Улучшение профиля поверхности

Может улучшить герметизирующие свойства, расширяя функциональность устаревших систем трубопроводов на химических заводах.

В настоящее время в эксплуатации находится много старых и стареющих технологических установок. Фактически, многие заводы по переработке электроэнергии, химикатов, масла и т. Д. Находятся в эксплуатации более 50 лет. И хотя сам трубопровод может оставаться неповрежденным, их болтовые фланцевые прокладки и соединения становятся смещенными, корродированными и поврежденными из-за многократного обращения, химического воздействия и термоциклирования. Это может привести к дорогостоящим разрывам, которые могут привести к убыткам в миллионы долларов, простоям, штрафам за несоблюдение требований, непоправимому воздействию на окружающую среду и судебным разбирательствам.

Существует решение, которое может продлить срок службы устаревших систем трубопроводов, сохранив их функциональность: повысить профиль поверхности на прокладках из политетрафторэтилена (ПТФЭ). Эта модификация конструкции может предотвратить утечки, разливы и другие выбросы на установках химической обработки, уменьшая и управляя контактирующей областью прокладки, таким образом достигая и поддерживая прочное уплотнение.

Возможно вас заинтересуют Самоклеящаяся лента из ПТФЭ (МЕ502)

Краткая история технологии прокладок

Традиционно толщина прокладки и герметичность всегда включали компромисс производительности. Можно использовать прокладки толщиной 1/16 дюйма (1,6 мм), когда фланцы были в хорошем состоянии, обеспечивая плотное уплотнение с уменьшенной ползучестью.

Однако, когда фланцы имели плохие или соосные поверхности, целостность уплотнения ухудшалась.

В тех случаях, когда фланцы находятся в плохом состоянии (или если форма фланца неизвестна), можно выбрать прокладку толщиной 1/8 дюйма (3,2 мм). Причина? Пользователь не хочет рисковать установкой более тонкой прокладки и обнаруживает, что она не герметизируется должным образом, что требует своевременного и дорогостоящего удаления и повторной установки. Однако более толстые прокладки не уплотняются так же хорошо, как их 1/16-дюймовые аналоги, когда находятся под сопоставимой нагрузкой. Кроме того, с более толстыми прокладками ползучесть выше, что требует повторного затягивания.

Чтобы устранить ограничения обоих вариантов прокладки, идеальная прокладка должна сочетать сопротивление ползучести 1/16-дюймовой прокладки с сжимаемостью и совместимостью 1/8-дюймовой прокладки — легче сказать, чем сделать.

Исторически прокладки не всегда были прощающими, простыми в использовании или простыми в удалении. Тем не менее, технология эволюционировала, позволяя проектировать уплотнительные изделия и оптимизировать их работу, обеспечивая более плотное и долговечное уплотнение.

Этот подход основан не на толщине прокладки, а на ее профиле поверхности. В результате получаются прокладки, которые уменьшают утечки, разливы и другие выбросы из трубопроводных систем, в том числе от стареющих химических предприятий.

•  Лист эпикса Gylon
• Gylon EPIX Листовой Материал

Поднятие профиля прокладки

Концепция использования профилирования поверхности для уменьшения площади и увеличения напряжения встречается во многих продуктах, таких как кроссовки и автомобильные шины. Уменьшение площади контакта при сохранении заданной величины сжимающей силы приводит к увеличению напряжения. В случае обуви или шин это напряжение обеспечивает сцепление. В случае прокладок, тяга или трение между прокладкой и поверхностью фланца имеет решающее значение для поддержания внутреннего давления. Если нисходящая сила, создаваемая крепежными элементами во фланце, равномерно распределяется по большей площади, создаваемое напряжение способствует повышению эффективности уплотнения. Такой подход позволяет системе старения трубопроводов максимально увеличить свой потенциал герметизации.

Влияние на повышение профиля прокладки

Профилирование поверхности положительно влияет на технологию прокладок в пяти ключевых областях: сжимаемость, устойчивость к давлению, масштабируемость, удержание нагрузки и гибкость размеров.

Сжимаемость

Сжимаемость является критически важной функциональностью прокладок, поскольку она отражает способность прокладки соответствовать поверхностям, которые она уплотняет. Добавление выпуклых элементов к поверхности прокладки напрямую влияет на сжимаемость, уменьшая площадь контакта и увеличивая возникающее напряжение.

Когда поверхности фланца изношены, имеют ямки или поцарапаны — например, в системах старения трубопроводов на химических заводах — это может быть непозволительно дорого и почти невозможно отремонтировать / заменить фланец до состояния «как новый». Чем более сжимаема прокладка, тем больше шансов получить эффективное уплотнение с фланцами.

Свариваемость

Для создания эффективного уплотнения прокладка должна выполнять две функции:

Соответствует лицевой поверхности фланца. Это поможет предотвратить прохождение носителя между собой и поверхностями фланца. Вот где сжимаемость становится важной.

Сопротивление или предотвращение проникновения. На микроскопическом уровне большинство неметаллических материалов для прокладок имеют небольшие пустоты или пространства. Ключ к предотвращению проникновения носителей через эти пустоты или пространства заключается в том, чтобы закрыть их с помощью силы сжатия. Иногда это может быть затруднительно, если прокладка чрезвычайно тверда или площадь поверхности фланцев относительно велика. Использование поверхностного профилирования или выпуклых элементов может быть полезным, поскольку сила сосредоточена, что приводит к более высокой плотности (улучшенное уплотнение прокладки), что приводит к улучшению сопротивления проникновению. Эта концентрация сжимающего усилия проявляется в точке, где выступающие элементы контактируют с уплотняющими поверхностями / фланцами. Это приводит к более высоким поверхностным напряжениям и, в конечном итоге, к более эффективному уплотнению.

Удержание груза и сопротивление выброса

Производительность прокладки напрямую связана со стрессом. Чем больше стресса может сохранить прокладка, тем лучше она будет функционировать в долгосрочной перспективе. Напротив, неспособность удерживать стресс приводит к вредной релаксации ползучести.

Все прокладки со временем теряют нагрузку, что подчеркивает необходимость использования материалов со свойствами сжимаемости / совместимости, что позволяет уплотнять прокладку с заданным усилием.

Когда фланец в сборе находится под давлением, внутренняя среда выталкивает во всех направлениях, в осевом направлении, чтобы раздвинуть фланцы, и в радиальном направлении, чтобы вытолкнуть прокладку из соединения. Осевые силы внутреннего давления пытаются раздвинуть фланцы и вытолкнуть прокладку из соединения. Если удержание нагрузки низкое из-за высокого / вредного проскальзывания прокладки, осевые силы (из-за внутреннего давления) могут преодолеть силы, оставшиеся в болтах, и соединение не будет работать. Более тонкие прокладки меньше проскальзывают, сохраняя более высокое удержание нагрузки болта и лучшее сопротивление выбросу. Более толстые прокладки ползут больше, что приводит к снижению удержания болтов и делает их более восприимчивыми к разрушению при выбросе.

Размерная Гибкость

Высокопроизводительная прокладка должна быть в состоянии выполнить уплотнение независимо от формы или размера поверхности уплотнения. Большинство прокладок с профилированной или приподнятой поверхностью отлиты в форму или форму определенной формы, которая требует инструментов или имеет ограничение по размеру. Поскольку существует множество форм, размеров и конфигураций уплотняющих поверхностей в насосах, клапанах, смесителях, реакторах и т. Д., Наилучшим решением является листовая прокладка, которую можно легко разрезать на различные формы.

Вывод

Повышение профиля поверхности прокладки из ПТФЭ устраняет недостатки, присущие прокладкам толщиной как 1/16 дюйма, так и 1/8 дюйма, улучшая сопротивление давлению, сопротивление проникновению, оптимизируя удержание нагрузки и повышая гибкость размеров. Результат? Более эффективная прокладка, которая позволяет химическим заводам с их устаревшими системами трубопроводов снизить риск утечек, разливов и других выбросов.

Вам могут быть интересны прокладки СНП ASME 16.20