Làm thế nào để chọn RTJ đệm đúng?

Lựa chọn quyền miếng đệm RTJ có bốn yếu tố cốt lõi: kiểu vòng (R, RX, BX hoặc IX), loại vật liệu liên quan đến độ cứng mặt bích của bạn, loại nhiệt độ áp suất của hệ thống của bạn và việc tuân thủ tiêu chuẩn hiện hành (API 6A, API 17D hoặc ASME B16.20). Hãy khớp chính xác bốn thông số này và bạn sẽ đạt được con dấu có tuổi thọ cao, không bị rò rỉ ngay cả trong những điều kiện khắc nghiệt như ở đầu giếng dầu và khí đốt, thiết bị dưới biển và đường ống áp suất cao.

A vòng đệm khớp hoạt động theo cơ chế khác biệt cơ bản so với miếng đệm vết thương mặt phẳng hoặc xoắn ốc. Thay vì dựa vào diện tích nén lớn, khái niệm RTJ tập trung tải bu lông lên một đường tiếp xúc hẹp, được gia công chính xác. Kim loại mềm hơn của miếng đệm chảy nguội vào các bề mặt không đều của rãnh mặt bích cứng hơn, tạo ra một vòng đệm được cung cấp năng lượng bằng áp suất để siết chặt bằng áp suất của hệ thống thay vì nới lỏng. Hướng dẫn này giải thích mọi biến lựa chọn mà bạn cần đánh giá trước khi đặt hàng vòng đệm khớp cho ứng dụng của bạn.

Tìm hiểu các kiểu vòng đệm RTJ: R, RX, BX, IX và vòng ống kính

Năm hiệu trưởng vòng đệm khớp hình học không thể thay thế cho nhau. Mỗi loại có một mặt cắt riêng biệt được thiết kế cho một đường bao áp suất cụ thể, thiết kế rãnh mặt bích và bối cảnh lắp đặt. Chọn sai kiểu dáng - ngay cả kiểu dáng vừa vặn về mặt vật lý - sẽ dẫn đến áp suất bịt kín không đủ, hỏng sớm hoặc không có khả năng trang bị đầy đủ cho mối nối.

Vòng đệm kiểu R

Style R được sử dụng rộng rãi nhất Vòng đệm RTJ và có sẵn ở cả mặt cắt hình bầu dục và hình bát giác. Cấu hình hình bát giác được ưa thích trong các thiết kế mới vì nó mang lại khoảng Ứng suất tiếp xúc lớn hơn 23% so với hình bầu dục ở tải bu lông tương đương , theo phân tích được công bố trong kỷ yếu Hội nghị Đường ống và Tàu áp lực ASME. Các miếng đệm kiểu R phù hợp với các loại áp suất từ ​​ASME 150# đến 2500# và thường được chỉ định cho hệ thống đường ống của nhà máy lọc dầu, mặt bích đầu giếng bề mặt và nắp van.

Vòng đệm phong cách RX

Style RX là sự phát triển nhờ áp suất của thiết kế hình bát giác Style R. Lỗ khoan rỗng và bề mặt tựa góc cạnh cho phép áp suất bên trong hệ thống tác động lên thành trong của miếng đệm, làm tăng tiếp xúc bịt kín xuyên tâm khi áp suất đường ống tăng lên. Miếng đệm phong cách RX là có thể hoán đổi với các rãnh Style R có cùng số vòng , biến chúng thành một bản nâng cấp có thể cài đặt được cho các mặt bích hiện có. Chúng là tiêu chuẩn cho các loại áp suất API 6A từ 2.000 psi đến 20.000 psi cho thiết bị đầu giếng.

Vòng đệm kiểu BX

Được thiết kế dành riêng cho thiết bị dưới biển và bề mặt API 6A và API 17D hoạt động ở mức 5.000 psi đến 20.000 psi, Style BX có mặt cắt hình chữ nhật được cấp năng lượng hoàn toàn bằng áp suất với lỗ cân bằng áp suất giúp ngăn khóa áp suất trong quá trình tháo gỡ. Các miếng đệm BX yêu cầu các rãnh BX chuyên dụng và không thể thay thế bằng mặt bích R hoặc RX. Dung sai gia công chặt chẽ hơn được chỉ định cho các rãnh BX (thường là Ra ≤ 1,6 µm) yêu cầu độ hoàn thiện bề mặt chính xác trên cả mặt tiếp xúc mặt bích và miếng đệm.

Vòng đệm IX và vòng ống kính

Vòng đệm IX là một thiết kế tự cấp năng lượng được sử dụng chủ yếu trong các kết nối đa dạng và cây dưới biển theo API 17D. Vòng thấu kính (hoặc miếng đệm hình thấu kính) sử dụng bề mặt tựa hình cầu lồi tự định tâm trong quá trình trang điểm, khiến nó đặc biệt phù hợp với các ứng dụng có thể lệch góc giữa các mặt bích, chẳng hạn như trong cụm van nặng và một số hệ thống hơi nước nhiệt độ cao.

Lựa chọn vật liệu: Biến số quan trọng nhất và bị bỏ qua nhiều nhất

Nguyên tắc cơ bản của vòng đệm kim loại lựa chọn vật liệu là vậy miếng đệm phải luôn mềm hơn mặt bích . ASME B16.20 và API 6A đều chỉ định chênh lệch độ cứng tối thiểu giữa vật liệu đệm và mặt bích. Nếu miếng đệm cứng hơn rãnh, nó sẽ tạo thành vết xước trên mặt mặt bích thay vì tuân theo mặt bích, phá hủy mặt bích bằng thép rèn đắt tiền và không để lại lớp đệm kín nào có thể sử dụng được.

Số độ cứng Brinell (BHN) của miếng đệm ít nhất phải bằng 30 HB thấp hơn độ cứng rãnh mặt bích . Ví dụ: mặt bích bằng thép carbon (ASTM A105) có độ cứng rãnh khoảng 120 HB kết hợp chính xác với miếng đệm bằng sắt mềm ở khoảng 90 HB trở xuống.

Cấp áp suất và xếp hạng nhiệt độ: Phù hợp với phong bì hệ thống

Mỗi vòng đệm khớp mang ký hiệu cấp áp suất bắt nguồn từ hệ thống mặt bích mà nó được thiết kế để phục vụ. Theo ASME B16.20, số vòng (tiền tố R) được chỉ định theo kích thước ống và cấp áp suất - ví dụ: R-23 cho mặt bích Loại 900 2 inch hoặc R-54 cho mặt bích Loại 2500 4 inch. Theo API 6A, mức áp suất được biểu thị bằng áp suất làm việc psi (2.000 / 3.000 / 5.000 / 10.000 / 15.000 / 20.000 psi).

Không bao giờ thay thế vòng có chỉ số thấp hơn bằng rãnh mặt bích có chỉ số cao hơn. Hình dạng hơi khác nhau giữa các loại áp suất; ngay cả khi miếng đệm dường như đã khớp vào chỗ ngồi, nó sẽ không đạt được ứng suất bịt kín theo thiết kế. Luôn tham khảo chéo số vòng được đóng dấu trên mặt bích hoặc được chỉ định trong bảng dữ liệu kỹ thuật trước khi đặt hàng từ nhà cung cấp. vòng đệm khớp supplier .

Dịch vụ chua và tuân thủ NACE: Các ứng dụng tiếp xúc với H2S

Hydro sunfua (H2S) trong chất lỏng được sản xuất gây ra mối nguy hiểm luyện kim đặc biệt được gọi là Cracking do ứng suất sunfua (SSC). Khi thép cường độ cao chịu ứng suất khi có H2S, hydro nguyên tử xuyên qua mạng kim loại và gây ra vết nứt giòn thảm khốc ở mức ứng suất thấp hơn nhiều so với giới hạn chảy của vật liệu. cho miếng đệm RTJ trong môi trường dịch vụ chua, NACE MR0175 / ISO 15156 chỉ định các giới hạn độ cứng nghiêm ngặt - nói chung tối đa 22 HRC (237 HB) đối với thép cacbon và thép hợp kim thấp được sử dụng trong môi trường có chứa H2S.

Khi đặt hàng một miếng đệm RTJ tùy chỉnh đối với dịch vụ chua, hãy đảm bảo báo cáo thử nghiệm vật liệu (MTR) xác nhận rõ ràng việc tuân thủ NACE MR0175, kết quả kiểm tra độ cứng và thành phần hóa học. Một uy tín Nhà sản xuất đệm RTJ sẽ cung cấp đầy đủ tài liệu truy xuất nguồn gốc nguyên liệu như thông lệ tiêu chuẩn cho các đơn đặt hàng dịch vụ chua.

• Sắt mềm: Nói chung có thể chấp nhận được đối với dịch vụ chua do độ cứng vốn có thấp.
• 316L SS: Có thể chấp nhận được theo NACE MR0175 ở hầu hết các điều kiện áp suất riêng phần dưới 0,05 psi H2S.
• AISI 4130: Yêu cầu xác minh xử lý nhiệt để xác nhận độ cứng ≤ 22 HRC; thường được sử dụng trong các miếng đệm RTJ đầu giếng API 6A cho dịch vụ chua.
• Inconel 625: Có khả năng kháng SSC cao; thích hợp cho áp suất riêng phần H2S cao trong môi trường dưới biển HPHT.

Xác minh kích thước: Số vòng, kích thước và dung sai

Độ chính xác về kích thước là không thể thương lượng đối với vòng đệm kim loạis . Một miếng đệm thậm chí hơi quá khổ sẽ không nằm đúng cách trong rãnh, tạo ra sự tập trung ứng suất có thể làm nứt miếng đệm hoặc tạo thành rãnh. Một miếng đệm có kích thước nhỏ sẽ không đạt được ứng suất tiếp xúc thích hợp. ASME B16.20 chỉ định dung sai kích thước cho từng số vòng - thường là ±0,1 mm trên đường kính chính và ±0,05 mm trên chiều cao đối với kích thước tiêu chuẩn.

Trước khi chỉ định miếng đệm RTJ số lượng lớn đối với một dự án lớn, hãy yêu cầu báo cáo kiểm tra bài viết đầu tiên (FAI) từ nhà cung cấp, xác nhận sự phù hợp về kích thước. Công ty TNHH Vật liệu niêm phong Ninh Ba Rilson, được chứng nhận ISO 9001: 2015 và API 6A vòng đệm khớp supplier , cung cấp báo cáo kiểm tra kích thước theo từng lô, có thể truy nguyên theo thiết bị đo lường đã hiệu chuẩn.

Yêu cầu về độ hoàn thiện bề mặt đối với rãnh mặt bích RTJ

Được sản xuất chính xác vòng đệm khớp sẽ không hoạt động chính xác nếu bề mặt rãnh mặt bích không được hoàn thiện đầy đủ. API 6A chỉ định độ hoàn thiện bề mặt chỗ ngồi có rãnh của Ra 0,8 µm (63 µin) hoặc cao hơn đối với dịch vụ tiêu chuẩn và Ra 0,4 µm hoặc cao hơn cho các ứng dụng áp suất cao hoặc dưới biển. ASME B16.5 yêu cầu Ra ≤ 1,6 µm (125 µin) đối với các rãnh RTJ.

Trước khi lắp đặt bất kỳ miếng đệm nào - dù là mới hay từ miếng đệm RTJ số lượng lớn kho - kiểm tra rãnh bằng trực quan và xúc giác để tìm:

• Vết xước xuyên tâm hoặc vết dụng cụ chạy qua các dải tiếp xúc - những đường này tạo ra các đường rò rỉ mà không có mô-men xoắn bu-lông nào khắc phục được.
• Rỗ do ăn mòn - ngay cả những vết rỗ nhỏ trên đường tiếp xúc cũng ngăn cản việc ngồi phù hợp.
• Số lần hiển thị miếng đệm trước đó - rãnh đã qua sử dụng bị biến dạng bởi miếng đệm trước đó có thể không đặt miếng đệm mới một cách chính xác, đặc biệt nếu chuyển đổi giữa hình bầu dục và hình bát giác.
• Mặc theo kích thước - việc lắp ráp và tháo rời lặp đi lặp lại có thể dần dần mở rộng đường kính rãnh vượt quá dung sai, làm giảm ứng suất tiếp xúc.

Giải pháp đệm RTJ OEM và tùy chỉnh cho các ứng dụng phi tiêu chuẩn

Số vòng tiêu chuẩn bao gồm phần lớn việc cài đặt mặt bích ASME và API, nhưng một số ứng dụng nhất định yêu cầu hình học không chuẩn. Ví dụ bao gồm mặt bích lò phản ứng quá khổ, thiết kế đầu giếng độc quyền, thiết bị cũ có kích thước rãnh không chuẩn và hệ thống sản xuất dưới biển với cấu hình kết nối dành riêng cho nhà sản xuất. Trong những trường hợp này, làm việc trực tiếp với một Miếng đệm RTJ OEM nhà sản xuất là con đường duy nhất dẫn đến con dấu tuân thủ.

Công ty TNHH Vật liệu Niêm phong Ninh Ba Rilson, hoạt động từ cơ sở sản xuất rộng 20.000 m2 ở Ninh Ba, tỉnh Chiết Giang, Trung Quốc, có nhiều kinh nghiệm cung cấp miếng đệm RTJ tùy chỉnh giải pháp cho khách hàng trong lĩnh vực dầu khí, hóa chất, sản xuất điện, đóng tàu và máy móc. Đội ngũ kỹ thuật của công ty làm việc dựa trên các bản vẽ do khách hàng cung cấp hoặc các phép đo rãnh để tạo ra các mẫu sản phẩm đầu tiên trước khi sản xuất số lượng lớn, đảm bảo sự phù hợp về kích thước trước bất kỳ cam kết số lượng lớn nào.

Thực hành tốt nhất về lắp đặt: Lấy con dấu ngay lần đầu tiên

Ngay cả một sản phẩm được chỉ định chính xác và sản xuất chính xác Vòng đệm RTJ sẽ thất bại nếu cài đặt không đúng cách. Các lỗi cài đặt phổ biến nhất và hậu quả của chúng đều được ghi lại đầy đủ trong Báo cáo kỹ thuật API 5C3 và cơ sở dữ liệu phân tích lỗi của ngành.

1. Tái sử dụng miếng đệm đã nén trước đó: Miếng đệm RTJ là vật dụng sử dụng một lần. Biến dạng từ chỗ ngồi ban đầu không thể đảo ngược. Việc lắp lại miếng đệm đã qua sử dụng sẽ không đạt được lực ép mặt tựa ban đầu và là nguyên nhân hàng đầu gây rò rỉ sau bảo trì.
2. Trình tự siết bu lông không đúng: Các bu lông phải được siết chặt theo hình sao, theo nhiều lần (thường là 30%, 70%, 100% mô-men xoắn mục tiêu), để đảm bảo phân bổ tải đều xung quanh vòng.
3. Trộn kiểu chuông hoặc số chuông: Không bao giờ lắp hình bầu dục Style R trong rãnh hình bát giác hoặc số vòng từ kích thước ống khác, ngay cả khi nó có vẻ vừa khít.
4. Không làm sạch và kiểm tra rãnh: Loại bỏ tất cả vật liệu đệm cũ, mảnh vụn và sự ăn mòn khỏi rãnh trước khi lắp vòng mới. Một hạt kim loại duy nhất dưới miếng đệm tạo ra đường rò rỉ trực tiếp.
5. Tra dầu bôi trơn ren không đúng cách: Chỉ sử dụng chất bôi trơn bu lông đã được phê duyệt (chẳng hạn như mỡ molybdenum disulfide cho mặt bích API 6A) và tính đến hệ số đai ốc của chất bôi trơn khi tính toán mô-men xoắn. Sử dụng sai chất bôi trơn sẽ làm thay đổi tải trọng bu-lông đạt được đối với một mô-men xoắn tác dụng nhất định lên tới 40%.

Câu hỏi thường gặp