Rilson Gasket
Công ty TNHH Ningbo Rilson Neal Neating Vật liệu, là dành riêng để đảm bảo an toàn và đáng tin cậy Hoạt động của các hệ thống niêm phong chất lỏng, cung cấp khách hàng công nghệ niêm phong thích hợp giải pháp.
Một con dấu đáng tin cậy với các miếng đệm kín bằng kim loại lượn sóng phụ thuộc vào bốn yếu tố được thực hiện chính xác theo trình tự: độ hoàn thiện bề mặt mặt bích đã được xác minh, lựa chọn miếng đệm thích hợp phù hợp với các điều kiện sử dụng, mô-men xoắn bu-lông được kiểm soát áp dụng theo kiểu hình sao và một mô-men xoắn được xác nhận sau chu trình nhiệt ban đầu. Bỏ qua hoặc rút ngắn bất kỳ bước nào trong số này là nguyên nhân chính gây rò rỉ trong các mối nối mặt bích sử dụng miếng đệm kim loại dạng sóng - chứ không phải bản thân vật liệu miếng đệm. Khi tuân thủ đúng quy trình lắp đặt, các miếng đệm kim loại dạng sóng thường xuyên đạt được tính toàn vẹn của vòng đệm ở áp suất vượt quá 2.500 PSI và nhiệt độ từ dịch vụ đông lạnh (-200°C) đến môi trường xử lý nhiệt độ cao (800°C), tùy thuộc vào thông số kỹ thuật của lõi kim loại và lớp phủ.
Hướng dẫn này bao gồm mọi biến số lắp đặt xác định độ tin cậy của phốt: yêu cầu chuẩn bị mặt bích, lựa chọn vật liệu đệm và lớp phủ, tính toán mô-men xoắn, trình tự siết chặt bu-lông và xác minh sau lắp đặt — với các giá trị dữ liệu cụ thể cho từng thông số quan trọng.
Các miếng đệm kim loại dạng sóng - còn được gọi là các miếng đệm kín bằng kim loại dạng sóng trong thông số kỹ thuật công nghiệp - bao gồm một tấm kim loại mỏng (thường dày 0,2–0,5 mm) được hình thành với một loạt các nếp gấp đồng tâm hoặc song song được ép vào bề mặt. Các nếp gấp này hoạt động như nhiều đường bịt kín độc lập: khi tác dụng tải của bu lông, mỗi đường gấp nếp sẽ biến dạng nhẹ và ăn sâu vào mặt mặt bích, tạo ra một loạt các tiếp điểm bịt kín có ứng suất cao thay vì một đường tiếp xúc duy nhất. Hình dạng đa tiếp xúc này là yếu tố mang lại cho các miếng đệm kim loại dạng sóng hiệu suất bịt kín vượt trội so với các miếng đệm kim loại phẳng ở tải trọng bu lông tương đương.
Cấu hình dạng sóng cũng làm cho các miếng đệm này nhạy cảm hơn với các lỗi lắp đặt so với các miếng đệm mềm. Một vết xoắn ốc mềm hoặc miếng đệm sợi nén sẽ phù hợp với những bất thường nhỏ của mặt bích thông qua quá trình nén số lượng lớn. Miếng đệm bằng kim loại dạng sóng yêu cầu bề mặt mặt bích phải đạt tiêu chuẩn kỹ thuật trước khi lắp đặt - miếng đệm không thể bù đắp cho các khuyết tật hoặc độ lệch bề mặt đáng kể. Đây là lý do tại sao việc hiểu chi tiết các yêu cầu lắp đặt không phải là điều bắt buộc đối với các ứng dụng đệm kim loại dạng sóng.
Các miếng đệm dạng sóng tùy chỉnh dành cho hình dạng mặt bích không chuẩn tuân theo các nguyên tắc lắp đặt giống hệt nhau nhưng yêu cầu xác minh bổ sung về sự phù hợp về kích thước của miếng đệm với mặt bích trước khi bắt đầu lắp ráp.
Nhiều hư hỏng của miếng đệm kim loại dạng sóng xuất phát từ việc chuẩn bị mặt bích không đầy đủ hơn bất kỳ nguyên nhân đơn lẻ nào khác. Mặt bích phải đáp ứng các yêu cầu về độ hoàn thiện bề mặt, độ phẳng và độ sạch trước khi đặt miếng đệm vào - những yêu cầu này không thể sửa được sau khi lắp ráp.
Các miếng đệm kim loại dạng sóng yêu cầu bề mặt hoàn thiện được kiểm soát trên mặt bích tiếp giáp. Phạm vi tối ưu cho hầu hết các ứng dụng đệm kim loại sóng là Ra 3,2–6,3 micromet (125–250 microinch) - lớp hoàn thiện thô hơn một chút so với yêu cầu đối với miếng đệm mềm. Độ nhám được kiểm soát này cung cấp các điểm neo cơ học cực nhỏ để lớp phủ đệm (thường là than chì, PTFE hoặc mạ kim loại mềm) bám dính trong quá trình tựa. Lớp hoàn thiện quá mịn (dưới Ra 1,6 μm) sẽ làm giảm khả năng lấp đầy các điểm bất thường trên bề mặt vi mô của lớp phủ; lớp hoàn thiện quá thô (trên Ra 12,5 μm) tạo ra các đường rò rỉ dọc theo các đường tiếp xúc nếp gấp.
Đo độ hoàn thiện bề mặt bằng máy đo biên dạng tiếp xúc tại tối thiểu bốn điểm trên mặt bịt kín (các vị trí 12, 3, 6 và 9 giờ). Ghi lại tất cả các giá trị - nếu bất kỳ phép đo đơn lẻ nào nằm ngoài phạm vi chấp nhận được thì mặt bích cần được gia công lại hoặc thay thế trước khi tiếp tục.
Các mặt bích giao phối phải phẳng và song song trong phạm vi dung sai chặt chẽ. Độ lệch độ phẳng tối đa cho phép đối với dịch vụ đệm kim loại sóng thường là 0,1 mm trên toàn bộ chiều rộng niêm phong - chặt hơn 0,25 mm thường được cho phép đối với các miếng đệm dạng xoắn ốc. Kiểm tra độ phẳng bằng cách sử dụng thước đo có cạnh thẳng và cảm biến chính xác hoặc chỉ báo quay số quét qua mặt bịt kín. Độ song song giữa hai mặt bích đối diện phải nằm trong khoảng 0,05 mm được đo ở các vị trí bu lông đối diện nhau trước khi bắt vít.
Loại bỏ tất cả dấu vết của vật liệu đệm, sản phẩm ăn mòn, cặn và phương tiện xử lý trước đó khỏi cả hai mặt bích. Sử dụng bàn chải sắt, dụng cụ mài mặt bích hoặc dụng cụ cạo cơ học - không bao giờ sử dụng máy mài góc vì sẽ tạo ra các bề mặt không đều. Sau khi làm sạch cơ học, lau cả hai mặt bằng vải không có xơ được làm ẩm bằng dung môi thích hợp (acetone cho mặt bích thép, cồn isopropyl cho nhôm). Để khô hoàn toàn trước khi lắp miếng đệm. Bất kỳ sự nhiễm bẩn còn sót lại nào giữa miếng đệm và mặt bích sẽ tạo ra đường rò rỉ mà không tải trọng bu lông nào có thể khắc phục được.
Kim loại cơ bản của miếng đệm kim loại dạng sóng và lớp phủ bề mặt của nó đều phải tương thích với chất lỏng, nhiệt độ và áp suất của quá trình. Việc sử dụng kết hợp sai sẽ dẫn đến các đường rò rỉ do ăn mòn phát triển sau khi lắp đặt thành công ban đầu - thường là vài tháng sau khi đưa vào sử dụng.
| Kim loại cơ bản | Phạm vi nhiệt độ | Áp suất tối đa (điển hình) | Lớp phủ điển hình | Dịch vụ được đề xuất |
|---|---|---|---|---|
| Thép cacbon thấp | -30°C đến 450°C | 2.500 PSI | Than chì, kẽm | Hơi nước, nước, công nghiệp nói chung |
| Thép không gỉ 304 | -100°C đến 650°C | 3.500 PSI | Than chì, PTFE, bạc | Chế biến hóa chất, thực phẩm, dược phẩm |
| Thép không gỉ 316L | -100°C đến 700°C | 4.000 PSI | Than chì, PTFE, niken | Môi trường clorua, ngoài khơi, biển |
| Inconel 625 | -200°C đến 900°C | 6.000 PSI | Than chì, bạc | Hydrocacbon nhiệt độ cao, dịch vụ hydro |
| Titan lớp 2 | -100°C đến 300°C | 3.000 PSI | PTFE, than chì | Axit có tính ăn mòn cao, nước biển |
| đồng | -200°C đến 250°C | 2.000 PSI | Trần hoặc mạ bạc | Dịch vụ khí đông lạnh, nhiệt độ thấp |
Đối với các miếng đệm dạng sóng tùy chỉnh được chỉ định cho các điều kiện sử dụng không tiêu chuẩn, hãy luôn nhận được xác nhận về tính tương thích của vật liệu từ nhà sản xuất miếng đệm trước khi mua — đặc biệt đối với chất lỏng halogen hóa, axit mạnh hoặc dịch vụ hydro ở nhiệt độ trên 300°C khi các tương tác vật liệu là không trực quan.
Thực hiện theo trình tự này mà không sai lệch. Mỗi bước phụ thuộc vào việc bước trước đó có được hoàn thành chính xác hay không.
Mô-men xoắn bu-lông chính xác là yêu cầu chính xác nhất về mặt số học trong việc lắp đặt miếng đệm kim loại dạng sóng. Mô-men xoắn mục tiêu phải tạo ra tải trọng bu lông đủ để đặt hoàn toàn các nếp gấp của miếng đệm và duy trì ứng suất tiếp xúc thích hợp dưới áp suất vận hành - nhưng không được vượt quá khả năng kết cấu của mặt bích hoặc giới hạn độ nén của miếng đệm.
Biểu đồ minh họa một điểm thực tế quan trọng: bu lông được bôi trơn yêu cầu mô-men xoắn ít hơn 30–35% so với bu lông khô để tạo ra cùng một tải trọng cho bu lông . Việc áp dụng giá trị mômen xoắn của bu lông khô cho các bu lông được bôi trơn sẽ làm quá tải miếng đệm và mặt bích. Luôn sử dụng giá trị mô-men xoắn được tính toán cho loại chất bôi trơn cụ thể đang được sử dụng và không bao giờ thay thế các loại chất bôi trơn mà không tính toán lại.
Công thức mô men xoắn chung cho các mối nối mặt bích gioăng kim loại dạng sóng là:
T = K × F × d
Trong đó T = mô-men xoắn mục tiêu (Nm), K = hệ số đai ốc (0,12–0,15 đối với bôi trơn bằng moly; 0,18–0,22 đối với bôi trơn khô), F = tải trọng bu lông yêu cầu (N) được tính toán từ các yêu cầu về ứng suất mặt tựa của miếng đệm và d = đường kính danh nghĩa của bu lông (m). Đối với các loại mặt bích tiêu chuẩn, tải trọng bu lông F yêu cầu được lấy từ các tính toán ASME PCC-1 hoặc EN 1591 bằng cách sử dụng ứng suất tiếp xúc tối thiểu của miếng đệm (hệ số m) và dữ liệu áp suất vận hành.
Hiểu được các lỗi lắp đặt thường gặp nhất và hậu quả trực tiếp của chúng cho phép các nhóm kiểm tra xác định và khắc phục sự cố trước khi mối nối được điều áp.
| Lỗi cài đặt | Hậu quả tức thời | Kết quả lâu dài | Hành động khắc phục |
|---|---|---|---|
| Bu lông dưới mô-men xoắn | Áp suất chỗ ngồi đệm không đủ | Rò rỉ ngay lập tức hoặc dịch vụ sớm | Giảm áp suất, vặn lại giá trị mục tiêu |
| Bu lông bị vặn quá mức | Nén quá mức / nghiền nát | Hư hỏng mặt bích, rò rỉ miếng đệm | Thay gioăng và tính toán lại mô men xoắn |
Bề mặt mặt bích quá mịn (| Độ bám dính lớp phủ kém với mặt bích | Sự bong tróc và tách lớp phủ | Gia công lại đến phạm vi hoàn thiện được chỉ định | |
| Trình tự thắt chặt vòng tròn | Phân bố ứng suất chỗ ngồi không đồng đều | Rò rỉ cục bộ ở vùng ứng suất thấp | Lùi lại tất cả các bu lông, khởi động lại với hình ngôi sao |
| Không có mô-men xoắn sau chu kỳ nhiệt | Thư giãn ứng suất làm giảm tải bu lông | Phát triển rò rỉ lũy tiến | Lên lịch vặn lại ở cửa sổ bảo trì đầu tiên |
| Tái sử dụng miếng đệm đã lắp đặt trước đó | Các nếp gấp bị biến dạng vĩnh viễn | Rò rỉ ngay lập tức khi điều áp ban đầu | Thay thế bằng miếng đệm mới - luôn sử dụng miếng đệm mới |
Việc hoàn thành đúng quy trình cài đặt không loại bỏ nhu cầu xác minh sau khi cài đặt. Quá trình kiểm tra sau lắp đặt có hệ thống sẽ phát hiện các lỗi trước khi khớp nối được đưa vào điều kiện vận hành đầy đủ, trong đó việc hỏng hóc sẽ gây tốn kém và có khả năng gây nguy hiểm.
Không. Các miếng đệm kim loại dạng sóng không bao giờ được tái sử dụng sau khi chúng đã được đặt dưới tải trọng bu lông. Trong quá trình siết chặt ban đầu, các đường gấp nếp trải qua biến dạng dẻo được kiểm soát khi chúng ăn sâu vào các mặt bích và vật liệu phủ phân bố lại thành các bề mặt không đều. Biến dạng này là vĩnh viễn - khi mối nối bị tháo rời, các nếp gấp ở trạng thái nén không thể khôi phục lại hình dạng ban đầu. Việc lắp lại một miếng đệm đã qua sử dụng sẽ tạo ra sự tiếp xúc không đủ với mặt tựa và áp suất ban đầu gần như chắc chắn sẽ dẫn đến rò rỉ. Luôn lắp một miếng đệm mới khi mở bất kỳ mối nối mặt bích nào, bất kể mối nối đó được sử dụng trong thời gian ngắn như thế nào.
Miếng đệm kim loại dạng sóng là một tấm kim loại được dập với các nếp gấp hình thành - mỏng, nhẹ và yêu cầu điều kiện bề mặt mặt bích chính xác để bịt kín đáng tin cậy. Một miếng đệm vết thương xoắn ốc bao gồm một dải kim loại và vật liệu độn mềm được quấn với nhau theo hình xoắn ốc, mang lại cảm giác ngồi mềm mại hơn, phù hợp hơn. Các miếng đệm kim loại dạng sóng được ưu tiên sử dụng khi có thể kiểm soát và duy trì tình trạng bề mặt mặt bích, trọng lượng và độ dày rất quan trọng (các ứng dụng trao đổi nhiệt) hoặc nhiệt độ rất cao ngăn cản vật liệu độn mềm. Các miếng đệm vết thương xoắn ốc được ưu tiên khi bề mặt mặt bích có thể có những bất thường nhỏ, khi việc lắp đặt dễ dàng mà không cần kiểm soát mô-men xoắn chính xác là rất quan trọng hoặc đối với dịch vụ tiện ích áp suất thấp hơn, nơi hành vi chỗ ngồi dễ tha thứ hơn của chúng làm giảm rủi ro lắp đặt.
Cung cấp cho nhà sản xuất miếng đệm một bản vẽ kích thước hoặc tệp CAD thể hiện: đường kính trong, đường kính ngoài, đường kính vòng tròn lỗ bu lông, số lượng và đường kính lỗ bu lông cũng như độ dày bịt kín. Ngoài ra, hãy chỉ định các điều kiện vận hành - loại chất lỏng, nhiệt độ vận hành, áp suất vận hành và bất kỳ sự thay đổi nhiệt độ hoặc áp suất theo chu kỳ nào. Bao gồm vật liệu mặt bích để xác minh tính tương thích. Đối với các miếng đệm dạng sóng tùy chỉnh trong dịch vụ quan trọng (áp suất cao, chất lỏng độc hại, dịch vụ hydro), cũng chỉ định loại áp suất cần thiết và mã thiết kế hiện hành (ASME, EN hoặc loại khác) để nhà sản xuất có thể xác nhận thiết kế đáp ứng giới hạn an toàn bắt buộc.
Lớp phủ than chì là sự lựa chọn tiêu chuẩn và thích hợp nhất cho dịch vụ hơi nước ở nhiệt độ 350°C. Than chì cung cấp khả năng bôi trơn tuyệt vời trong quá trình tiếp xúc (giảm mô-men xoắn cần thiết để đạt được sự tiếp xúc hoàn toàn với các nếp gấp), duy trì các đặc tính của nó thông qua các chu kỳ nhiệt lặp đi lặp lại và tương thích về mặt hóa học với hơi nước trong toàn bộ phạm vi nhiệt độ liên quan. Lớp phủ PTFE không được khuyến khích ở nhiệt độ trên 260°C vì nó bắt đầu phân hủy và phát ra các sản phẩm phân hủy có hại trên nhiệt độ này. Đối với các miếng đệm dạng sóng bằng kim loại nền bằng thép không gỉ trong dịch vụ hơi nước, miếng đệm không gỉ 316L được phủ than chì thể hiện thông số kỹ thuật tiêu chuẩn ở 350°C và mang lại độ tin cậy lâu dài tuyệt vời.
Bảo quản các miếng đệm kín bằng kim loại dạng sóng trong bao bì ban đầu của chúng trong môi trường khô ráo, được kiểm soát nhiệt độ, tránh ánh nắng trực tiếp, dầu và hơi hóa chất. Các miếng đệm phải được bảo quản theo chiều ngang hoặc chiều dọc trên toàn bộ mặt của chúng - không bao giờ được cất giữ nằm trên cạnh của chúng, điều này có thể làm biến dạng vĩnh viễn kim loại mỏng và làm ảnh hưởng đến hình dạng gấp nếp. Các miếng đệm được phủ than chì đặc biệt nhạy cảm với sự nhiễm bẩn: ngay cả dầu lấy dấu vân tay trên mặt miếng đệm cũng có thể làm giảm cục bộ độ bám dính của lớp phủ với bề mặt mặt bích. Luôn luôn xử lý các miếng đệm bằng găng tay cotton sạch sau khi lấy ra khỏi bao bì. Không có thời hạn sử dụng xác định cho các miếng đệm kim loại không tráng phủ được bảo quản đúng cách, nhưng các miếng đệm phủ than chì và PTFE nên được sử dụng trong vòng 3–5 năm kể từ khi sản xuất để đảm bảo tính toàn vẹn của lớp phủ.
Trước tiên, hãy giảm áp suất hệ thống xuống mức làm việc an toàn trước khi thực hiện bất kỳ hành động khắc phục nào — không bao giờ cố gắng siết chặt các bu lông trên khớp chịu áp trong dịch vụ đệm kín bằng kim loại lượn sóng, vì đệm kín có thể ở hoặc gần giới hạn nghiền của nó và mô-men xoắn bổ sung dưới áp suất có thể gây ra hư hỏng thảm khốc đột ngột. Sau khi giảm áp suất, hãy thực hiện quá trình xác minh mô-men xoắn theo hình sao để xác nhận tất cả các bu lông đều ở giá trị mục tiêu đã chỉ định. Nếu tìm thấy bất kỳ bu-lông nào bên dưới mục tiêu, hãy đưa nó đến mô-men xoắn mục tiêu và điều áp lại để xác minh rò rỉ. Nếu tất cả các bu lông đã ở đúng mục tiêu và vẫn bị rò rỉ, thì mối nối phải được tháo rời hoàn toàn — kiểm tra bề mặt mặt bích xem có bị hư hỏng không, thay thế miếng đệm bằng một bộ phận mới và xác minh rằng độ hoàn thiện và độ phẳng của bề mặt mặt bích nằm trong thông số kỹ thuật trước khi lắp lại.