El rango de temperatura de la Junta de acero inoxidable del anillo metálico Oval de alta temperatura y alta presión es generalmente de - 200 ° C a 800 ° c, y el rango de presión es de 2,0 MPa a 42 mpa. es adecuado para el sellado de la brida de tubería de alta temperatura y alta presión, como vapor de alta temperatura y alta presión, gas y disolvente, ranuras de torre, recipientes a presión, superficies de Unión de alta velocidad, válvulas de alta temperatura y alta presión, tapas, etc. también es ampliamente utilizado en dispositivos de cabeza de pozo y árboles de extracción de petróleo en la industria del petróleo y el gas.
Junta de acero inoxidable de anillo metálico elíptico de alta temperatura y alta presión
La instalación correcta de la Junta octogonal es la clave para garantizar su sellado confiable en condiciones de alta temperatura y alta presión. es necesario seguir estrictamente las especificaciones de operación y controlar todo el proceso, desde la preparación antes de la instalación hasta el apriete final. Los siguientes son los pasos de instalación detallados y las precauciones:
I. preparativos previos a la instalación
Inspección de la compatibilidad entre la Junta y la brida
Asegúrese de que el material, las especificaciones (longitud lateral, espesor, forma de sección) de la Junta octogonal coincidan con la ranura trapezoidal de la brida. Por ejemplo, el diámetro nominal de la Junta debe ser consistente con la brida, y el tamaño de la sección debe cumplir con los requisitos de diseño de la profundidad y el ancho de la ranura (generalmente de acuerdo con ASME b16.20 y otros estándares).
Compruebe el ángulo de la ranura trapezoidal de la brida (23 ° o 30 ° común), la rugosidad de la superficie (generalmente requiere ra3.2 a 6,3 micras) para asegurarse de que no hay defectos como depresiones, protuberancias y grietas, y no debe haber arañazos penetrantes en la ranura (de lo contrario puede convertirse en un canal de fuga).
Limpieza e inspección de superficies de sellado
Limpiar las impurezas en la superficie de la ranura de la brida y la junta, incluyendo aceite, óxido, escoria de soldadura, polvo, etc. (se puede limpiar con alcohol sumergido en tela sin terciopelo o agente de limpieza especial). Si hay partículas duras, la fuerza local de la Junta será desigual o incluso aplastada.
Comprobar la calidad de la superficie de la junta: asegúrese de que no hay deformación, arañazos, burras, corrosión o grietas, y no hay bordes enrollados, de lo contrario es necesario reemplazar la nueva Junta (la Junta reutilizada debe confirmar que la planitud de la superficie no está dañada).
Preparación de herramientas y materiales auxiliares
Prepare la llave de par (seleccione el rango de medición de acuerdo con las especificaciones del perno para garantizar la precisión), el lubricante del perno (como el agente anti - mordida de alta temperatura, evitando atascarse o morder al apretar el perno), el rotulador (marque el orden de apriete del perno), etc.
2. colocación y posicionamiento de juntas
Coloque correctamente la Junta
Coloque la Junta octogonal sin problemas en la ranura trapezoidal de la brida para asegurarse de que la Junta se ajuste completamente al Fondo de la ranura y al lado de la ranura, sin inclinación ni desviación. Si la Junta no se coloca correctamente, conducirá a una reducción del área de contacto local, que es propensa a una compresión excesiva en un lado y una presión de sellado insuficiente en el otro lado al sujetar.
Para la brida horizontal, se puede girar ligeramente la Junta para confirmar que puede deslizarse libremente en la ranura (sin estancamiento), lo que indica que se coloca en su lugar; Para las pestañas verticales, es necesario fijar temporalmente las juntas (por ejemplo, con herramientas especiales) para evitar resbalones durante la instalación.
Evitar daños causados por el hombre
Al instalar, está prohibido forzar o golpear la Junta con objetos duros para evitar la deformación o arañazos en la superficie de la junta; Está prohibido tocar directamente la portada con las manos (la grasa y el sudor de las manos pueden contaminar la superficie y afectar el sellado), se recomienda usar guantes limpios para operar.
3. precarga y fijación de los pernos
Precarga inicial del perno
Al instalar los pernos de conexión de la brida, primero aplique un lubricante en los hilos del perno y la superficie de contacto de la tuerca (evite morder a alta temperatura), y luego atornille todos los pernos en el agujero del tornillo a mano para asegurarse de que la tuerca se ajuste a la superficie de la brida y que la longitud de los pernos expuestos a la tuerca sea la misma (generalmente de 2 a 3 dientes roscados).
Propósito de precarga preliminar: hacer que la Junta entre en contacto inicial con la ranura de la brida y eliminar la brecha, en este momento, la fuerza de precarga de cada perno debe ser uniforme (se puede atornillar a mano hasta que no se pueda girar).
Pernos de fijación simétricos y paso a paso
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Alta temperatura y alta presión 304 válvula de tubería octogonal de anillo metálico elíptico
Orden de apriete: se debe aplicar el principio de "cruce simétrico", es decir, apretar simétricamente desde el Centro de la brida a ambos lados para evitar la deformación de la brida causada por la fuerza unilateral. Por ejemplo, para las pestañas de cuatro pernos, en el orden de "1 → 3 → 2 → 4"; Para la brida de varios pernos, salte 1 o 2 pernos en el sentido de las agujas del reloj o en el sentido contrario a las agujas del reloj para apretarlos paso a paso (se puede consultar el diagrama esquemático a continuación: numerar los pernos 1, 2, 3... n, en el orden de 1 → n / 2 + 1 → 2 → n / 2 + 2...).
Carga paso a paso: aumentar gradualmente el par al valor de diseño de 3 a 4 veces, en lugar de apretar de una sola vez. Por ejemplo, la primera aplicación de un par de diseño del 50%, la segunda aplicación del 80% y la tercera aplicación del 100%, comprobar si la Junta se mantiene en el Centro después de cada apriete.
Control del valor del par: apriete estrictamente de acuerdo con el valor del par requerido por el diseño de la brida (puede referirse al material del perno, la tabla de par correspondiente a la especificación), evite el exceso de apriete (causando deformación plástica excesiva de la junta, rendimiento de la brida o perno) o el exceso de aflojamiento (la compresión insuficiente de la Junta No puede formar una banda de sellado efectiva).
Confirmar el Estado de ajuste después de la fijación
Después de completar el apriete, verifique si el hueco de la brida es uniforme con una regla de tapón y confirme que no hay dislocación obvia; Observe si el borde de la Junta está alineado con la ranura de la brida, sin protuberancias locales.
4. inspección y precauciones después de la instalación
Inspección inicial del sello
Antes de que el sistema aumente la presión, se puede realizar una prueba de estanqueidad del aire (como la entrada de gas inerte, detectar si la interfaz de la brida está burbujeando con agua jabonosa) para confirmar que no hay fugas.
Si el sistema lo permite, primero se puede sujetar en frío (volver a apretar los pernos en orden a temperatura ambiente) para evitar la disminución de la precarga causada por la expansión térmica y la contracción fría de los pernos en condiciones de alta temperatura.
Monitoreo en condiciones de trabajo
Después del arranque del sistema, preste mucha atención a los cambios de temperatura y presión. si hay fluctuaciones, es necesario comprobar nuevamente la precarga del perno después de la estabilización (especialmente en condiciones de alta temperatura, el perno puede perder par debido a la fluencia).
Está prohibido desmontar o volver a apretar los pernos con presión en el sistema para evitar que las juntas fallen debido al impacto de presión.
Precauciones para la reutilización
Si es necesario reutilizar las juntas, es necesario limpiar y comprobar la planitud de la superficie para confirmar que no hay deformación plástica (se puede pegar la superficie con una regla recta, y la brecha no supera los 0,1 mm); Al mismo tiempo, verifique si la ranura de la brida está desgastada debido a la instalación anterior y repare la superficie de la brida si es necesario.
Resumen de los principios clave
"Limpio, centrado y uniforme": la superficie de sellado debe estar limpia, el posicionamiento de la Junta debe ser preciso y la fuerza de fijación de los pernos debe distribuirse uniformemente para evitar sobrepresión local o sobrepresión.
Prioridad de coincidencia: el tamaño, el material y la adaptabilidad a las condiciones de trabajo de la Junta y la brida deben coincidir estrictamente, y no se pueden mezclar juntas de diferentes especificaciones o materiales.
A través de los pasos anteriores, se puede minimizar el riesgo de fuga causado por una instalación inadecuada y garantizar la fiabilidad del sellado a largo plazo de las juntas octogonales en entornos de alta temperatura y alta presión.
El desajuste entre el material de la Junta y el material de la brida es un incentivo importante para el fracaso del sistema de sellado, que puede causar una disminución del rendimiento de sellado, daños en los componentes e incluso accidentes de Seguridad. las consecuencias específicas son las siguientes:
I. falla del sello y fuga
Tensión de contacto insuficiente o distribución desigual
La dureza y el módulo de elasticidad de los diferentes materiales son muy diferentes. Por ejemplo:
Si el material de la Junta es demasiado suave (como el cobre puro) y el material de la brida es excelente (como el acero inoxidable), la Junta se comprimirá en exceso e incrustará en pequeños pozos en la superficie de la brida cuando se apriete, lo que dará lugar a una reducción del área de contacto de sellado efectivo y una fácil fuga de La brecha cuando la presión aumente;
Si el material de la Junta es excelente (como el carburo cementado) y el material de la brida es más suave (como el acero al carbono), la Junta no puede ajustarse completamente a la superficie de la brida, y el esfuerzo de contacto se concentra en los puntos altos locales, formando un "contacto puntual" en lugar de un "sello facial", el riesgo de fuga aumenta drásticamente.
El desajuste del coeficiente de expansión térmica conduce a la brecha
En condiciones de alta temperatura, si el coeficiente de expansión térmica de la Junta y la brida es demasiado diferente (como la Junta metálica y la brida no metálica, la combinación de diferentes materiales metálicos), la expansión de los dos no está sincronizada cuando la temperatura cambia, lo que destruirá la presión de contacto de sellado original y formará un nuevo canal de fuga. Por ejemplo: cuando la expansión de la Junta es mayor que la de la brida, puede deformarse debido a la "extrusión excesiva"; Cuando la expansión es menor que la de la brida, se producirá una brecha debido a la "relajación".
2. reacciones químicas entre materiales que destruyen la superficie de sellado
Corrosión electroquímica (galvanic corrosion)
Cuando dos metales con diferentes potenciales de electrodos están en contacto (por ejemplo, juntas de cobre y brida de acero al carbono), en ambientes electroliticos como humedad y medios (por ejemplo, soluciones ácido - base), se forma una reacción de batería original: los metales con menor potencial de electrodos (por ejemplo, acero al carbono) se corroen como ánodos, produciendo óxido y pozos de corrosión, lo que resulta en daños en la superficie de sellado de la brida; Al mismo tiempo, los productos de corrosión (como el óxido) pueden adherirse a la superficie de la junta, destruyendo su planitud y agravando aún más las fugas.
Problemas de compatibilidad química
Si tanto el material de la Junta como el de la brida reaccionan con el medio, o si se produce una reacción química entre los dos, se destruirán directamente los componentes de sellado. Por ejemplo:
Cuando la Junta de aluminio entra en contacto con la brida de latón, puede ocurrir una reacción de compuesto intermetálico que produce sustancias frágiles, lo que resulta en la descamación de la superficie de la Junta o la brida;
En un medio que contiene azufre, la brida de acero inoxidable entra en contacto con la Junta de acero al carbono, lo que puede causar grietas en las superficies de ambos debido a la reacción "crujiente de azufre".
3. daños mecánicos para acortar la vida útil de los componentes
Deformación plástica de juntas o juntas
Cuando la dureza del material no coincide, puede haber un fenómeno de "dureza y suavidad" durante el proceso de fijación:
Las juntas duras (como las aleaciones de alto cromo) rasparán la superficie de sellado de las pestañas blandas (como las aleaciones de aluminio) para formar un canal de fuga de arañazos;
Las almohadillas blandas (como el plomo) pueden "colapsar" debido a una deformación plástica excesiva bajo la compresión de una brida dura, perdiendo la capacidad de rebote y no pueden compensar los cambios en la superficie de sellado causados por fluctuaciones de presión o temperatura del sistema.
Falla por fatiga
En condiciones de presión o temperatura alterna, la tenacidad del material y el desajuste elástico pueden causar fatiga de la Junta o la brida debido a la fuerza repetida. Por ejemplo: una brida rígida (como el hierro fundido) se combina con una Junta con poca elasticidad (como el caucho de amianto), la Junta no puede absorber la pequeña deformación de la brida, y se producirán grietas o fracturas bajo tensión alterna a largo plazo.
IV. riesgos de Seguridad y pérdidas económicas
Accidentes causados por fugas de medios: si se transportan medios inflamables, explosivos, tóxicos y nocivos (como gas natural, productos químicos), las fugas pueden causar incendios, explosiones o envenenamiento de personas;
Aumento de los costos de parada y mantenimiento del equipo: después de la fuga, es necesario detener y reparar de emergencia, reemplazar las juntas y pestañas dañadas e incluso afectar el funcionamiento de todo el sistema, causando interrupciones de producción y pérdidas económicas;
Daño acumulativo de la corrosión a largo plazo: la corrosión electroquímica o química puede expandir gradualmente el daño de la superficie de sellado, lo que puede causar una disminución de la resistencia de la brida o el cuerpo de la tubería, causando accidentes de ruptura más graves.
Resumen
El núcleo de coincidencia entre la Junta y el material de la brida radica en la adaptación de la dureza, la compatibilidad electroquímica, la coordinación de la expansión térmica y la estabilidad química. En la aplicación práctica, es necesario seleccionar una combinación de materiales a juego (por ejemplo, la brida de acero inoxidable a menudo se combina con juntas recubiertas de metal, juntas de aleación a base de níquel, etc.) de acuerdo con las propiedades del medio (temperatura, presión, corrosividad) y las condiciones de trabajo, con referencia a las normas pertinentes (por ejemplo, asme, gb) para evitar Las consecuencias anteriores.
Junta de acero inoxidable de anillo metálico elíptico de alta temperatura y alta presión
