Čelní plochy přírub

Co je to příruba?

Jako kontaktní plochy pro usazení materiálu těsnění se používají různé typy čel přírub. ASME B16.5 a B16.47 definují různé typy obložení přírub, včetně zvýšeného čela, velkých samčích a samičích obložení, které mají identické rozměry, aby poskytovaly relativně velkou kontaktní plochu.

Mezi další přírubová obložení, na která se vztahují tyto normy, patří velká a malá obložení s perem a drážkou a kroužkové spoje speciálně pro kovová těsnění typu kroužkových spojů.

Zvednutý obličej (RF)

Příruba Raised Face je nejběžnějším typem používaným v aplikacích procesních závodů a lze ji snadno identifikovat. Označuje se jako vyvýšené čelo, protože povrchy těsnění jsou vyvýšené nad čelem kružnice šroubu. Tento typ čela umožňuje použití široké kombinace designů těsnění, včetně typů plochých prstencových plechů a kovových kompozitů, jako jsou spirálově vinuté a dvouplášťové typy.

Účelem RF příruby je soustředit větší tlak na menší plochu těsnění a tím zvýšit schopnost spoje udržet tlak. Průměr a výška jsou definovány v ASME B16.5 podle tlakové třídy a průměru. Přítlak příruby určuje výšku vyvýšeného čela.

Typická povrchová úprava příruby pro příruby ASME B16.5 RF je 125 až 250 µin Ra (3 až 6 µm Ra).

Zvýšená výška obličeje

Pro výškové míry H a B všech popsaných rozměrů přírub na této webové stránce, s výjimkou příruby Lap Joint, je důležité pochopit a zapamatovat si následující:

V tlakových třídách 150 a 300 je výška zvýšeného čela přibližně 1,6 mm (1/16 palce). V těchto dvou tlakových třídách téměř všichni dodavatelé přírub uvádějí ve svém katalogu nebo prospektu rozměry H a B včetně zvýšené lícní výšky. ((Obr. 1))

V tlakových třídách 400, 600, 900, 1500 a 2500 je výška zvýšené plochy přibližně 6,4 mm (1/4 palce). V těchto tlakových třídách většina dodavatelů uvádí rozměry H a B bez zvýšené výšky čela. (obr. 2)

Plochý obličej (FF)

Plochá příruba má povrch těsnění ve stejné rovině jako čelo šroubového kruhu. Aplikace používající ploché čelní příruby jsou často ty, ve kterých je protipříruba nebo přírubová tvarovka vyrobena z odlitku.

Ploché čelní příruby se nikdy nesmí přišroubovat ke zvýšené čelní přírubě. ASME B31.1 říká, že při připojování plochých litinových přírub k přírubám z uhlíkové oceli musí být odstraněna zvýšená plocha na přírubě z uhlíkové oceli a že je vyžadováno celoplošné těsnění. To má zabránit tomu, aby se tenká litinová příruba vrazila do mezery způsobené vyvýšeným čelem příruby z uhlíkové oceli.

Kloub prstencového typu (RTJ)

Příruby prstencového spoje se typicky používají ve vysokotlakých (třída 600 a vyšší hodnocení) a/nebo při vysokých teplotách nad 800 °F (427 °C). Do jejich čel jsou vyřezány drážky, které ocelové kroužky těsnění. Příruby těsní, když utažené šrouby stlačují těsnění mezi přírubami do drážek, deformují (nebo razí) těsnění, aby došlo k těsnému kontaktu uvnitř drážek, čímž se vytvoří těsnění kov na kov.

Příruba RTJ může mít vyvýšené čelo s obrobenou prstencovou drážkou. Tato zvýšená plocha neslouží jako žádná část těsnicího prostředku. U přírub RTJ, které těsní pomocí kroužkových těsnění, se mohou vyvýšené plochy připojených a utažených přírub vzájemně dotýkat. V tomto případě stlačené těsnění neunese dodatečné zatížení přesahující napětí šroubu, vibrace a pohyb nemohou těsnění dále rozdrtit a snížit spojovací napětí.

Těsnění spojů kroužkového typu

Kruhová těsnění spojů jsou kovové těsnicí kroužky, vhodné pro vysokotlaké a vysokoteplotní aplikace. Vždy se používají na speciální doprovodné příruby, které zajišťují dobré a spolehlivé utěsnění při správné volbě profilů a materiálu.

Těsnění spojů prstencového typu jsou navržena tak, aby těsnila „počátečním liniovým kontaktem“ nebo zaklíněním mezi protipřírubou a těsněním. Působením tlaku na rozhraní těsnění silou šroubu proudí „měkčí“ kov těsnění do mikrojemné struktury tvrdšího materiálu příruby a vytváří velmi těsné a účinné těsnění.

Nejčastěji používaným typem je stylRkroužek, který je vyroben v souladu s ASME B16.20 používaný s přírubami ASME B16.5, třída 150 až 2500. Styl „R“ kroužkové spoje se vyrábějí v oválné i osmihranné konfiguraci.

TheOsmiúhelníkovýkroužek má vyšší těsnící účinnost než ovál a byl by preferovaným těsněním. V drážce s kulatým dnem starého typu však lze použít pouze oválný průřez. Novější design drážky s plochým dnem akceptuje buď oválný nebo osmihranný průřez.

Klouby prstencového typu Style R jsou navrženy pro utěsnění tlaku až 6 250 psi v souladu se jmenovitými tlaky ASME B16.5 a až 5 000 psi.

R OVÁLNÝ

R OSMIÚHOLNÍ

RX

BX

TheRXtyp je vhodný pro tlaky do 700 bar. Tento RTJ je schopen utěsnit sám sebe. Vnější těsnicí plochy vytvářejí první kontakt s přírubami. Vyšší tlak v systému způsobí vyšší povrchový tlak. Typ RX je zaměnitelný se standardními R-modely.

TheBXtyp je vhodný pro velmi vysoké tlaky do 1500 bar. Tento kroužkový spoj není zaměnitelný s jinými typy a je vhodný pouze pro příruby a drážky API typu BX.

Těsnící plochy na drážkách prstencových spojů musí být hladce dokončeny na 63 mikropalců a musí být bez nežádoucích hřebenů, stop po nástroji nebo chvění. Těsní počátečním liniovým kontaktem nebo zaklíněním, když působí tlakové síly. Tvrdost kroužku by měla být vždy menší než tvrdost přírub.

Výběr materiálu

Níže uvedená tabulka uvádí nejběžněji používané materiály pro kroužkové spoje.

Tongue-and-Groove (T&G)

Plochy jazyka a drážky těchto přírub se musí shodovat. Jedna plocha příruby má vyvýšený prstenec (jazyk) obrobený na ploše příruby, zatímco protilehlá příruba má odpovídající prohlubeň (drážka) obrobenou na její ploše.

Obklady pero-drážka jsou standardizovány ve velkých i malých typech. Liší se od vnitřního a vnějšího v tom, že vnitřní průměry pera a drážky nezasahují do základny příruby, čímž drží těsnění na svém vnitřním a vnějším průměru. Ty se běžně vyskytují na krytech čerpadel a krytech ventilů.

Spoje pero-drážka mají také výhodu v tom, že jsou samovyrovnávací a fungují jako zásobník pro lepidlo. Kloubový spoj udržuje osu zatížení v linii se spojem a nevyžaduje velké obrábění.

Obecné čela přírub, jako jsou RTJ, TandG a FandM, nesmí být nikdy sešroubovány dohromady. Důvodem je to, že kontaktní plochy se neshodují a neexistuje těsnění, které by mělo jeden typ na jedné straně a jiný typ na druhé straně.

Muž a žena (M&F)

U tohoto typu musí být příruby také přizpůsobeny. Jedna plocha příruby má oblast, která přesahuje normální plochu příruby (samčí). Druhá příruba nebo protilehlá příruba má odpovídající prohlubeň (samice) obrobenou do její plochy.

Ženský obličej je hluboký 3/16 palce, mužský obličej je vysoký 1/4 palce a oba jsou hladké. Vnější průměr vnějšího čela slouží k umístění a udržení těsnění. V zásadě jsou k dispozici 2 verze; malé příruby M&F a velké příruby M&F. Na plášti tepelného výměníku se běžně nacházejí vlastní vnější a vnější povrchy pro vedení a krytí přírub.

Výhody a nevýhody čel přírub T&G a M&F

Výhody
Lepší těsnící vlastnosti, přesnější umístění a přesné stlačení těsnicího materiálu, použití jiného, ​​vhodnějšího těsnicího a specializovaného těsnicího materiálu (O-kroužky).

Nevýhody
Komerční dostupnost a cena. Normální vyvýšené čelo je mnohem běžnější a připravenější k dispozici, pokud jde o ventily, příruby a těsnicí materiál. Další složitost spočívá v tom, že na návrh potrubí musí být aplikována určitá přísná pravidla. Objednáváte ventily na obou stranách, nebo možná na jedné straně, v tom případě nasměrujete všechny samčí konce ve směru proudění nebo jak. Totéž samozřejmě platí pro jakýkoli přírubový spoj / připojení nádoby.