永久的密封--利用密封法兰减少流程设备的停机损失

作者:Ralf Kulessa 文章来源:Garlock公司 发布时间:2014-09-01


错误的:法兰螺栓的拧紧力矩过大会产生过大的压紧力和压应力,密封件被挤进法兰空腔中就是没有计算的装配后果(右侧)。正确的:按照技术规范计算后,密封材料没有加热法兰的内部空腔(左侧)

德国工程师协会VDI的技术规范VDI 2290针对许多行业中的不确定性问题做出了规定,从而保证了2012年7月开始的联邦污染防治法贯彻落实。对于许多流程设备的运营商来讲,虽然密封件的材料已经通过了有关认证,但在使用中仅有这一认证还是远远不够的。

若密封法兰的安装不正确,则会给流程设备运营商带来很大的风险。若法兰的安装操作不正确,再好的密封法兰也无济于事。在德国工程师协会VDI公布的技术规范VDI 2290中对适合于所有关键介质(TA-Luft),最高工作温度400℃的管道连接用金属材料密封法兰的密封性提出了很高的要求和规定。这一技术规范的目标是把密封法兰弥散出去的有害物减少10%,其目的是保护环境、保障生产。初看起来,执行VDI 2290技术规范需要流程设备运营商增加技术和安装人员等方面的开支,这样便会带来较高的成本和费用支出。但从长期的角度来看则会明显降低流程设备运行费用,这就是密封技术服务商Garlock公司的经验。

德国工程师协会的VDI 2290技术规范首次把密封法兰作为一个系统来对待。就像迄今为止引进TA-Luft空气卫生检验之后所发生的那样,仅仅证明所使用的法兰是一个高品质的法兰是完全不够的,而且还要证明密封法兰安装后和工作中有一定的最低压应力以及密封法兰所有连接件都能够承受这些压应力。为了能够满足这些规定和要求,就要对法兰螺栓及其拧紧力矩以及整个密封法兰系统在各个工作温度和工作压力下的变形情况进行计算,不仅仅是新设计时要进行这些计算,而且在维修、调整时打开过的密封法兰都要进行这些计算,然而这种密封性计算的经验却不多。

Garlock公司提供按照DIN EN 1591-1标准进行专业计算的技术服务。按照标准、技术规范规定的专业计算为用户提供了很高的法律保障。专业计算后提供的证书证明,被测密封法兰系统满足了VDI 2290技术法规规定的要求,在一定的拧紧力矩条件下达到了相应的密封等级。这一证书也保证了密封系统有着持久的可靠密封性。

密封性计算的基础是DIN EN 13555标准规定的密封特性参数。计算时可以用到能够保证真实计算结果的弹性-塑性变形曲线。该公司既可以帮助计算整个管道系统的密封性能,也可以只单独核算螺栓材料和密封材料的密封性,对允许的压力值和温度值进行核对。常常有这种情况,在一种规格的管道中使用的螺栓在不同法律中有着相同的拧紧力矩。详细的计算分析会得出一个共同的结果,由于VDI 2290技术规范对泄露提出了更高的要求,因此要求密封法兰要有更大的压紧力或者有着更好的弹性回弹性能,以保障更高的密封性等级。“很多情况下法兰螺栓不能承受更高的拧紧力矩,必须换用更高性能的螺栓或者使用其他有着较低压紧力要求的密封结构。”Garlock公司的应用技术专家Ralf Kulessa先生说道。“仅就密封件本身来讲,一般都能承受新的压紧力数值的作用。大多数按照旧标准制造的DIN法兰,老式的热交换器和特殊设计都能够继续使用。”只有那些工作参数经常变化,例如一个月修改一次工作参数且不断与泄露进行抗争的企业才有必要花点钱全面更新。最初使用的密封可能会太硬了些,若不计算就采用较软的密封件只能算是一种补救措施。这虽然能够解决常常出现的密封失效问题,但企业却得不到准确的流程工艺工作参数。

通过按照DIN EN 1591-1标准的计算可以明确知道,在使用较硬的密封件时法兰螺栓产生不了足够的压紧力,不能保证在高温时严格的密封。同样,计算后得知,在更换了密封件之后要用另外一种拧紧力矩来拧紧法兰螺栓,避免被输送介质侵入到法兰连接缝隙中去。另外,Garlock公司也可辅助提供DIN EN 1591-4标准的装配技术培训,从而在理论计算的基础上也同时提高装配人员的素质。

“经验告诉我们,法兰密封性能专业计算的费用可因提高流程设备可用性、减少法兰系统的维护保养而很快回收。对于现在已经有着很高可用性的流程设备来讲,密封性能的专业计算可以把产品的泄露、损失降低到最小程度,把流程设备的安全可靠性提高到最高程度。” Kulessa先生说。在Kulessa先生参加了DIN标准协会的工作之后,他将更多参与未来标准的制定。“虽然现在欧盟还没有强制性的对法兰的密封性提出计算、审核的要求,但随着同步效应这种法兰密封性计算迟早会遍布欧洲。”

0
-1
收藏
/
正在提交,请稍候…