Thread Content
Ожидается, что болтовое фланцевое соединение достигнет максимального срока службы при эксплуатации в расчетных условиях. Фланцевое соединение считается вышедшим из строя, если утечка превышает допуски на утечку, установленные экологическими нормами или заводскими условиями, как до, так и после ожидаемого срока службы. Выход из строя фланцевых соединений поставит под угрозу нормальную работу оборудования или трубопроводов, что приведет к выходу из строя всего устройства и его принудительному отключению. Сообщается, что на некоторых заводах на долю фланцев приходится 28% общего объема летучих выбросов. Виды отказов, которые могут быть вызваны различными компонентами простого болтового фланцевого соединения, в конечном итоге выражаются в виде протечек уплотняющей среды по поверхности прокладки или внутренних протечек. Величина утечки может быть небольшой или незначительной, но когда прокладка разрушается из-за выброса, это приводит к большой утечке. Исследования показывают, что большинство отказов от течи фланцевых соединений вызваны не прокладками, а другими факторами. Эти факторы включают неправильную установку (26%), повреждение фланца (25%), отсутствие болтов (15%) и смещение фланца (12%). Лишь небольшая часть (26%) имеет непосредственное отношение к прокладкам. Ранний выход из строя проявляется в выходе из строя прокладки, чаще всего из-за недостаточной или чрезмерной или (и) неравномерной предварительной нагрузки, повреждения уплотняемой поверхности фланца (царапины, изгибы, коррозия и т.п.) и ошибок установки фланца (непараллельность, неосность и т.п.). Наблюдая за повреждениями и различиями вокруг прокладки, особенно мягких прокладок, мы можем понять причины неисправности прокладки, такие как неправильная толщина прокладки, неправильный выбор, чрезмерное сжатие, недостаточная предварительная нагрузка, неправильное хранение, ухудшение качества прокладки или повторное использование прокладок. В зависимости от периода времени возникновения протечек болтовые фланцевые соединения имеют следующие причины выхода из строя. 1. Испытание под давлением – это испытание на прочность (гидравлическое или пневматическое), которое необходимо провести до повторного запуска сосудов под давлением и оборудования, в которых произошла утечка, после изготовления или остановки. Это испытание давлением выше рабочего давления. Поскольку испытание не проводится или применяется нагрузка температурного цикла, если фланцевое соединение протекает во время этого испытания, это указывает на наличие серьезной проблемы с установкой или нагрузкой на болты, включая: (1) Неправильная установка и неравномерная нагрузка на прокладку. ； (1) Ошибка монтажного фланца слишком велика. ； (1) Неправильная марка материала болта-гайки, резьба корродирована, болт поддается или чрезмерно деформируется. Используйте болты из нержавеющей стали более низкого класса прочности, например ASME SA-193 B8 C1. (304), что эквивалентно отечественному 06Х19Н10 (0Х18Н9). ； (1) Опорные поверхности некоторых болтов или гаек изношены. ； (1) Прокладка расположена не в центре уплотняющей поверхности. ； (1) Уплотняющая поверхность фланца повреждена, а фланцевое кольцо деформировано или деформировано. 2. Утечка возникает при начале подачи давления (1) Неправильная установка, недостаточная сила сжатия прокладки или недостаточное трение между прокладкой и фланцем, чтобы вызвать проскальзывание, или прокладка раздавлена или сломана из-за чрезмерного сжатия. ； (1) Неисправность крепежа, включая поломку болта, химическую коррозию, коррозионное растрескивание под напряжением, усталость и расслабление, ослабление гаек и т. д. ； (1) Фланец не выровнен. ； (1) Уплотняющая поверхность фланца повреждена, образуя канал утечки. ； (1) Прокладка выбрана неправильно, и ее способность выдерживать давление недостаточна, в том числе толщина прокладки слишком велика и превышает диапазон рабочего давления. ； (1) Повреждение прокладки, вызванное ненадлежащими опорами или ограничителями труб. ； (1) Используйте старые прокладки. 3. Утечка возникает во время нагрева или при вводе в эксплуатацию. (1) Начальная ползучесть прокладки слишком велика при повышении температуры, что приводит к потере нагрузки на болт или выдавливанию прокладки. ； (1) Разница в тепловом расширении разных деталей приводит к потере нагрузки на болт. ； (1) Неправильная установка, неравномерная нагрузка на прокладку или чрезмерное сжатие. ； (1) Спирально навитая прокладка прогибается внутрь или наружное кольцо выгибается. ； (1) Опорные поверхности некоторых болтов или гаек изношены. ； (1) Чрезмерный изгибающий момент, вызванный неподходящими опорами или ограничителями трубы. ； (1) Прокладка расположена не в центре уплотняющей поверхности. ； (1) Прокладка выбрана неправильно, ее рабочее давление и температура превышают допустимый диапазон. 4. Утечка возникает из-за многочисленных термических циклов или колебаний давления (1) Колебания температуры и давления приводят к потере нагрузки на болт. ； (1) Внезапные изменения климата, такие как сильный дождь и т. д. 5. Утечка, возникающая при длительной эксплуатации (1) Химическое разрушение прокладки (разложение, окисление, коррозия и т. д.) (1) Физическое разрушение прокладки (связующее вещество подвергается воздействию пара, органических растворителей и набухания горячего масла). ； (1) Длительная ползучесть прокладок и болтов приводит к разрушению болтов под нагрузкой. ； (1) Прокладка не адаптирована к рабочей температуре (резина затвердевает под воздействием тепла). ； (1) Различные радиальные перемещения фланца вызывают сдвиг прокладки или несоосность прокладки и фланца. ； (1) Чрезмерный изгибающий момент, вызванный неподходящими опорами или ограничителями трубы. ； (1) Изменения условий эксплуатации системы, содержания жидкости, колебаний температуры/давления, вибрации, внешней среды (например, падение изоляционного слоя, другие причины внешнего нагрева/охлаждения) и т. д. ； (1) Внезапные изменения давления, колебания температуры, термический удар или вибрация. ； (1) Неправильная предварительная затяжка болтов не позволяет прокладке достичь идеального сжатия. ； (1) Фланец не выровнен. 6. Утечка возникает при стоянке (1) Длительная ползучесть прокладки и разница в усадке различных деталей при охлаждении приводят к потере нагрузки на болты. ； (1) Прокладка не соответствует рабочей температуре. ； (1) Износ прокладки ； (1) Различные радиальные перемещения фланца приводят к повреждению прокладки. Среди вышеперечисленных причин основной причиной выхода из строя фланцевого соединения является недостаточная нагрузка на болт или напряжение прокладки. По статистике, на недостаточную нагрузку приходится 65% из 100 отказов прокладок, а на некачественный монтаж приходится 36% причин недостаточной нагрузки.