Установка спирально-навитая прокладка Правильная установка является единственным наиболее важным фактором в обеспечении герметичного фланцевого соединения. Даже самое качественное металлическая прокладка выйдет из строя преждевременно, если посадочная поверхность загрязнена, момент затяжки болтов приложен неравномерно или тип прокладки выбран неподходящим для условий эксплуатации. В этом руководстве представлена пошаговая процедура установки, последовательность затяжки, а также контрольный список проверок перед и после установки, основанный на Прокладка ASME B16.20 стандарты и реальная практика нефтепереработки и нефтехимии.

Спирально навитая прокладка состоит из V-образной металлической полосы (обычно из нержавеющей стали 304/316), намотанной поочередно мягким наполнителем, например гибким. графитовая прокладка материал или Прокладка из ПТФЭ наполнитель. Пружинная коронка металлической полосы обеспечивает исключительную устойчивость при колебаниях давления и температуры, что делает спирально-навитые прокладки предпочтительным решением для герметизации прокладка высокого давления и высокотемпературная прокладка Применение в нефтегазовой, нефтеперерабатывающей, энергетической и химической промышленности.

Независимо от того, являетесь ли вы инженером по техническому обслуживанию, готовящим плановый ремонт, или менеджером по закупкам, пользующимся услугами квалифицированного специалиста. производитель спирально-навитых прокладок Понимание всего процесса установки защищает ваши активы, обеспечивает соответствие нормативным требованиям и продлевает интервал обслуживания каждого фланцевого соединения на вашем предприятии.

Понимание Спиральная прокладка для ран Строительство

Перед установкой технические специалисты должны понимать, с чем они работают. Стандартная спирально-навитая прокладка имеет до четырех отдельных зон, каждая из которых выполняет определенную уплотнительную или структурную функцию.

Четыре зоны спиральной прокладки раны

• Внутреннее кольцо (цельное металлическое кольцо): Предотвращает проваливание обмотки в отверстие при высоких нагрузках на болт. Обязательно для класса 900 и выше согласно ASME B16.20.
• Корпус обмотки: Чередование металлической полосы и наполнителя создает первичное уплотнение. Типичная плотность наполнителя для гибкого графита составляет 1,0–1,4 г/см³.
• Наружное центрирующее кольцо (направляющее кольцо): Центрирует прокладку в отверстии фланца и ограничивает чрезмерное сжатие обмотки. Цветовая маркировка материала согласно стандартам ASME B16.20.
• Материал наполнителя: Графит (до 450°С), ПТФЭ (химическая работа до 260°С), слюда (выше 600°C) или керамическое волокно для применения при экстремальных температурах.

Система цветового кодирования, стандартизованная в ASME B16.20, помогает полевым специалистам быстро идентифицировать промышленная прокладка материалы на сайте. Например, желтое наружное кольцо обычно указывает на центрирующее кольцо из углеродистой стали, а красное обычно обозначает нержавеющую сталь. Всегда уточняйте у своего поставщик прокладок документации, а не полагаться только на цвет, поскольку производители, не входящие в стандарт ASME, могут использовать другие соглашения.

Предмонтажная проверка и подготовка

Неправильная подготовка поверхности является причиной предполагаемого 40–60% всех утечек фланцевых соединений. на перерабатывающих предприятиях. Тщательная проверка перед установкой займет от 15 до 30 минут, что позволит устранить наиболее распространенные причины выхода из строя прокладок еще до того, как они возникнут.

Шаг 1. Осмотрите прокладку при получении

Перед открытием соединения проверьте соответствие прокладки заказу на поставку и характеристикам фланца. Проверьте следующее:

• Правильный номинальный размер трубы (NPS) и класс давления (например, класс ASME 150, 300, 600, 900, 1500 или 2500).
• Материал обмотки и наполнителя соответствует требованиям химической совместимости технологической жидкости.
• Никаких видимых повреждений — вмятин, ослабленных обмоток, отслоившегося наполнителя или коррозии на металлической полосе.
• Цвет наружного кольца соответствует указанному металлу согласно кодировке ASME B16.20.
• Срок годности прокладки соответствует рекомендованному — прокладки с графитовым наполнителем следует хранить вдали от прямых солнечных лучей и окислительных сред.

Шаг 2. Очистите и осмотрите поверхности фланцев.

Тщательно очистите посадочные поверхности фланцев, используя соответствующий растворитель — ацетон или изопропиловый спирт для большинства фланцев из углеродистой и нержавеющей стали. Удалите все следы старого прокладочного материала, ржавчину, окалину и остатки процесса. Используйте проволочную щетку, скребок для фланцев или абразивную подушечку только при наличии точечной коррозии или сильного окисления; всегда завершайте работу безворсовой тканью и салфеткой с растворителем.

Измерьте шероховатость поверхности (Ra) фланцев с выступом. Для спиральнонавитых прокладок рекомендуемая обработка поверхности 125–250 мкм Ra (3,2–6,3 мкм Ra) — зубчатая фонографическая отделка, полученная путем резки инструмента под углом 45°/90° на контролируемой глубине. Поверхность более гладкая, чем 125 мкдюйм, может привести к тому, что обмотка соскользнет, ​​а не застрянет; обработка толщиной более 500 микродюймов может привести к проколу наполнителя и возникновению путей утечки.

Проверьте наличие радиальных царапин, выбоин и короблений, используя линейку по диаметру поверхности фланца. Любой радиальный дефект глубиной более 0,3 мм, проходящий непрерывно от отверстия до наружного диаметра, является основанием для повторной обработки фланца перед повторной прокладкой.

Шаг 3. Осмотрите шпильки, гайки и шайбы.

Шпильки и тяжелые шестигранные гайки необходимо очистить, проверить на наличие повреждений резьбы и смазать. Смазка болтов имеет решающее значение: несмазанная резьба может поглотить до 50 % приложенного крутящего момента в виде трения, оставляя только 50 % для создания напряжения на посадке прокладки. Используйте пасту из дисульфида молибдена (MoS₂) или противозадирный состав, рассчитанный на соответствующий диапазон рабочих температур. Нанесите смазку на всю длину резьбы шпильки и на обе опорные поверхности гайки.

Пошаговая установка спиральной прокладки на рану

Выполните эту процедуру для каждого фланцевого соединения. Пропуск шагов — даже, казалось бы, незначительных — может поставить под угрозу целостность проекта. прокладка высокого давления совместная работа при повышенной температуре или с опасными средами.

Шаг 4 — Установите прокладку

Поместите спирально-навитую прокладку по центру нижней поверхности фланца. Наружное центрирующее кольцо должно контактировать с отверстиями для болтов фланца или отверстием трубы, в зависимости от типа фланца (выступ, плоская поверхность или соединение кольцевого типа). Никогда не используйте клей для прокладок, герметик или клей для спирально навитых прокладок — эти вещества сжимаются неравномерно, мешают правильной посадке обмотки и могут привести к преждевременному выходу из строя. Ни при каких обстоятельствах не используйте повторно ранее установленную спирально-навитую прокладку.

Шаг 5 — Выровняйте фланцы

Установите ответный фланец на место, не перетаскивая его по поверхности прокладки. Несоосность фланцев является основной причиной неравномерной нагрузки на прокладку. Зазор между поверхностями фланцев должен быть параллельным в пределах 1,5 мм любого диаметра перед установкой болта. Используйте установочные штифты фланца в двух противоположных отверстиях для болтов, чтобы удерживать положение, пока остальные болты вставлены. Никогда не используйте болты для стягивания несоосных фланцев — это может привести к разрушению соединительных трубопроводов и катастрофическому разрушению соединения.

Шаг 6 — Вставьте и затяните все болты вручную

Вставьте все шпильки и гайки и равномерно затяните вручную. На этом этапе каждая гайка должна быть плотно затянута, но не затянута. Убедитесь, что прокладка не сместилась — визуально проверьте центровку с обеих сторон соединения. Снимите установочные штифты, как только все болты будут на месте и затянуты вручную.

Шаг 7 — Примените крутящий момент крест-накрест

Крутящий момент прикладывается за несколько проходов по схеме креста (звезды), а не последовательно по часовой стрелке. Последовательная схема обеспечивает полную нагрузку на одну сторону перед противоположной, наклоняя прокладку и создавая пути утечки. Рекомендуемая процедура:

1. Проход 1: 20–30 % от заданного значения крутящего момента, перекрестная схема.
2. Проход 2: 50–70 % заданного значения крутящего момента, перекрестная схема.
3. Проход 3: 100 % заданного значения крутящего момента, перекрестная схема.
4. Шаг 4 (проверка): 100 % заданного крутящего момента, по часовой стрелке вокруг всех болтов. Останавливайтесь на каждом болте, только если он все еще вращается — если он уже затянут, двигайтесь дальше.

Для фланцев большого диаметра (NPS 12 и выше) рассмотрите возможность использования гидравлических натяжителей болтов, а не динамометрических ключей. Натяжители прикладывают нагрузку в осевом направлении, а не за счет скручивания, обеспечивая более равномерное удлинение болта и уменьшая разброс достигаемой зажимной нагрузки. Типичный разброс при использовании калиброванного динамометрического ключа составляет ±25–30 %; гидронатяжители уменьшают разброс до ±5–10%.

Значения момента затяжки болтов и напряжение на посадке прокладки

Правильный крутящий момент не является единым значением — он зависит от размеров прокладки, класса фланца, диаметра и марки болта, используемой смазки и требуемого минимального напряжения посадки прокладки (значения m и y в соответствии с разделом VIII ASME). Использование слишком малого крутящего момента приводит к недостаточному напряжению на посадке и утечкам; слишком большой крутящий момент разрушает обмотку и разрушает упругость, которая делает спирально навитые прокладки эффективными при термоциклировании.

Спирально-навитая прокладка для фланцевая прокладка применение обычно требует минимального напряжения посадки (y) 10 000–15 000 фунтов на квадратный дюйм (69–103 МПа) и a maintenance factor (m) of 3.0–6.5 depending on filler material and pressure class. These values should be obtained from the gasket manufacturer's technical data sheet rather than generic published tables, since dimensions and winding density vary by manufacturer.

Общая формула крутящего момента, включающая коэффициент трения (K), диаметр болта (d) и нагрузку на болт (F): Т = К × d × F . Для шпилек, смазанных MoS₂, K обычно составляет 0,14–0,16. Для сухих, несмазанных шпилек K может достигать 0,20–0,22, что означает, что тот же крутящий момент создает значительно меньшую нагрузку на болт, что является важной причиной обязательной смазки болтов во всех случаях. уплотнительная прокладка процедуры.

Осмотр после установки и повторная затяжка болтов

Установка не заканчивается после завершения последнего прохода болта. Два действия после установки имеют решающее значение для долгосрочной целостности соединения: первоначальная проверка на герметичность и повторная затяжка болтов под напряжением.

Испытание под давлением перед возвратом в эксплуатацию

Новые прокладки должны быть подвергнуты гидростатическим или пневматическим испытаниям перед возвратом в эксплуатацию с технологической жидкостью. Гидростатические испытания при 1,5-кратном расчетном давлении являются стандартными для большинства трубопроводных систем согласно ASME B31.3. Во время проверки визуально осмотрите соединение на предмет просачивания или запотевания. Не затягивайте болты повторно, пока соединение находится под испытательным давлением — это представляет угрозу безопасности и может привести к внезапному разрушению болта.

Процедура перезатяжки горячего болта

Когда фланцевая система впервые достигает рабочей температуры, тепловое расширение вызывает удлинение болта и релаксацию присадочного материала (особенно с графитовыми наполнителями), снижая эффективную нагрузку на болт за счет 10–25% . Горячая дозатяжка, выполняемая при рабочей температуре в течение 2–4 часов после первоначального нагрева, восстанавливает целевую нагрузку на болт и компенсирует эти эффекты. Горячая повторная затяжка должна выполняться в той же последовательности, что и процедура первоначальной затяжки.

Протоколы безопасности при горячей затяжке должны учитывать риск воздействия на персонал горячих поверхностей (с температурой выше 60°C) и систем, находящихся под давлением. Используйте калиброванные динамометрические ключи с удлиненными рукоятками, чтобы держать оператора подальше от горячего соединения. Для систем, содержащих опасные жидкости, горячая перезатяжка требует официального разрешения на работу. Некоторые операторы не выполняют горячую затяжку прокладок, наполненных ПТФЭ, из-за более высокой чувствительности ПТФЭ к ползучести при повышенных температурах — проконсультируйтесь с вашим поставщик прокладок техническое руководство для конкретных наполнителей.

Выбор подходящей прокладки для спиральной раны для вашего применения

Правильный выбор материала неотделим от правильного монтажа. Идеально установленная прокладка, изготовленная из неправильного материала, выйдет из строя так же наверняка, как и неправильно установленная прокладка из правильного материала. Приведенная ниже матрица выбора охватывает наиболее важные переменные.

Выбор металла обмотки

Металл обмотки должен противостоять коррозии как от технологической жидкости, так и от внешней среды. Для большинства нефтяных и химических применений стандартным выбором является нержавеющая сталь 316. Для эксплуатации с содержанием хлоридов при температуре выше 60°C обмотки из сплава 825 или Хастеллой C-276 обеспечивают превосходную стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением. Для потоков сырой нефти с высоким содержанием серы и нефтеперерабатывающих газов обычно выбирают нержавеющую сталь 317L или дуплексные марки.

Руководство по выбору наполнителя

• Гибкий графит: Лучше всего подходит для пара, углеводородов, большинства кислот и щелочей. Не подходит для работы с сильными окислительными кислотами (азотной, концентрированной серной) или жидким кислородом.
• ПТФЭ: Предпочтителен для сильных кислот, растворителей, фармацевтических и пищевых продуктов. Ограничено до 260°C и умеренным давлением. Высокая ползучесть — требует более низкой максимальной нагрузки на болт.
• Мика: Для применения в печах и дымовых газах при температуре выше 450°C, где графит может окисляться. Менее эластичен, чем графит, требует более гладких поверхностей фланцев.
• Керамическое волокно: Для работы при экстремальных температурах выше 700°C в неагрессивных средах. Хрупкий — требует осторожного обращения при монтаже.

Распространенные ошибки при установке и как их избежать

Опыт эксплуатации программ технического обслуживания нефтехимических предприятий постоянно выявляет одни и те же ошибки при установке на разных площадках и у разных операторов. Понимание этих режимов отказа так же важно, как и знание правильной процедуры.

Повторное использование ранее сжатой прокладки

После того, как спирально-навитая прокладка сжимается между фланцами и разгружается, упругое сопротивление металлической обмотки постоянно снижается. Наполнитель, особенно ПТФЭ, уже затек в неровности поверхности и не может повторно приспособиться к новому шву. Никогда не используйте повторно спирально навитую прокладку. Стоимость замены прокладки незначительна по сравнению со стоимостью открытия второго фланца или технологической утечки.

Нанесение герметика или резьбовой смазки на поверхности прокладки

Герметические составы, нанесенные на поверхность обмотки, создают неоднородный контактный слой, из-за которого прокладка садится эксцентрично. В этом случае нагрузка на болт концентрируется в высоких точках, что приводит к локальному пережатию обмотки и потенциальному прорыву в зонах с низким напряжением. Единственная приемлемая смазка в сборе прокладки находится на резьбе болтов и опорных поверхностях гаек, а не на посадочной поверхности прокладки.

Использование прокладки неправильного класса давления

Прокладка класса 300, установленная во фланце класса 600, будет чрезмерно сжата и разрушена — ее наружное кольцо не будет адекватно ограничивать сжатие. И наоборот, прокладка класса 600 в соединении класса 300 будет недостаточно сжата, что приведет к недостаточному посадочному напряжению и утечкам. Перед установкой всегда сверяйте маркировку класса давления на наружном кольце прокладки с номиналом фланца.

Игнорирование поворота фланца и деформации трубы

Деформация трубы — напряжение, оказываемое на фланцевое соединение из-за несоосности или недостаточной поддержки трубопровода — создает изгибающие моменты, которые неравномерно нагружают одну сторону прокладки. Даже в идеально затянутом соединении может возникнуть утечка, если труба испытывает значительное тепловое движение без надлежащих компенсационных петель или опор. Анализ напряжений труб должен подтвердить, что нагрузки на фланцы остаются в пределах допустимых пределов ASME B16.5 до закрытия соединения.

Производство OEM и индивидуальных спиральных прокладок

В случаях, когда стандартные прокладки из каталога не подходят (нестандартные размеры фланцев, экстремальные среды или особые нормативные требования), работайте напрямую с квалифицированным специалистом. производитель спирально-навитых прокладок предложение услуг OEM и ODM дает значительные преимущества.

Компания Ningbo Rilson Sealing Material Co., Ltd., основанная в 2007 году и расположенная в Нинбо, провинция Чжэцзян, управляет производственным предприятием площадью 20 000 м², занимающимся разработкой и производством уплотнительных прокладок для нефтяной, химической, энергетической, судостроительной и машиностроительной отраслей. Как профессионал поставщик прокладок и manufacturer, Rilson's product range includes spiral wound gaskets, ring joint gaskets, kammprofile gaskets, corrugated metal gaskets, insulation kit gaskets, and non-asbestos gaskets — covering virtually the complete spectrum of industrial flange sealing requirements.

При включении производитель спирально-навитых прокладок для индивидуальной или OEM-разработки инженеры по закупкам должны запросить:

• Сертификаты прослеживаемости материалов для намоточной ленты и наполнителя, включая номера плавок.
• Отчеты о проверке размеров, подтверждающие внутренний диаметр, внешний диаметр и толщину в пределах ASME B16.20 или согласованных допусков.
• Результаты гидростатических или пневматических испытаний на утечку, если применимо.
• Данные о плотности намотки и сжимающей нагрузке для расчета напряжения на посадке прокладки.
• Отчеты о химической совместимости или документация о соответствии NACE MR0175 для кислой среды.

Часто задаваемые вопросы