Нарушение уплотнения фланца в первую очередь происходит из-за деформации ползучести прокладки, средней эрозии, старения и усталостного повреждения под воздействием переменных температуры и давления. Уплотнительная прокладка постоянно теряет упругость отскока, усилие предварительной затяжки болта постепенно снижается, и между уплотняемыми поверхностями фланцев возникают зазоры, что приводит к утечке технологической среды наружу. В тяжелых случаях натяжение болтов не удается из-за чрезмерного утончения прокладки, отделения фланцев и выброса среды на большую-площадь, что приводит к аварийному отключению всей системы. Подобные дефекты часто возникают на сегментных соединениях трубопроводов, а также на входных и выходных соединительных фланцах оборудования, что входит в число наиболее частых неисправностей при ремонте трубопроводных систем отопления.
1. Износ и механизм протечек прокладок.
После диагональной затяжки болтов прокладка сжимается, заполняя микрозазоры между двумя уплотняемыми поверхностями фланцев и перекрывая каналы проникновения жидкости. В условиях длительной-высокой-температурной работы материал прокладки приводит к необратимому утончению ползучести и не может восстановиться после снятия напряжения. Периодическое тепловое расширение и сжатие постоянно снижает усилие затяжки болта. При этом коррозионная среда проникает в кромку прокладки, вызывая набухание, растворение и измельчение уплотнительного материала. При выходе из строя эффективного компрессионного уплотнения среда под давлением вытекает через зазоры фланцев. Царапины, вмятины и деформации на поверхностях фланцев разрушат весь уплотнительный ремень и ускорят распространение утечек. В отличие от течи из сварного шва, вызванной дефектами обработки, эта неисправность связана с ухудшением характеристик изнашиваемых уплотнительных деталей во время эксплуатации.
2. Типичные положения, в которых возможно повреждение фланцевого уплотнения.
Фланцы входные/выходные и стыковые фланцы трубопроводов, требующие периодической разборки и ремонта;
Фланцевые соединения в зонах высоких-переменных температур с резким изменением температурных напряжений;
Фланцевые соединения, прилегающие к насосам и компрессорам, выдерживающие постоянную механическую вибрацию;
Поверхности фланцев, подвергающиеся воздействию кислотного тумана, конденсата и коррозионной эрозии летучих газов;
Фланцы большого-диаметра с неравномерным моментом затяжки болтов, что приводит к недостаточному локальному сжатию.
3. Основные факторы, ускоряющие выход из строя прокладки
Материал прокладки не соответствует рабочей температуре и средней коррозионной стойкости;
Не-стандартная затяжка болтов-за один проход без диагонально-симметричного контроля крутящего момента;
Длительная-работа без плановой замены устаревших и изношенных прокладок;
Уплотнительные поверхности фланцев поцарапаны, помяты или деформированы при разборке и сборке;
Никакого вторичного усиления крутящего момента после первоначального запуска нагрева для компенсации релаксации напряжений не требуется.
4. Полные-технические меры по предотвращению и контролю процессов
① Выбирайте прокладки, соответствующие условиям работы.
Используйте металлические навитые прокладки, гибкие графитовые или композитные прокладки из ПТФЭ, устойчивые к высоким температурам и коррозии.
② Выполните многопроходную диагональную перекрестную затяжку-с помощью динамометрического ключа.
Обеспечьте равномерную компрессию по всему уплотнительному кольцу во избежание локального дефицита давления.
③ Сформулируйте фиксированный цикл замены при капитальном ремонте уязвимых прокладок.
При капитальном обслуживании системы обязательно заменяйте все фланцевые прокладки.
④ Строго защищайте уплотняемые поверхности фланцев во время разборки.
Отремонтируйте или обработайте плоские деформированные поверхности фланцев, чтобы гарантировать неповрежденность контактных поверхностей уплотнения.
⑤ Выполните вторичную затяжку после повышения температуры.
Компенсируйте усилие предварительной-затяжки, потерянное из-за смещения прокладки и термической усадки.
5. Сравнительная таблица эффективности профилактики
表格
| Режим установки и обслуживания | Риск утечки через фланцы | Предложение по применению |
|---|---|---|
| Случайная затяжка + обычная резиновая прокладка + отсутствие регулярной замены | Быстрое старение, утечка и распыление фланцевой среды. | Немедленно замените соответствующие прокладки и -затяните их в соответствии со спецификациями крутящего момента. |
| Крестообразное крепление с крутящим моментом + подобранный уплотнительный материал + периодическая замена | Эффективно избегайте утечек на фланцевом интерфейсе. | Стандартная спецификация строительства и обслуживания |
| Металлическая спирально-навитая прокладка + усиление с двойным крутящим моментом + болты, препятствующие-расшатыванию | Минимальный риск нарушения герметичности | Предпочтительный план для высоких-температур, вибрации и агрессивных сред |
Заключение
Нарушение уплотнения фланцевой прокладки нагревательных трубок из нержавеющей стали 316 происходит из-за ползучего старения прокладки, средней коррозии, неравномерного сжатия и тепловой вибрации, что приводит к потере сжатия уплотнения. Основные методы контроля включают выбор совместимых уплотнительных материалов, стандартизацию технологии сборки с крутящим моментом, защиту уплотняющих поверхностей фланцев, организацию периодической замены и увеличение усилия предварительной-затяжки после нагрева. Строгое соблюдение процедур монтажа и капитального ремонта позволяет исключить перерывы в производстве и угрозы безопасности, вызванные негерметичностью фланцев трубопроводов отопления.
