali sandarinti plokščias flanšas, priklauso nuo flanšo nominalo, tarpiklio medžiagos ir varžto apkrovos. Pavyzdžiui, 150 klasės plokščias flanšas su spiraliniu tarpikliu gali užsandarinti iki 20 barų esant aplinkos temperatūrai. 300 klasės flanšas gali užsandarinti iki 50 barų. Didesniam slėgiui reikia didesnių flanšų ir tvirtesnių tarpiklių medžiagų. Gamykloje gaminame plokščius flanšus, kurių slėgio klasės atitinka įvairius reikalavimus.
Užtikrinti patikimą sandarinimą su varžtais plokščiu flanšu yra sistemų inžinerijos iššūkis. Tam reikia tinkamo varžtų apkrovos, tarpiklio suspaudimo, flanšo standumo ir paviršiaus apdailos derinio. Kiekvienas iš šių veiksnių turi būti kruopščiai nurodytas ir kontroliuojamas, siekiant užtikrinti, kad tarpiklis išliktų suspaustas per visą jungties naudojimo laiką. Varžto apkrova turi būti pakankama, kad suspaustų tarpiklį, bet ne tokia didelė, kad pažeistų tarpinę arba flanšą. Tarpiklis turi būti suderinamas su proceso skysčiu ir atlaikyti darbinę temperatūrą bei slėgį. Flanšų paviršiai turi būti lygūs ir tinkamo paviršiaus apdaila, kad tarpiklis atitiktų ir sukibtų. Ir varžtai turi būti priveržti teisinga seka, kad būtų užtikrintas vienodas apkrovos pasiskirstymas. Wenzhou Longan Flange Co., Ltd., mūsų gamykla gamina plokščius flanšus daugiau nei du dešimtmečius, ir mes puikiai supratome šiuos veiksnius. Mūsų flanšai yra tiksliai apdirbti, kad būtų užtikrintas tinkamas pritaikymas ir apkrovos paskirstymas, o savo klientams teikiame techninę pagalbą, kurios jiems reikia norint pasiekti patikimus sandariklius.
Nesvarbu, ar projektuojate naują vamzdynų sistemą, ar prižiūrite esamą, kviečiame susisiekti su mumis ir aptarti plokščių flanšų reikalavimus. Mūsų inžinierių komanda gali padėti jums pasirinkti tinkamą flanšą jūsų pritaikymui, pateikti sukimo momento specifikacijas ir patarti, kaip pasirinkti ir sumontuoti tarpiklius. Esame įsipareigoję savo klientams teikti aukščiausios kokybės produktus ir geriausią įmanomą paslaugą.
Susisiekite su Wenzhou Longan Flange Co., Ltd. šiandienkad aptartumėte plokščių flanšų reikalavimus ir sužinotumėte, kaip mūsų produktai gali padėti užtikrinti patikimą sandarinimą svarbiose srityse.
