Общие проблемы уплотнения фланцев в низкотемпературных условиях и меры по улучшению

Общие проблемы уплотнения фланцев в низкотемпературных условиях и меры по улучшению

В низкотемпературных условиях, таких как криогенные или нулевые трубопроводные системы, уплотнение фланцев становится более сложным из-за сжатия материала, хрупкого поведения и ухудшения производительности уплотнения. Эти условия могут привести к серьезным оперативным проблемам, если они не решаются должным образом.

1. Утверждение уплотнения и потеря эластичности: при низких температурах многие материалы уплотнения становятся жесткими и теряют свою способность соответствовать поверхностям фланца. Это приводит к плохой герметизации и повышенному риску утечки.

Улучшение: Используйте уплотнения, специально предназначенные для криогенного или низкотемпературного обслуживания, такие как ПТФЭ, графит или спиральные уплотнения с низкотемпературными наполнителями. Обеспечить, чтобы материалы оставались гибкими и устойчивыми при рабочей температуре.

2. Болт сжатие и потеря предварительной нагрузки: Болты сжатие в холодных температурах, что уменьшает силу зажима на уплотнение. Эта потеря предварительной нагрузки может привести к ослаблению уплотнения и утечке.

Улучшение: Используйте болты из материалов с низким тепловым расширением и хорошей прочностью при низких температурах, таких как нержавеющая сталь 304 или 316. Применить правильный крутящий момент во время установки и рассмотреть вопрос о повторном крутящем моменте болтов после того, как система достигнет рабочей температуры.

3. Дифференциальное тепловое сжатие: фланцы, болты и уплотнения, изготовленные из различных материалов, могут сжаться с разными скоростями в холодных условиях, что приводит к неравномерному уплотнению давления и потенциальному искажению фланца.

Улучшение: выбирайте фланц, болт и материалы уплотнения с аналогичными свойствами теплового расширения, когда это возможно. В качестве альтернативы, позволяйте дифференциальное движение с помощью гибких или компенсирующих элементов в конструкции соединения.

4. Риск взрыва уплотнения: уплотненные или суженные уплотнения под низкой предварительной нагрузкой более склонны к вырыву внутренними всплесками давления.

Улучшение: Используйте спиральную рану или прокладки с металлическим покрытием, которые обеспечивают механическую прочность и сопротивление давлению даже при низких температурах. Обеспечить надлежащую отделку поверхности фланца и сжатие во время сборки.

5. Хрупкий перелом фланца или болтов: углеродная сталь и некоторые сплавы становятся хрупкими при низких температурах, увеличивая риск трещины фланца или болта под напряжением.

Улучшение: Используйте материалы, предназначенные для криогенного обслуживания, такие как аустенитная нержавеющая сталь, низкотемпературная углеродная сталь (например, ASTM A333 класс 6) или другие сплавы, испытанные на удары.

6. повреждение лица фланца из-за льда или мороза: влага в окружающей среде может заморозить на лицах фланца, вызывая повреждение или мешая уплотнению уплотнения во время сборки.

Улучшение: держите фланцевые лица сухими и чистыми во время установки. Проводите сборку в помещении, когда это возможно, или используйте нагревые корпусы или изоляцию, чтобы свести к минимуму образование мороза.

7. Вибрация и ослабление, вызванное сокращением: холодное сокращение в сочетании с вибрацией системы может привести к постепенному ослаблению болтов и снижению эффективности герметизации.

Усовершенствование: Используйте шляпки для блокировки, методы двойной гайки или системы блокировки болтов против вибрации. Регулярно проверяйте и затяжайте болты, если это необходимо.

Вывод: уплотнение фланцев в низкотемпературных условиях требует особого учета поведения материала в холодных условиях. Выбирая соответствующие уплотнения, болты и материалы фланцев, применяя надлежащие методы сборки и позволяя тепловые эффекты, целостность и безопасность соединения фланцев могут быть поддержаны даже в крайнем холоде.