Блог

Фланцын болтын шахах хүч нь таг байдлыг хэрхэн тодорхойлох

Прокладкийг суурилуулах физик: Яагаад хамгийн бага болтын ачаалал нь үл хөдлөх вэ

Саван дээр сайн хавхлагын таг барих нь зөв татаж баталсан болтнуудыг ашиглан хангалттай шахах хүчийг үзүүлэхээс эхэлдэг. Бид эдгээр болтныг татах үедээ хоёр савангийн хоорондох прокладкын материал буюу уутыг шахдаг. Энэ шахалт нь гадаргуугийн жижиг товруурыг бөглөж, урсгалын эсрэг анхны хамгааллын шугамыг үүсгэдэг. Шаардлагатай хүчний хэмжээ нь савангуудыг дотноос нь тусгаарлах даралтаас илүү байх ёстой бөгөөд мөн прокладка шахагдсанаар амарч томорлоо алдах хандлагыг даван туулдаг. Ихэнх асуудал нь хангалттай татахгүй байхаас үүсдэг - судалгаагаар бүх урсгалын 73% нь прокладкийг зөв шахаагүйгээс үүсдэг гэж харуулсан. Ямар нэгэн дизайнаас хамаарч, ямар даралд орохыг нь харгалзан өөр өөр прокладкуудад өөр өөр хүч шаардлагатай. Жишээ нь, спираль ороомог прокладкууд нь хатуу металл цагираг прокладкаас харьцуулахад шингэний нэвтэрч орохоос сэргийлэхийн тулд ердийн тооцоогоор хагас дахин илүү шахалт шаарддаг. Гэхдээ хамгийн чухал зүйл бол цаг хугацааны турш шахах хүчийг хадгалах явдал юм. Тухайн агшинд зөв суурилуулах л хангалтгүй. Хэвийн ажиллагааны үеэр температур өөрчлөгдөх, даралт хэлбэлзэх үед ч таг барьж байх ёстой.

Хүчдэлийн момент их бага хэрэглэх: API RP 14E болон ASME PCC-1 стандартын дагуу практик дээр гарч буй урсгалтын шалтгаан

Торкын хазайлт нь талбайн урсгалын үндсэн шалтгаан бөгөөд 68% нь заагдсан утгын ±15%-аас гадна байх хэрэглээнд хамаарна. API RP 14E болон ASME PCC-1 гурван гол муудалтын горимыг тодорхойлсон:

Аль аль стандарт нь зорилтот ачааллыг эрхшээлтэй 5%-ийн нарийн тавилтанд хүрэхийн тулд калибрчилсан хэрэгслүүд болон сертификаттай ажилтнуудыг шаарддаг—эргэлтийн моментийг нарийн хэрэглэх нь таглах найдвартай байдлаас салшгүй хамаардаг гэдгийг хүлээн зөвшөөрсөн.

Овооны үйлчилгээний нөхцөлд тохирох фланш болтын ангийг сонгох

ASTM A193 B7, B16, L7, ба B8M: Бат бөх чанар, коррозийн тэсвэрт чанар, дулааны тэгш хэмийг ажиллагааны орчинд нийцүүлэх

Холболтуудын хугацаан дахь ажиллагаанд нөлөөлөхийн тулд зөв болтны материал сонгох нь их чухал. Жишээ нь ASTM A193 B7 хайлшлагатай ган нь 125 ksi-ийн сайн руу татах бат бөхийг хангаж, өндөр даралттай хэрэглээнд тохиромжтой ч гэсэн температур 400°C-аас дээш өссөн үед задран эхэлдэг бөгөөд коррозийг муу тэсвэрлэдэг. Хүчиллэг хийн орчин нь бүр өөр шаардлагууд тавьдаг. Энд сульфидын стресс трещиний асуудалд илүү сайн тэсвэрлэх ASTMA193 L7 болтууд нь тэмперлэгдсэн мартенсит бүтцээс болж илүү сайн ажилладаг. Их хэмжээний хлоридтой ажилладаг далайн эрэгт ойрхон үйлдвэрлэлд бүр өөр зүйл шаардлагатай. B8M цэвэр усны ган нь молибден агуулснаас болоод ивэрхий цоорхой үүсэхээс сэргийлдэг тул маш сайн ажилладаг. Шатахуун боловсруулах үйлдвэрт ажиглагддаг шиг дулаан циклд орох нөхцөлд ASME-ийн 2022 оны стандартын дагуу 550°C температурт B7-тэй харьцуулахад ойролцоогоор 17 хувийн илүү их ховилын ачааллыг хадгалж чаддаг B16 болтуудыг ашиглах нь илүү зүйтэй. Мөн индустрийн өгөгдлүүд хурц байдлыг харуулж байна: NACE-ийн коррозийн тайлангууд нь буруу ангилалын болтуудыг ашигласнаас болсон хуулгалтын асуудлуудын ойролцоогоор 42 хувьд хүрч байгааг зааж байна. Бид ердийн нүүрстөрөгчийн гангаар хийсэн болтуудыг хүчиллэг урсгалын замд суурилуулж, дараа нь хүнд хэцүү устөрөгчийн хэт хатуурах асуудалд орж байсан тохиолдлуудыг үзсэн.

Фланцын болтны геометр ба тохируулга: Нийтлэг ачааллын тархалтыг хангах

Стад болт, эхлээ болт, хоёр дахин тагласан бүтэц — Давтах чанар ба өндөр давтамжийн бүтэн байдлач ач холбогдол

Болтын хэлбэр нь унтуургын дагуу ховилтонгийн хүч хэрхэн тархахад ихэхэн нөлөө үзүүлдэг. Хоёр төгсгөлөөрөө резьбэтэй стержень болтнууд нь илүү жигд таталтын хүчийг хангаж, фланцын холболтын цэгүүд дээрх стрессыг багасгадаг. Харин чимэг болт нь өөр хандлага гаргадаг бөгөөд ихэвчлэн ачаалал тархахдаа тэгш бус байдаг тул унтуургын зарим хэсэгт хэт шахагдах эсвэл буруу деформацид орох аюултай. Олон циклд орох тоног төхөөрөмжтэй ажиллах үед хос гайка нь температур өөрчлөгдөх явцад резьбийн гулсах үзэгдлийг илүү сайн саатуулдаг. ASME PCC-1 стандартын дагуу, стержень болт болон зохистой таталтын дарааллыг ашиглах үед ачааллын хэлбэлзэл 15%-иас бага болдог. Энэ нь ихэвчлэн 25-40% хооронд хэлбэлздэг чимэг болтын системийн хувьд томоохон сайжруулалт юм. Их диаметртэй болт ашиглах нь даралтыг илүү жигд тараахад тусалдаг бөгөөд урт стержень болт нь дахин дахин давтагдах стрест тэсвэртэй байдаг нь 500-аас дээш даралтын циклд тогтвортой ажиллах шаардлагатай холболтуудад маш чухал.

Хэрэглээний дагуу фланцын болтны хэмжээс: ASME B16.5 ангилал, хэмжээ, чанарын шаардлага

ASME B16.5 стандарт гэдэг зөвхөн санал биш, харин урсгалын аюулгүй байдлыг хангахад үндсэн шаардлага юм. Энэ стандарт нь анхаарч болохгүй гурван үндсэн хүчин зүйлийг хамардаг: даралтын түвшин (ангилал), хэмжээс (хэмжээ ба урт), материаллын хүч (чанар). Жишээ нь, инчийн 500 паунд, 400 Фаренгейтын температурт ажиллах Класс 300-ын фланц нь Класс 150-ынхнаас илүү хүчтэй болт шаарддаг. Хэрэв деталиуд эдгээр шаардлагад нийцэхгүй бол асуудал гарна. Даралт тархалтгүй болох нь сүүлийн үеийн зарим салбарын тайлангийн мэдээллээр хоолойн 37% хэмжээгээр зууралт үүсэх шалтгаан болдог. Иймээс сайн инженерүүд тоног төхөөрөмжийн сонголт, суурилуулалт хийхээс өмнө эдгээр гурван үзүүлэлтийг ямагт шалгадаг.

1. Ангиллын шаардлага : Даралт-температуртай холбоотой шаардлагууд нь болтны хамгийн бага хүчийг тодорхойлно
2. Хэмжээний зааварлал : Гайка утасны бүрэн орох болон хангалттай сунгалтыг хангах диаметр/уртын хослол
3. Ангилалын нийцэл : Материалын гэрчилгээ (жишээ нь, ASTM A193) корроз, температур болон механик ачааллын шаардлагад нийцсэн байх ёстой

Гурвалсан тикгэрийн хандлага нь болт, прокладка, фланцыг нэг том системийн хэсгүүд болгон хамтад нь авч үздэг бөгөөд эдгээрийн аль нэг хэсэгт гарсан асуудал нийт системийг муудахад хүргэж болзошгүй. Одоогийн байдлаар болтны хэмжээ тооцоолох шинэ програмууд ASME B16.5 өгөгдлийг дотор нь агуулж эхэлсэн тул ажилчид илүү амар ажиллах боломжтой болсон. Талбайн техникчид 2022 оноос хойш ингэснээр суурилуулалтын асуудал 23% багасч байна гэж тайлагнаж байна. Эндээс чухал зүйл бол ямар хувилбарын стандарт одоогоор хүчинтэй вэ? гэдгийг шалгах явдал юм. Учир нь өндөр температурт зориулсан хайлшийн хувьд 2021 онд чухал өөрчлөлт орсон боловч ихэнх хүмүүс үүнийг мэдэхгүй л байдаг.

Гурвалсан Битүүлэгийн Систем: Фланцын Болтны Сонголт Уян Битүүлэг болон Фланцын Загварын Дагуу Байх Ёстой Яагаас

Онгорхойн бүтэн байдлыг фланцууд, уян битүүлэг, болтуудын зохицож ажиллах дээр тулгуурладаг. Эдгээр хэсгүүдийн тохирохгүй байдал нь холболтын аюултай гэмтлийн үндсэн шалт юм. Жишээ нь, ASME B16.20-н дагуу, утасны ороосойтой уян битүүлэг нь RTJ уян битүүлэгтэй харьцангуй болтны ачааллыг 30–50% багаар суулгах шаардлагатай бөгөөд иймээс метал ороосойг гэмтээхгүйгээр зохих ёстой.

Утасны Ороосойтой ба RTJ Уян Битүүлэг: Уян Битүүлэгийн Төрөл Фланцын Болтны Ачаалал болон Уян Хязгаарыг Хэрхэн Тодорхойлохыг

Спираль хэлбэртэй прокладк нь графит шиг уян хатан материалуудыг металл ороомог дотор шахаж ажилладаг. Эдгээр прокладкуудыг квадрат инчид тус бүр 15000-30000 фунт шахалтанд оруулах үед хамгийн сайн ажилладаг. Энэхүү муж нь материалыг цаг хугацааны турш чанарыг нь хадгалж, уян хатан байдалтай байлгах боломжийг олгох зэрэгцээ сайн таг барьцалдуулахад тохиромжтой юм. Ихэнх спираль хэлбэртэй загварууд температурын өөрчлөлтөнд сайн тэсвэрлэдэг бөгөөд ихэвчлэн задрах, агшилтын мөчлөгийн дараа ойролцоогоор 15 хувийг нь сэргээдэг. Гэсэн хэдий ч RTJ прокладкууд өөр байдаг. Тэд хялбархан гагнуур болох зэвсэггүй ган эсвэл аллюминийг фланцын шугамууд руу деформаци хийхэд маш өндөр даралт шаарддаг. Үүнийг бүх зүйлийг хамтдаа барьж байгаа болтоос дор хаяж 40000 psi шаардлагатай. Энд болгодог зүйл бол бүхэлдээ сэргээгдэхгүй металлын байнгын хоорондын холбооны таг барьцалдуулалт юм. Сөргөөр нь хэрэв тэдгээр болтууд хязгаараас хэтэрвэл систем нь ирээдүйд муруйж, гэмтэх магадлал өндөртэй болно.

Болт сонгох нь энэ үндсэн ялгааг тусгаж байх ёстой: ороомог хэлбэртэй системүүд нь дулааны өөрчлөлтөөр ачааллыг хадгалах өндөр уян хатан чанартай болтнуудаас хамаагүй их хамаардаг; RTJ системүүд нь маш өндөр хэмжээний деформаци даралтыг тогтвортой байлгах чадвартай, өндөр хязгаарын хүч чанартай болтнуудыг шаарддаг. ASME B31.3-ийн судалгааны тохиолдолд өндөр даралттай хоолойн шугамууд дахь 23% шавхалтын гэмтлийн шалтгаан нь таарцаагүй сонголтоос үүдэлтэй.