Диапазон температур прокладок из нержавеющей стали с эллиптическим металлическим кольцом высокой температуры и высокого давления, как правило, от - 200°C до 800°C, диапазон давления от 2,0 МПа до 42 МПа, подходит для герметизации фланца трубопровода при высокой температуре и высоком давлении, например, пара при высокой температуре и высоком давлении, газ, фланец трубы растворителя, паз башни, сосуд под давлением, высокоскоростное соединение, высокотемпературный клапан высокого давления, крышка и т. Д. В нефтегазовой промышленности также широко используется на устьевых устройствах и нефтяных деревьях.
Прокладка из нержавеющей стали
Правильная установка восьмиугольной прокладки является ключом к обеспечению ее надежного уплотнения в условиях высокой температуры и высокого давления, и она должна строго следовать эксплуатационным нормам, начиная с подготовки перед установкой и заканчивая полным управлением окончательным креплением. Ниже приведены подробные этапы установки и меры предосторожности:
I. Подготовка к установке
Проверка соответствия прокладки фланцу
Подтвердите соответствие материала, спецификации (длина края, толщина, форма сечения) восьмиугольной прокладки фланцевой трапециевидной канавке. Например, номинальный диаметр прокладки должен соответствовать фланцу, а размер сечения должен соответствовать проектным требованиям глубины и ширины канавки (обычно в соответствии со стандартами ASME B16.20 и т.д.).
Проверьте угол фланцевой трапециевидной канавки (обычно 23 ° или 30 °), шероховатость поверхности (обычно требуется Ra3.2 ~ 6,3 мкм), чтобы убедиться, что нет вмятины, выпуклости, трещины и других дефектов, в канавке не должно быть царапины проницаемости (иначе она может стать каналом утечки).
Очистка и проверка герметичности
Очистить фланцевые канавки и поверхность прокладки от примесей, включая загрязнение маслом, ржавчиной, шлаком, пылью и т. Д. (Можно вытирать без бархата, смоченного спиртом или специальным моющим средством). При наличии твердых частиц это может привести к локальному неравномерному напряжению прокладки или даже к разрушению давления.
Проверьте качество поверхности прокладки: убедитесь, что нет деформации, царапин, заусенцев, ржавчины или трещин, край не имеет закатанной кромки, в противном случае необходимо заменить новую прокладку (повторно используемая прокладка должна подтвердить, что выравнивание поверхности не было нарушено).
Подготовка инструментов и вспомогательных материалов
Приготовьте крутящий момент гаечный ключ (выберите диапазон в соответствии со спецификацией болта, чтобы обеспечить точность), болтовую смазку (например, высокотемпературную антикусную связку, чтобы избежать застряния или укуса при креплении болта), маркер (порядок затягивания болта маркировки) и так далее.
II. Расположение и расположение прокладок
Правильно вставить прокладку
Восьмигранная прокладка плавно помещается во фланцевую трапециевидную канавку, чтобы убедиться, что прокладка полностью прикреплена к дну канавки и боковой стороне канавки без перекосов и смещения. Если прокладка размещена неправильно, это может привести к уменьшению локальной контактной площади, подверженной одностороннему чрезмерному сжатию при креплении и недостаточному давлению уплотнения с другой стороны.
Для горизонтального фланца прокладка может быть слегка повернута, чтобы подтвердить, что она может свободно скользить в канавке (без застоя), указывая на размещение на месте; Для вертикальных фланцев требуется временная фиксированная прокладка (например, с помощью специальной рабочей сборки), чтобы предотвратить скольжение во время установки.
Предотвращение человеческих повреждений
При установке запрещается взламывать или стучать прокладку твердым предметом, чтобы предотвратить деформацию прокладки или царапины поверхности; Запрещается касаться плотной обложки непосредственно руками (жир на руке, пот может загрязнять поверхность, влиять на уплотнение), рекомендуется использовать чистые перчатки.
Предварительное натяжение и крепление болтов
Предварительное натяжение болтов
При установке фланцевого соединительного болта смазка наносится сначала на болтовую резьбу и контактную поверхность гайки (чтобы избежать укуса при высокой температуре), затем все болты завинчиваются вручную в отверстие, чтобы убедиться, что гайка прикреплена к фланцевой поверхности, а болт показывает гайку одинаковой длины (обычно от 2 до 3 резьбовых зубьев).
Предварительная цель предварительного натяжения: сделать прокладку в предварительном контакте с фланцевым желобом, устранить зазор, в это время предварительное натяжение каждого болта должно быть равномерным (можно скрутить рукой до невозможности вращения).
Симметричный, пошаговый крепежный болт
-

Высокое давление 304 эллиптическая металлическая кольцевая прокладка
Порядок крепления: необходимо применять принцип "симметричного пересечения", то есть симметричное затягивание от центра фланца к обеим сторонам, чтобы избежать одностороннего напряжения, приводящего к деформации фланца. Например, для фланцев 4 болтов, в порядке "1 → 3 → 2 → 4"; Для многоболтовых фланцев последовательно пропускайте от 1 до 2 болтовых креплений по часовой стрелке или против часовой стрелки (см. рисунок ниже: номер болта 1, 2, 3... n, в порядке 1 → n / 2 + 1 → 2 → n / 2 + 2...).
Шаговая загрузка: постепенное увеличение крутящего момента до расчетного значения в 3 - 4 раза, а не одноразовое затягивание. Например, первое наложение 50% проектного крутящего момента, второе наложение 80%, третье наложение 100%, после каждого крепления, чтобы проверить, остается ли прокладка в центре.
Управление крутящим моментом: крепление в строгом соответствии с значением крутящего момента, требуемым конструкцией фланца (можно ссылаться на материал болта, спецификации соответствующего крутящего момента), чтобы избежать чрезмерного натяжения (приводящего к чрезмерной пластической деформации прокладки, текучести фланца или болта) или чрезмерного рыхления (прокладка недостаточно сжата, чтобы сформировать эффективную уплотнительную ленту).
Подтверждение состояния после крепления
После того, как крепление завершено, пробка проверяет равномерность фланцевого зазора, чтобы убедиться, что нет очевидной дислокации; Наблюдайте, выравнивается ли край прокладки с фланцевым желобом без локального выпуклости.
IV. Проверка и меры предосторожности после установки
Первоначальная проверка герметичности
Перед повышением давления в системе может быть проведено испытание на герметичность (например, вход в инертный газ, с мыльной водой, чтобы проверить, пузырится ли фланцевый интерфейс), чтобы подтвердить отсутствие утечки.
Если система позволяет, сначала можно сделать холодное крепление (при нормальной температуре снова последовательно затягивать болты), чтобы избежать теплового расширения и охлаждения болтов в условиях высокой температуры, что приводит к снижению предварительного натяжения.
Контроль в режиме эксплуатации
После запуска системы пристальное внимание уделяется изменениям температуры и давления, при возникновении колебаний, после стабилизации необходимо еще раз проверить предварительное натяжение болта (особенно высокотемпературные условия, болт может вызвать потерю крутящего момента из - за ползучести).
Запрещается снимать или уплотнять болты при нажатии системы, чтобы избежать отказа прокладки от удара давления.
Меры предосторожности при повторном использовании
При повторном использовании прокладки необходимо очистить и проверить выравнивание поверхности, чтобы подтвердить отсутствие пластической деформации (можно прикрепить поверхность линейкой, щель не превышает 0,1 мм); В то же время проверьте, не изношен ли фланцевый желоб из - за предыдущей установки и, при необходимости, отремонтируйте фланец.
Резюме ключевых принципов
"Чисто, правильно, равномерно": уплотнение должно быть чистым, прокладка должна быть точно локализована, прочность болта равномерно распределена, чтобы избежать локального перенапряжения или низкого давления.
Приоритет соответствия: размер, материал, адаптивность условий прокладки и фланца должны строго соответствовать, прокладки разных спецификаций или материалов не должны смешиваться.
С помощью вышеуказанных шагов можно свести к минимуму риск утечки, вызванный неправильной установкой, и обеспечить долгосрочную надежность уплотнения восьмиугольной прокладки в условиях высокой температуры и высокого давления.
Несоответствие материала прокладки и материала фланца является важной причиной отказа системы уплотнения, что может привести к снижению герметичности, повреждению деталей и даже вызвать несчастные случаи с безопасностью, конкретные последствия заключаются в следующем:
I. Отказ уплотнения, появление утечки
Недостаточное или неравномерное распределение контактных напряжений
Твердость и модуль упругости разных материалов сильно различаются. Например:
Если материал прокладки слишком мягкий (например, чистая медь), а материал фланца жесткий (например, нержавеющая сталь), прокладка будет чрезмерно сжата при креплении и встроена в крошечные ямы на поверхности фланца, что приводит к уменьшению эффективной площади контакта уплотнения, при повышении давления легко просачивается из зазора;
Если материал прокладки является жестким (например, твердый сплав), а материал фланца мягче (например, углеродистая сталь), прокладка не может быть полностью прикреплена к фланцу, контактное напряжение сосредоточено на локальной высоте, образуя « точечный контакт » вместо « поверхностного уплотнения», риск утечки резко возрастает.
Расхождение коэффициентов теплового расширения приводит к зазору
В высокотемпературных условиях, если коэффициент теплового расширения прокладки и фланца слишком велик (например, металлическая прокладка и неметаллический фланец, комбинация различных металлических материалов), при изменении температуры оба растяжения не синхронизируются, что может повредить первоначальное герметичное контактное давление, образуя новый канал утечки. Например: прокладка может деформироваться из - за « чрезмерного сжатия», когда расширение больше фланца; Когда объем расширения меньше фланца, возникает зазор из - за « релаксации».
II. Химические реакции между материалами, разрушающие герметичность
Электрохимическая коррозия (galvanic corrosion)
При контакте металла с двумя различными электродными потенциалами (например, медная прокладка и фланец из углеродистой стали), во влажной среде, среде (например, кислотно - щелочной раствор) и других электролитных средах, образуется первичная реакция батареи: металл с низким электродным потенциалом (например, углеродистая сталь) коррозируется как анод, образуя ржавчину, яму для коррозии, что приводит к повреждению фланцевого уплотнения; В то же время продукты коррозии (например, ржавчина) могут прикрепляться к поверхности прокладки, нарушая ее выравнивание и еще больше усугубляя утечку.
Проблемы химической совместимости
Если прокладка и фланцевый материал вступают в реакцию с средой или между ними происходит химическая реакция, герметичные детали могут быть повреждены напрямую. Например:
При контакте алюминиевой прокладки с латунным фланцем может произойти межметаллическая реакция соединения, в результате которой образуется хрупкое вещество, вызывающее отслоение прокладки или поверхности фланца;
В сернистой среде фланец из нержавеющей стали контактирует с прокладкой из углеродистой стали, что может привести к растрескиванию обеих поверхностей из - за реакции « хрупкости» серы.
III. Механические повреждения, сокращающие срок службы компонентов
Пластическая деформация прокладки или фланца
Когда твердость материала не совпадает, в процессе крепления может возникнуть явление « жесткого повреждения и мягкости»:
Жесткие прокладки (например, высокохромовые сплавы) царапают уплотнение мягкого фланца (например, алюминиевого сплава), образуя царапины канала утечки;
Мягкая прокладка (например, свинец) при экструзии жесткого фланца может « раздавиться» из - за чрезмерной пластической деформации, теряя способность к отскоку и не компенсируя изменения уплотнения, вызванные колебаниями давления или температуры в системе.
Отказ от усталости
При переменном давлении или температурных условиях вязкость материала, несогласованность упругости может привести к усталости прокладки или фланца от повторных напряжений. Например, жесткий фланец (например, чугун) сочетается с прокладкой с разной эластичностью (например, асбестовый каучук), прокладка не может поглощать крошечные деформации фланца, при длительном переходном напряжении возникает трещина или разрыв.
IV. Риски для безопасности и экономические потери
Утечка диэлектрика вызывает аварию: если транспортируется легковоспламеняющаяся и взрывоопасная, токсичная и вредная среда (например, природный газ, химические вещества), утечка может привести к пожару, взрыву или отравлению людей;
Увеличение стоимости простоя и обслуживания оборудования: после утечки требуется аварийный ремонт остановки, замена поврежденных прокладок, фланцев и даже влияет на работу всей системы, что приводит к сбоям в производстве и экономическим потерям;
Совокупная опасность долгосрочной коррозии: электрохимическая коррозия или химическая коррозия могут постепенно увеличивать повреждение уплотнения, что может привести к снижению прочности фланца или корпуса трубопровода, вызывая более серьезные аварии на разрыв.
резюме
В основе соответствия прокладки и материала фланца лежит адаптация твердости, электрохимическая совместимость, координация теплового расширения и химическая стабильность. В практическом применении, в соответствии с свойствами среды (температура, давление, коррозионная способность), условиями работы, со ссылкой на соответствующие стандарты (например, ASME, GB), чтобы выбрать соответствующую комбинацию материала (например: фланец из нержавеющей стали часто с металлической накладкой, прокладкой из сплава на основе никеля и т. Д.), чтобы избежать вышеуказанных последствий.

Прокладка из нержавеющей стали