ปะเก็น Rilson
Ningbo Rilson Sealing Material Co. , Ltd คือ ทุ่มเทเพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยและเชื่อถือได้ การดำเนินงานของระบบปิดผนึกของเหลวนำเสนอ ลูกค้าเทคโนโลยีการปิดผนึกที่เหมาะสม การแก้ปัญหา
การติดตั้งก ปะเก็นแผลเกลียว อย่างถูกต้องเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดประการเดียวในการบรรลุข้อต่อหน้าแปลนที่ปราศจากการรั่ว แม้แต่คุณภาพสูงสุด ปะเก็นโลหะ จะเสียหายก่อนเวลาอันควรหากพื้นผิวเบาะสกปรก มีการใช้แรงบิดของโบลต์ไม่สม่ำเสมอ หรือเลือกประเภทปะเก็นไม่ถูกต้องสำหรับสภาพการทำงาน คู่มือนี้นำเสนอขั้นตอนการติดตั้งทีละขั้นตอน ลำดับแรงบิด และรายการตรวจสอบก่อนและหลังการติดตั้ง ซึ่งมีพื้นฐานอยู่ใน ปะเก็น ASME B16.20 มาตรฐานและการปฏิบัติจริงของโรงกลั่นและปิโตรเคมี
ปะเก็นพันแผลแบบเกลียวประกอบด้วยแถบโลหะรูปตัว V ซึ่งโดยทั่วไปคือสแตนเลส 304/316 พันสลับกับฟิลเลอร์แบบอ่อน เช่น ยืดหยุ่น ปะเก็นกราไฟท์ วัสดุหรือ ปะเก็นไฟเบอร์ ฟิลเลอร์ เม็ดมะยมคล้ายสปริงในแถบโลหะให้ความยืดหยุ่นเป็นพิเศษภายใต้แรงกดดันและอุณหภูมิที่ผันผวน ทำให้ปะเก็นแผลแบบเกลียวเป็นโซลูชันการปิดผนึกที่ต้องการสำหรับ ปะเก็นแรงดันสูง และ ปะเก็นอุณหภูมิสูง การใช้งานในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ การกลั่น การผลิตไฟฟ้า และการแปรรูปทางเคมี
ไม่ว่าคุณจะเป็นวิศวกรซ่อมบำรุงที่เตรียมการตามกำหนดเวลาหรือผู้จัดการฝ่ายจัดซื้อจัดหาจากผู้มีคุณสมบัติเหมาะสม ผู้ผลิตปะเก็นแผลเกลียว การทำความเข้าใจกระบวนการติดตั้งทั้งหมดจะช่วยปกป้องทรัพย์สินของคุณ รับประกันการปฏิบัติตามกฎระเบียบ และขยายระยะเวลาการบริการของข้อต่อหน้าแปลนทุกจุดในโรงงานของคุณ
ความเข้าใจ ปะเก็นแผลเกลียว การก่อสร้าง
ก่อนการติดตั้ง ช่างเทคนิคจะต้องเข้าใจว่ากำลังใช้งานอะไรอยู่ ปะเก็นแผลแบบเกลียวมาตรฐานมีโซนที่แตกต่างกันถึงสี่โซน โดยแต่ละโซนทำหน้าที่ปิดผนึกหรือโครงสร้างเฉพาะ
สี่โซนของปะเก็นแผลเกลียว
- วงแหวนด้านใน (วงแหวนโลหะแข็ง): ป้องกันไม่ให้ขดลวดยุบตัวลงในรูภายใต้แรงโบลท์สูง บังคับสำหรับคลาส 900 และสูงกว่าต่อ ASME B16.20
- ร่างกายที่คดเคี้ยว: แถบโลหะสลับและวัสดุตัวเติมที่สร้างซีลหลัก ความหนาแน่นของตัวเติมโดยทั่วไปคือ 1.0–1.4 ก./ซม. สำหรับกราไฟท์แบบยืดหยุ่น
- วงแหวนตรงกลางด้านนอก (วงแหวนนำ): วางปะเก็นไว้ตรงกลางรูหน้าแปลนและจำกัดการบีบอัดที่มากเกินไปของขดลวด รหัสสีตามวัสดุตามมาตรฐาน ASME B16.20
- วัสดุตัวเติม: กราไฟท์ (สูงถึง 450°ซ), ไฟเบอร์ (บริการทางเคมีสูงถึง 260°ซ), ไมกา (สูงกว่า 600°C) หรือเส้นใยเซรามิกสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูงมาก
ระบบรหัสสีที่เป็นมาตรฐานใน ASME B16.20 ช่วยให้ช่างเทคนิคภาคสนามระบุได้อย่างรวดเร็ว ปะเก็นอุตสาหกรรม วัสดุบนเว็บไซต์ ตัวอย่างเช่น วงแหวนรอบนอกสีเหลืองมักจะหมายถึงวงแหวนตรงกลางของเหล็กกล้าคาร์บอน ในขณะที่สีแดงมักจะหมายถึงเหล็กกล้าไร้สนิม ตรวจสอบกับคุณเสมอ ผู้จำหน่ายปะเก็น เอกสารประกอบของแทนที่จะอาศัยสีเพียงอย่างเดียว เนื่องจากผู้ผลิตที่ไม่ใช่ ASME อาจใช้หลักเกณฑ์ที่แตกต่างกัน
ปะเก็นแผลเกลียว Filler Material — Maximum Service Temperature (°C)
รูปที่ 1: อุณหภูมิบริการต่อเนื่องสูงสุดสำหรับวัสดุอุดปะเก็นแผลเกลียวทั่วไป กราไฟท์แบบยืดหยุ่นเป็นสารตัวเติมที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับโรงกลั่นและบริการน้ำมันและก๊าซ เนื่องจากมีความสมดุลในการทนต่ออุณหภูมิและความเข้ากันได้ทางเคมี ตัวเติมเซรามิกไฟเบอร์ถูกสงวนไว้สำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูงมาก เช่น ท่อก๊าซไอเสียและหน้าแปลนเตาหลอม ซึ่งไม่มีวัสดุตัวเติมอื่นใดที่สามารถรักษาความสมบูรณ์ของการปิดผนึกได้
การตรวจสอบและการเตรียมการก่อนการติดตั้ง
การเตรียมพื้นผิวที่ไม่เหมาะสมจะต้องรับผิดชอบในการประมาณการ 40–60% ของรอยรั่วของข้อต่อหน้าแปลนทั้งหมด ในโรงงานแปรรูป ใช้เวลา 15 ถึง 30 นาทีในการตรวจสอบก่อนการติดตั้งอย่างละเอียด ช่วยลดสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของความล้มเหลวของปะเก็นก่อนที่จะเกิดขึ้น
ขั้นตอนที่ 1 — ตรวจสอบปะเก็นเมื่อได้รับ
ก่อนเปิดข้อต่อ ให้ตรวจสอบปะเก็นกับใบสั่งซื้อและข้อกำหนดหน้าแปลน ตรวจสอบสิ่งต่อไปนี้:
- ขนาดท่อที่ระบุ (NPS) และระดับแรงดันที่ถูกต้อง (เช่น ASME คลาส 150, 300, 600, 900, 1500 หรือ 2500)
- วัสดุม้วนและตัวเติมตรงกับข้อกำหนดความเข้ากันได้ทางเคมีของของไหลในกระบวนการ
- ไม่มีความเสียหายที่มองเห็นได้ — รอยบุบ ขดลวดหลวม ฟิลเลอร์แยกออก หรือการกัดกร่อนบนแถบโลหะ
- สีของวงแหวนด้านนอกตรงกับโลหะที่ระบุตามการเข้ารหัส ASME B16.20
- ปะเก็นมีอายุการเก็บรักษาที่แนะนำ — ปะเก็นที่เติมกราไฟท์ควรเก็บให้พ้นจากแสงแดดโดยตรงและสภาพแวดล้อมที่ออกซิไดซ์
ขั้นตอนที่ 2 — ทำความสะอาดและตรวจสอบใบหน้าหน้าแปลน
ทำความสะอาดพื้นผิวหน้าแปลนที่นั่งอย่างทั่วถึงโดยใช้ตัวทำละลายที่เหมาะสม — อะซิโตนหรือไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์สำหรับหน้าแปลนเหล็กคาร์บอนและสแตนเลสส่วนใหญ่ ลบร่องรอยของวัสดุปะเก็นเก่า สนิม ตะกรัน และสารตกค้างจากกระบวนการทั้งหมด ใช้แปรงลวด ที่ขูดหน้าแปลน หรือแผ่นขัดเฉพาะในกรณีที่เกิดรูพรุนหรือเกิดออกซิเดชันรุนแรงเท่านั้น ปิดท้ายด้วยผ้าไร้ขุยและผ้าเช็ดตัวทำละลายเสมอ
วัดความหยาบผิว (Ra) ของหน้าแปลนแบบยกขึ้น สำหรับปะเก็นแผลแบบเกลียว พื้นผิวที่แนะนำคือ 125–250 µin Ra (3.2–6.3 µm Ra) — ผิวเคลือบด้านเสียงแบบฟันปลาที่เกิดจากการตัดด้วยเครื่องมือ 45°/90° ที่ความลึกที่ควบคุมได้ พื้นผิวเรียบกว่า 125 µin อาจทำให้ขดลวดลื่นแทนที่จะฝัง พื้นผิวที่หยาบกว่า 500 µin สามารถเจาะฟิลเลอร์และสร้างเส้นทางรั่วได้
ตรวจสอบรอยขีดข่วนในแนวรัศมี รูพรุน และการบิดงอโดยใช้ขอบตรงที่พาดผ่านเส้นผ่านศูนย์กลางของหน้าแปลน ข้อบกพร่องในแนวรัศมีใดๆ ที่ลึกกว่า 0.3 มม. ซึ่งไหลอย่างต่อเนื่องตั้งแต่รูจนถึงเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก ถือเป็นสาเหตุสำหรับการตัดเฉือนหน้าแปลนใหม่ก่อนที่จะปะเก็นใหม่
ขั้นตอนที่ 3 — ตรวจสอบกระดุม น็อต และแหวนรอง
ต้องทำความสะอาดสตั๊ดโบลต์และน็อตหกเหลี่ยมหนัก ตรวจสอบความเสียหายของเกลียว และหล่อลื่น การหล่อลื่นโบลต์เป็นสิ่งสำคัญ: เกลียวที่ไม่มีการหล่อลื่นสามารถดูดซับแรงบิดที่ใช้เป็นแรงเสียดทานได้มากถึง 50% เหลือเพียง 50% เท่านั้นที่จะสร้างแรงเค้นบริเวณปะเก็น ใช้โมลิบดีนัมไดซัลไฟด์ (MoS₂) หรือสารประกอบป้องกันการยึดติดที่กำหนดพิกัดสำหรับช่วงอุณหภูมิการทำงาน ทาสารหล่อลื่นให้เต็มความยาวเกลียวของสตัดและหน้าลูกปืนน็อตทั้งสองตัว
| ประเภทปะเก็น | เสร็จสิ้น (µin Ra) | เสร็จสิ้น (µm Ra) | ประเภทเสร็จสิ้น |
|---|---|---|---|
| ปะเก็นแผลเกลียว | 125–250 | 3.2–6.3 | แผ่นเสียงแบบหยัก |
| ปะเก็นแหวนร่วม | สูงสุด 63 | สูงสุด 1.6 | พื้นเรียบ |
| ปะเก็น Kammprofile | 125–250 | 3.2–6.3 | หยักหรือเรียบ |
| ปะเก็นแบนไม่มีใยหิน | 250–500 | 6.3–12.5 | หยักหรือสต็อก |
| ปะเก็นโลหะลูกฟูก | 125–250 | 3.2–6.3 | แผ่นเสียงแบบหยัก |
การติดตั้งปะเก็นบาดแผลแบบเกลียวทีละขั้นตอน
ปฏิบัติตามขั้นตอนนี้สำหรับข้อต่อหน้าแปลนทุกอัน การข้ามขั้นตอนต่างๆ แม้จะดูเหมือนเป็นขั้นตอนเล็กๆ น้อยๆ ก็ตาม อาจส่งผลต่อความสมบูรณ์ของ a ได้ ปะเก็นแรงดันสูง การทำงานร่วมที่อุณหภูมิสูงหรือกับสารอันตราย
ขั้นตอนที่ 4 — วางตำแหน่งปะเก็น
วางปะเก็นแผลเกลียวไว้ตรงกลางของหน้าแปลนด้านล่าง วงแหวนศูนย์กลางด้านนอกควรสัมผัสกับรูโบลต์หน้าแปลนหรือรูท่อ ขึ้นอยู่กับประเภทของหน้าแปลน (หน้ายก หน้าแบน หรือข้อต่อแบบแหวน) ห้ามใช้ซีเมนต์ปะเก็น น้ำยาซีล หรือกาวกับปะเก็นแผลเกลียว เพราะสารเหล่านี้จะบีบอัดไม่สม่ำเสมอ ป้องกันไม่ให้ม้วนแน่นอย่างถูกต้อง และอาจทำให้เกิดความเสียหายก่อนเวลาอันควร ห้ามนำปะเก็นแผลเกลียวที่ติดตั้งไว้ก่อนหน้านี้กลับมาใช้ใหม่ไม่ว่าในกรณีใด ๆ
ขั้นตอนที่ 5 – จัดแนวหน้าแปลน
นำหน้าแปลนเชื่อมต่อเข้าตำแหน่งโดยไม่ต้องลากผ่านหน้าปะเก็น การวางแนวของหน้าแปลนไม่ตรงเป็นสาเหตุสำคัญของการโหลดปะเก็นที่ไม่สม่ำเสมอ ช่องว่างระหว่างหน้าแปลนควรขนานกันภายใน เส้นผ่านศูนย์กลางใดก็ได้ 1.5 มม ก่อนการใส่สลักเกลียว ใช้หมุดปรับแนวหน้าแปลนในรูโบลต์ที่อยู่ตรงข้ามกันสองรูเพื่อยึดตำแหน่งไว้ในขณะที่ใส่โบลต์ที่เหลือ ห้ามใช้สลักเกลียวเพื่อดึงหน้าแปลนที่ไม่ตรงแนวเข้าหากัน เพราะอาจทำให้ท่อที่เชื่อมต่อแตกหักและทำให้ข้อต่อเสียหายได้
ขั้นตอนที่ 6 — ใส่และขันน็อตทั้งหมดให้แน่นด้วยมือ
ใส่สตัดและน็อตทั้งหมดแล้วขันให้แน่นด้วยมืออย่างสม่ำเสมอ ในขั้นตอนนี้ น็อตทุกตัวควรกระชับแต่ไม่ต้องขันแรงบิด ยืนยันว่าปะเก็นไม่ขยับ — ตรวจสอบจุดศูนย์กลางด้วยสายตาจากทั้งสองด้านของข้อต่อ ถอดหมุดปรับตำแหน่งออกเมื่อสลักเกลียวทั้งหมดเข้าที่และขันให้แน่นแล้ว
ขั้นตอนที่ 7 — ใช้แรงบิดในรูปแบบกากบาท
แรงบิดถูกนำไปใช้ในหลายรอบโดยใช้รูปแบบกากบาท (รูปดาว) ไม่ใช่รูปแบบตามเข็มนาฬิกาตามลำดับ รูปแบบตามลำดับจะใช้โหลดเต็มที่ด้านหนึ่งก่อนอีกด้านหนึ่ง เอียงปะเก็นและสร้างเส้นทางรั่ว ขั้นตอนที่แนะนำคือ:
- ผ่าน 1: 20–30% ของค่าแรงบิดเป้าหมาย รูปแบบครอส
- ผ่าน 2: 50–70% ของค่าแรงบิดเป้าหมาย รูปแบบครอส
- ผ่าน 3: 100% ของค่าแรงบิดเป้าหมาย รูปแบบครอส
- ผ่าน 4 (การตรวจสอบ): 100% ของแรงบิดเป้าหมาย วนตามเข็มนาฬิการอบๆ โบลต์ทั้งหมด หยุดที่สลักเกลียวแต่ละตัวเฉพาะในกรณีที่ยังหมุนอยู่เท่านั้น หากแรงบิดอยู่ที่ระดับอยู่แล้ว ให้เดินหน้าต่อไป
สำหรับหน้าแปลนรูขนาดใหญ่ (NPS 12 ขึ้นไป) ให้ลองใช้ตัวปรับความตึงโบลต์ไฮดรอลิกแทนประแจแรงบิด ตัวปรับความตึงจะส่งแรงในแนวแกนแทนที่จะใช้ผ่านแรงบิด ส่งผลให้มีการยืดตัวของโบลต์ที่สม่ำเสมอมากขึ้น และลดการกระจายของแรงยึดของแคลมป์ที่ได้รับ โดยทั่วไปการกระจายด้วยประแจทอร์คที่ปรับเทียบแล้วคือ ±25–30%; ตัวปรับความตึงไฮดรอลิกลดการกระจายเหลือ ±5–10%
ลำดับแรงบิดของสลักเกลียวแบบข้ามรูปแบบ (ตัวอย่างหน้าแปลน 8 สลักเกลียว)
รูปที่ 2: ลำดับการขันโบลต์แบบครอสแพทเทิร์นสำหรับหน้าแปลนแบบ 8 โบลต์ ตัวเลขระบุลำดับที่ควรขันโบลต์ในแต่ละรอบ รูปแบบกากบาทช่วยให้มั่นใจได้ว่าความเค้นของปะเก็นที่นั่งจะถูกสร้างขึ้นอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งหน้าเบาะแบบเต็ม ป้องกันไม่ให้ขดลวดเอียงและรักษาการสัมผัสที่สม่ำเสมอระหว่างแถบโลหะและรอยหยักของหน้าแปลน การใช้โบลต์ตามลำดับตามเข็มนาฬิกา ซึ่งเป็นข้อผิดพลาดทั่วไป อาจส่งผลให้ปะเก็นระเบิดหรือรั่วจากด้านที่บิดแรกในขณะที่ด้านตรงข้ามขันแน่น
ค่าแรงบิดของสลักเกลียวและความเครียดในการนั่งของปะเก็น
แรงบิดที่ถูกต้องไม่ใช่ค่าเดียว — ขึ้นอยู่กับขนาดของปะเก็น ชั้นหน้าแปลน เส้นผ่านศูนย์กลางและเกรดของสลักเกลียว สารหล่อลื่นที่ใช้ และความเค้นที่นั่งปะเก็นขั้นต่ำที่ต้องการ (ค่า m และ y ต่อ ASME มาตรา VIII) การใช้แรงบิดที่น้อยเกินไปส่งผลให้เกิดความเครียดและการรั่วไหลของเบาะนั่งไม่เพียงพอ แรงบิดที่มากเกินไปจะบดขยี้ขดลวดและทำลายความยืดหยุ่นของสปริงด้านหลัง ซึ่งทำให้ปะเก็นแผลแบบเกลียวมีประสิทธิภาพภายใต้การหมุนเวียนด้วยความร้อน
ปะเก็นแผลเกลียวสำหรับก ปะเก็นหน้าแปลน โดยทั่วไปแอปพลิเคชันจะต้องมีความเครียดในการนั่งขั้นต่ำ (y) 10,000–15,000 psi (69–103 MPa) และ 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.
สูตรแรงบิดทั่วไปที่รวมปัจจัยแรงเสียดทาน (K) เส้นผ่านศูนย์กลางของสลักเกลียว (d) และภาระของสลักเกลียว (F) คือ: T = K × d × F . สำหรับสตั๊ดที่หล่อลื่นด้วย MoS₂ โดยทั่วไปแล้ว K จะอยู่ที่ 0.14–0.16 สำหรับสตัดที่แห้งและไม่มีการหล่อลื่น ค่า K มีค่าถึง 0.20–0.22 ซึ่งหมายความว่าแรงบิดเดียวกันจะทำให้เกิดภาระโบลต์น้อยลงอย่างเห็นได้ชัด ซึ่งเป็นเหตุผลสำคัญที่ต้องมีการหล่อลื่นโบลต์ในทุกด้าน ปิดผนึกปะเก็น ขั้นตอน
แรงบิดของสตัดโบลต์ทั่วไปตามคลาสหน้าแปลน — NPS 4, ASTM A193 B7 (Nm)
รูปที่ 3: ค่าแรงบิดของสตั๊ดโบลต์ที่เป็นตัวแทนสำหรับหน้าแปลน NPS 4 ทั่วคลาสแรงดัน ASME โดยใช้สตั๊ด ASTM A193 B7 และสารหล่อลื่น MoS₂ ความต้องการแรงบิดจะสเกลสูงชันตามระดับความดัน — ข้อต่อคลาส 1500 ต้องการแรงบิดโบลต์ประมาณ 6.5 เท่าของข้อต่อคลาส 150 สำหรับท่อขนาดเดียวกัน ตรวจสอบค่าแรงบิดเป้าหมายตามจริงจากเอกสารข้อมูลทางวิศวกรรมของผู้ผลิตปะเก็นเสมอ เนื่องจากความหนาแน่นของขดลวดและขนาด ID/OD ของปะเก็นส่งผลโดยตรงต่อการคำนวณภาระที่นั่งที่ต้องการ
การตรวจสอบหลังการติดตั้งและการบิดเกลียวแบบ Hot Bolt
การติดตั้งจะไม่สิ้นสุดเมื่อการขันโบลต์ครั้งสุดท้ายเสร็จสิ้น กิจกรรมหลังการติดตั้งสองกิจกรรมมีความสำคัญต่อความสมบูรณ์ของข้อต่อในระยะยาว: การทดสอบการรั่วครั้งแรกและการบิดกลับของสลักเกลียวร้อน
ทดสอบแรงดันก่อนกลับมาให้บริการ
ข้อต่อปะเก็นใหม่ควรได้รับการทดสอบแบบอุทกสถิตหรือแบบนิวแมติกส์ก่อนกลับไปใช้งานโดยใช้ของเหลวในกระบวนการ การทดสอบอุทกสถิตที่แรงดันออกแบบ 1.5 เท่าเป็นมาตรฐานสำหรับระบบท่อส่วนใหญ่ตาม ASME B31.3 ในระหว่างการทดสอบ ให้ตรวจสอบข้อต่อด้วยสายตาเพื่อดูการซึมหรือการร้องไห้ อย่าบิดโบลต์ซ้ำในขณะที่ข้อต่ออยู่ภายใต้แรงดันทดสอบ เนื่องจากอาจเป็นอันตรายต่อความปลอดภัยและอาจทำให้โบลต์แตกหักกะทันหัน
ขั้นตอนการรีทอร์กแบบ Hot Bolt
เมื่อระบบหน้าแปลนถึงอุณหภูมิการทำงานเป็นครั้งแรก การขยายตัวเนื่องจากความร้อนทำให้เกิดการยืดตัวของโบลต์และวัสดุตัวเติมคลายตัว (โดยเฉพาะกับตัวเติมกราไฟท์) ช่วยลดภาระของโบลต์ที่มีประสิทธิภาพโดย 10–25% . การรีทอร์กแบบร้อน — ดำเนินการที่อุณหภูมิการทำงานภายใน 2–4 ชั่วโมงของการให้ความร้อนครั้งแรก — จะคืนภาระของโบลต์เป้าหมายและชดเชยผลกระทบเหล่านี้ การรีทอร์กแบบร้อนควรทำในลำดับรูปแบบกากบาทเดียวกันกับขั้นตอนแรงบิดเริ่มต้น
ระเบียบปฏิบัติด้านความปลอดภัยสำหรับการหมุนกลับด้วยความร้อนจะต้องจัดการกับความเสี่ยงที่บุคลากรสัมผัสกับพื้นผิวที่ร้อน (สูงกว่า 60°C) และระบบที่มีแรงดัน ใช้ประแจทอร์คที่ปรับเทียบแล้วพร้อมด้ามจับแบบขยายเพื่อป้องกันไม่ให้ผู้ปฏิบัติงานอยู่ห่างจากข้อต่อที่ร้อน สำหรับระบบที่มีของเหลวอันตราย การคืนแรงบิดด้วยความร้อนจำเป็นต้องได้รับใบอนุญาตทำงานอย่างเป็นทางการ ผู้ปฏิบัติงานบางรายละเว้นการรีทอร์กร้อนบนปะเก็นที่เติม ไฟเบอร์ เนื่องจากความไวการคืบของ PTFE ที่สูงขึ้นที่อุณหภูมิสูง — ปรึกษาคุณ ผู้จำหน่ายปะเก็น คำแนะนำทางเทคนิคสำหรับวัสดุตัวเติมเฉพาะ
การผ่อนคลายภาระของปะเก็นโบลต์เทียบกับอุณหภูมิในการทำงาน (ฟิลเลอร์กราไฟท์)
รูปที่ 4: การคงรับน้ำหนักของโบลต์เป็นเปอร์เซ็นต์ของภาระการประกอบเริ่มต้นเทียบกับอุณหภูมิการทำงานของปะเก็นแผลเกลียวที่เติมกราไฟท์ ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าเหตุใดการคืนแรงบิดด้วยความร้อนจึงมีความสำคัญ: เมื่อข้อต่อมีอุณหภูมิถึง 200°C โดยทั่วไปจะสูญเสียภาระโบลต์เริ่มต้นไป 15% เนื่องจากการขยายตัวทางความร้อน การคลายตัวของฟิลเลอร์ และการฝังตัว ที่อุณหภูมิ 450°C — ภายในช่วงการให้บริการของตัวเติมกราไฟท์ — การคลายตัวสะสมอาจสูงถึง 32% ทำให้การบิดกลับเป็นระยะและช่วงเวลาการตรวจสอบจำเป็นสำหรับการรักษาประสิทธิภาพการซีลที่ปลอดภัยในการใช้งานปะเก็นที่มีอุณหภูมิสูง
การเลือกปะเก็นแผลเกลียวที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานของคุณ
การเลือกวัสดุที่ถูกต้องไม่สามารถแยกออกจากการติดตั้งที่ถูกต้องได้ ปะเก็นที่ติดตั้งอย่างสมบูรณ์แบบที่ทำจากวัสดุที่ไม่ถูกต้องจะล้มเหลวอย่างแน่นอนเช่นเดียวกับวัสดุที่ถูกต้องที่ติดตั้งไม่ถูกต้อง เมทริกซ์การเลือกด้านล่างครอบคลุมตัวแปรที่สำคัญที่สุด
การเลือกโลหะที่คดเคี้ยว
โลหะที่คดเคี้ยวจะต้องต้านทานการกัดกร่อนจากทั้งของไหลในกระบวนการและสภาพแวดล้อมภายนอก สำหรับการใช้งานด้านปิโตรเลียมและเคมีส่วนใหญ่ สแตนเลส 316 เป็นตัวเลือกมาตรฐาน สำหรับบริการที่มีคลอไรด์สูงกว่า 60°C ขดลวดอัลลอย 825 หรือ ฮาสเตลลอย C-276 ให้ความต้านทานต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นได้ดีกว่า สำหรับน้ำมันดิบที่มีกำมะถันสูงและก๊าซโรงกลั่น สเตนเลส 317L หรือเกรดดูเพล็กซ์คือตัวเลือกทั่วไป
คู่มือการเลือกวัสดุตัวเติม
- กราไฟท์ที่ยืดหยุ่น: เหมาะสำหรับไอน้ำ ไฮโดรคาร์บอน กรดและด่างส่วนใหญ่ ไม่เหมาะสำหรับกรดออกซิไดซ์อย่างแรง (ไนตริก, ซัลฟิวริกเข้มข้น) หรือบริการออกซิเจนเหลว
- ไฟเบอร์: แนะนำให้ใช้กับกรดแก่ ตัวทำละลาย ยา และการใช้งานในเกรดอาหาร จำกัดไว้ที่ 260°C และความดันปานกลาง การคืบคลานสูง — ต้องการโหลดโบลต์สูงสุดที่ต่ำกว่า
- ไมกา: สำหรับการใช้งานแก๊สในเตาเผาและกองซ้อนที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 450°C ซึ่งกราไฟต์จะเกิดปฏิกิริยาออกซิไดซ์ มีความสอดคล้องน้อยกว่ากราไฟท์ โดยต้องใช้หน้าแปลนที่เรียบกว่า
- เซรามิกไฟเบอร์: สำหรับการบริการที่มีอุณหภูมิสูงเกิน 700°C ในสภาพแวดล้อมที่ไม่กัดกร่อน เปราะ — ต้องมีการจัดการอย่างระมัดระวังระหว่างการติดตั้ง
เรดาร์คุณสมบัติของวัสดุฟิลเลอร์: กราไฟท์เทียบกับ PTFE และไมกา
รูปที่ 5: การเปรียบเทียบคุณสมบัติของเรดาร์ของวัสดุอุดปะเก็นแผลเกลียวทั่วไปสามชนิด กราไฟท์นำเสนอโปรไฟล์สมรรถนะที่สมดุลที่สุด — ช่วงอุณหภูมิที่ดีเยี่ยม ทนต่อสารเคมีได้ดี และความสามารถรับแรงดันสูง — ทำให้เป็นตัวเลือกเริ่มต้นสำหรับโรงกลั่นและบริการน้ำมันและก๊าซ PTFE ทนต่อสารเคมีได้เป็นเลิศ แต่ทนทานต่อการคืบคลานต่ำและพิกัดแรงดันที่จำกัด ไมกาให้สมรรถนะที่อุณหภูมิสูงที่ไม่มีใครเทียบได้แต่มีความสอดคล้องต่ำกว่า ซึ่งหมายความว่าต้องใช้พื้นผิวหน้าแปลนที่เกือบจะสมบูรณ์แบบและแรงโบลต์ที่สูงกว่าเพื่อให้ได้การซีลที่มีประสิทธิภาพ
| บริการกระบวนการ | โลหะที่คดเคี้ยว | วัสดุฟิลเลอร์ | หมายเหตุ |
|---|---|---|---|
| ไอน้ำ (อิ่มตัว/ร้อนยวดยิ่ง) | 316 เอสเอส | กราไฟท์ที่มีความยืดหยุ่น | จำเป็นต้องมีการรีทอร์กแบบร้อน |
| น้ำมันดิบ / โรงกลั่น | 316 เอสเอส or 317L | กราไฟท์ที่มีความยืดหยุ่น | ต้องใช้วงแหวนด้านใน ≥ Class 900 |
| กรดเข้มข้น (HCl, HF) | Hastelloy C-276 | ไฟเบอร์ | โหลดโบลต์จำกัด — การคืบของ PTFE |
| ก๊าซหุงต้ม / เตา | 310 SS หรืออินโคเนล | ไมกา or Ceramic | กราไฟท์ที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 450°C จะเกิดปฏิกิริยาออกซิไดซ์ |
| ยา / อาหาร | 316L เอสเอส (ขัดเงา) | เวอร์จิน PTFE | จำเป็นต้องมีฟิลเลอร์ที่เป็นไปตามข้อกำหนดของ FDA |
| น้ำทะเล/นอกชายฝั่ง | โลหะผสม 825 หรือ 625 | กราไฟท์ที่มีความยืดหยุ่น | อาจจำเป็นต้องมีการป้องกัน Cathodic |
ข้อผิดพลาดในการติดตั้งทั่วไปและวิธีหลีกเลี่ยง
ประสบการณ์ภาคสนามจากโปรแกรมการบำรุงรักษาโรงงานปิโตรเคมีจะระบุข้อผิดพลาดในการติดตั้งเดียวกันในไซต์และผู้ปฏิบัติงานที่แตกต่างกันอย่างสม่ำเสมอ การทำความเข้าใจโหมดความล้มเหลวเหล่านี้มีความสำคัญพอๆ กับการรู้ขั้นตอนที่ถูกต้อง
นำปะเก็นที่ถูกบีบอัดก่อนหน้านี้กลับมาใช้ใหม่
เมื่อปะเก็นแผลแบบเกลียวถูกบีบอัดระหว่างหน้าแปลนและขนถ่ายออก สปริงด้านหลังในขดลวดโลหะจะลดลงอย่างถาวร วัสดุตัวเติม โดยเฉพาะ PTFE ได้ไหลเข้าสู่ความผิดปกติของพื้นผิวแล้ว และไม่สามารถปรับให้เข้ากับข้อต่อใหม่ได้ ห้ามใช้ปะเก็นแผลแบบเกลียวซ้ำ ค่าใช้จ่ายของปะเก็นทดแทนนั้นน้อยมากเมื่อเทียบกับต้นทุนของการเปิดหน้าแปลนที่สองหรือการรั่วไหลของกระบวนการ
การใช้น้ำยาซีลหรือสารประกอบเกลียวกับหน้าปะเก็น
สารประกอบเคลือบหลุมร่องฟันที่ใช้กับพื้นผิวขดลวดจะสร้างชั้นสัมผัสที่ไม่สม่ำเสมอซึ่งทำให้ปะเก็นมีตำแหน่งเยื้องศูนย์กลาง จากนั้นโหลดของโบลต์จะมุ่งไปที่จุดสูง ซึ่งนำไปสู่การบีบอัดที่มากเกินไปของขดลวดและศักยภาพในการทะลุโซนที่มีความเครียดต่ำ สารหล่อลื่นชนิดเดียวที่ยอมรับได้ในชุดปะเก็นคือที่เกลียวโบลต์และหน้าลูกปืนน็อต — ไม่เคยอยู่บนพื้นผิวที่นั่งของปะเก็น
การใช้ปะเก็นที่มีระดับแรงดันไม่ถูกต้อง
ปะเก็น Class 300 ที่ติดตั้งในหน้าแปลน Class 600 จะถูกบีบอัดและทำลายมากเกินไป — วงแหวนรอบนอกจะจำกัดการบีบอัดไม่เพียงพอ ในทางกลับกัน ปะเก็นคลาส 600 ในข้อต่อคลาส 300 จะถูกบีบอัดน้อยเกินไป ส่งผลให้เกิดความเครียดและการรั่วไหลของที่นั่งไม่เพียงพอ ตรวจสอบเครื่องหมายระดับความดันบนวงแหวนรอบนอกของปะเก็นกับพิกัดหน้าแปลนทุกครั้งก่อนการติดตั้ง
ไม่สนใจการหมุนของหน้าแปลนและความเครียดของท่อ
ความเค้นของท่อ — ความเค้นที่เกิดขึ้นบนข้อต่อหน้าแปลนเนื่องจากการวางท่อที่ไม่ตรงแนวหรือรองรับไม่เพียงพอ — ทำให้เกิดโมเมนต์การโก่งตัวที่ทำให้โหลดปะเก็นด้านหนึ่งไม่เท่ากัน แม้แต่ข้อต่อที่ได้รับแรงบิดอย่างสมบูรณ์แบบก็อาจเกิดการรั่วได้หากท่อประสบกับการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนอย่างมีนัยสำคัญโดยไม่มีลูปหรือตัวรองรับการขยายตัวที่เหมาะสม การวิเคราะห์ความเค้นของท่อควรยืนยันว่าโหลดของหน้าแปลนยังคงอยู่ภายในขีดจำกัดที่อนุญาตของ ASME B16.5 ก่อนที่จะปิดข้อต่อ
สาเหตุหลักของการรั่วไหลของปะเก็นแผลเกลียวในโรงงานอุตสาหกรรม (%)
รูปที่ 6: การกระจายต้นตอของการรั่วไหลของปะเก็นแผลเกลียว โดยอิงจากข้อมูลการบำรุงรักษาจากโรงงานปิโตรเคมีและโรงกลั่น การเตรียมพื้นผิวหน้าแปลนที่ไม่ดีเป็นสาเหตุหลัก ซึ่งคิดเป็นประมาณ 35% ของการรั่วไหลทั้งหมด ซึ่งตอกย้ำถึงความสำคัญของการตรวจสอบอย่างละเอียดก่อนการเปิดข้อต่อทุกครั้ง ขั้นตอนการขันทอร์คที่ไม่ถูกต้องและข้อผิดพลาดของรูปแบบโบลต์เป็นสาเหตุของความล้มเหลวมากกว่าหนึ่งในสี่ ซึ่งเกือบจะถูกกำจัดออกไปด้วยการฝึกอบรมช่างเทคนิคที่เหมาะสมและการใช้เครื่องมือทอร์คที่สอบเทียบแล้ว
OEM และการผลิตปะเก็นแผลเกลียวแบบกำหนดเอง
สำหรับการใช้งานที่ปะเก็นแค็ตตาล็อกมาตรฐานไม่เหมาะสม — ขนาดหน้าแปลนที่ไม่ได้มาตรฐาน, สื่อที่รุนแรง หรือข้อกำหนดด้านกฎระเบียบพิเศษ — ทำงานโดยตรงกับผู้ที่มีคุณสมบัติเหมาะสม ผู้ผลิตปะเก็นแผลเกลียว การนำเสนอบริการ OEM และ ODM ให้ข้อได้เปรียบที่สำคัญ
Ningbo Rilson Sealing Material Co., Ltd. ก่อตั้งขึ้นในปี 2007 และตั้งอยู่ในเมืองหนิงโป มณฑลเจ้อเจียง ดำเนินธุรกิจโรงงานผลิตขนาด 20,000 ตารางเมตรโดยเฉพาะสำหรับการออกแบบและผลิตปะเก็นซีลสำหรับภาคการผลิตปิโตรเลียม เคมี พลังงาน การต่อเรือ และเครื่องจักร ด้วยความเป็นมืออาชีพ ผู้จำหน่ายปะเก็น และ 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.
เมื่อมีส่วนร่วมก ผู้ผลิตปะเก็นแผลเกลียว สำหรับการพัฒนาตามสั่งหรือ OEM วิศวกรฝ่ายจัดซื้อควรขอ:
- ใบรับรองการตรวจสอบย้อนกลับของวัสดุสำหรับแถบพันและตัวบรรจุ รวมถึงการอ้างอิงหมายเลขความร้อน
- รายงานการตรวจสอบมิติที่ยืนยัน ID, OD และความหนาภายใน ASME B16.20 หรือความคลาดเคลื่อนที่ตกลงกันไว้
- ผลการทดสอบการรั่วไหลของอุทกสถิตหรือนิวแมติกตามความเหมาะสม
- ข้อมูลความหนาแน่นของขดลวดและแรงอัดสำหรับการคำนวณความเค้นที่นั่งของปะเก็น
- รายงานความเข้ากันได้ของสารเคมีหรือเอกสารการปฏิบัติตามข้อกำหนด NACE MR0175 สำหรับบริการที่มีรสเปรี้ยว
คำถามที่พบบ่อย
ไตรมาสที่ 1 ปะเก็นแผลแบบเกลียวสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้หลังจากเปิดหน้าแปลนเพื่อตรวจสอบแล้วหรือไม่
ไม่ ปะเก็นแผลแบบเกลียวไม่ควรนำมาใช้ซ้ำ เมื่อขดลวดถูกบีบอัดภายใต้แรงโบลต์และคลายออกในเวลาต่อมา แถบโลหะจะสูญเสียความสามารถในการสปริงกลับส่วนหนึ่ง และวัสดุตัวเติมได้ปรับให้เข้ากับพื้นผิวหน้าแปลนเดิมแล้ว การพยายามใส่ปะเก็นที่ใช้แล้วกลับเข้าไปใหม่จะทำให้เกิดแรงตึงบริเวณที่นั่งที่ไม่สามารถคาดเดาได้ และเพิ่มความเสี่ยงต่อการรั่วไหลอย่างมาก ติดตั้งปะเก็นใหม่ทุกครั้งที่เปิดหน้าแปลน ไม่ว่าการเปิดจะสั้นแค่ไหนก็ตาม
ไตรมาสที่ 2 อะไรคือความแตกต่างระหว่างปะเก็นแผลแบบเกลียวที่มีและไม่มีวงแหวนด้านใน?
วงแหวนด้านใน (เรียกอีกอย่างว่าตัวจำกัดแรงอัดหรือวงแหวนเจาะ) เป็นวงแหวนโลหะแข็งซึ่งอยู่ที่ด้านเจาะของขดลวด หน้าที่หลักคือการป้องกันไม่ให้ขดลวดถูกบีบอัดเข้าด้านในมากเกินไปภายใต้แรงโบลต์สูง ซึ่งจะดันฟิลเลอร์เข้าไปในรูท่อและจำกัดการไหล หรือทำให้ขดลวดพังทลาย ตาม ASME B16.20 วงแหวนด้านในจำเป็นสำหรับคลาส 900 ขึ้นไป สำหรับคลาสแรงดันทั้งหมดในหน้าข้อต่อแบบลิ้นและร่องและวงแหวน และแนะนำสำหรับคลาส 300 และ 600 ในการใช้งานที่มีแรงดันสูงหรืออุณหภูมิสูงส่วนใหญ่
ไตรมาสที่ 3 ฉันจะตรวจสอบค่าแรงบิดของโบลต์ที่ถูกต้องสำหรับปะเก็นแผลเกลียวได้อย่างไร
แรงบิดที่ถูกต้องควรคำนวณตามขนาดปะเก็นเฉพาะ เกรดและเส้นผ่านศูนย์กลางของสลักเกลียว ปัจจัยแรงเสียดทานของน้ำมันหล่อลื่น (K-factor) และความเค้นที่นั่งปะเก็นขั้นต่ำ (ค่า y) ที่ให้ไว้ในเอกสารข้อมูลทางเทคนิคของผู้ผลิตปะเก็น ตารางแรงบิดทั่วไปเป็นเพียงจุดเริ่มต้นเท่านั้น และไม่ได้คำนึงถึงความผันแปรของความหนาแน่นของขดลวดระหว่างผู้ผลิต สำหรับข้อต่อที่สำคัญ เช่น แรงดันสูง อุณหภูมิสูง หรือตัวกลางที่เป็นอันตราย ให้จ้างวิศวกรการจัดการหน้าแปลนเพื่อคำนวณและบันทึกแรงบิดเป้าหมายสำหรับข้อต่อแต่ละประเภทในโรงงานของคุณ
ไตรมาสที่ 4 ปะเก็นแผลแบบเกลียวจำเป็นต้องมีการตกแต่งหน้าแปลนแบบใด
ปะเก็นพันแผลแบบเกลียวจำเป็นต้องมีการเคลือบแผ่นเสียงแบบฟันปลาที่มีความขรุขระของพื้นผิว 125 ถึง 250 µin Ra (3.2 ถึง 6.3 µm Ra) ผิวเคลือบนี้ให้พื้นผิวที่มีการควบคุม ซึ่งขดลวดโลหะสามารถกัดเข้าไปได้ในระหว่างการบีบอัด ทำให้เกิดซีลขนาดเล็กตามแนวหน้าสัมผัสของขดลวดแต่ละเส้น พื้นผิวที่เรียบเกินไปอาจทำให้ปะเก็นลื่นไถลภายใต้แรงกด พื้นผิวที่หยาบเกินไปอาจทำให้ฟิลเลอร์เจาะได้ หากหน้าหน้าแปลนมีรอยขีดข่วนในแนวรัศมีลึกกว่าประมาณ 0.3 มม. ควรกลึงหน้าแปลนอีกครั้งก่อนที่จะติดตั้งปะเก็นใหม่
คำถามที่ 5 ฉันจะเลือกระหว่างกราไฟท์และตัวเติม PTFE สำหรับการใช้งานด้านเคมีได้อย่างไร
เกณฑ์การคัดเลือกหลักคือความเข้ากันได้ทางเคมีและอุณหภูมิในการทำงาน สารตัวเติม PTFE นิยมใช้กับกรดอนินทรีย์เข้มข้น (ไฮโดรคลอริก ไฮโดรฟลูออริก ฟอสฟอริก) ตัวทำละลายอินทรีย์ และบริการต่างๆ ที่จำเป็นต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดของ FDA แต่ PTFE ถูกจำกัดไว้ที่ 260°C และมีการคืบคลานที่สูงกว่า ซึ่งหมายความว่าจะต้องลดภาระของโบลต์สูงสุดลง สารตัวเติมกราไฟท์เหมาะสำหรับไฮโดรคาร์บอน ไอน้ำ และกรดและด่างหลายชนิดที่มีอุณหภูมิสูงถึง 450°C แต่ต้องหลีกเลี่ยงด้วยกรดออกซิไดซ์ที่แรง (กรดไนตริกที่สูงกว่า 10% กรดซัลฟิวริกเข้มข้น) และออกซิเจนเหลว หากมีข้อสงสัย โปรดดูแผนภูมิความเข้ากันได้ทางเคมีของผู้ผลิตปะเก็น และยืนยันกับวิศวกรกระบวนการ
คำถามที่ 6 มาตรฐานใดที่ควบคุมขนาดและวัสดุของปะเก็นแผลเกลียว
มาตรฐานหลักสำหรับปะเก็นพันเกลียวที่ใช้กับหน้าแปลน ASME B16.5 และ B16.47 คือ ASME B16.20 ซึ่งระบุขนาด ความคลาดเคลื่อน การระบุวัสดุ (รหัสสี) และข้อกำหนดการก่อสร้างสำหรับปะเก็นในคลาส 150 ถึง 2500 สำหรับตลาดยุโรป EN 1514-2 ครอบคลุมข้อกำหนดที่เทียบเท่ากัน เกรดวัสดุสำหรับแถบพันและตัวเติมต้องเป็นไปตามมาตรฐานวัสดุ ASTM, ASME หรือ EN ที่เกี่ยวข้อง สำหรับบริการที่มีฤทธิ์เปรี้ยวในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ NACE MR0175/ISO 15156 กำหนดข้อกำหนดเพิ่มเติมเกี่ยวกับวัสดุขดลวดโลหะเพื่อป้องกันการแตกร้าวจากความเครียดซัลไฟด์
