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플랜지 토크 조임

토크 조임

누출 없는 플랜지 연결을 얻으려면 적절한 개스킷 설치가 필요하고, 볼트에 올바른 볼트 장력을 할당해야 하며, 전체 볼트 강도가 전체 플랜지 면에 균등하게 분배되어야 합니다.

토크 조임(패스너 너트를 돌려 패스너에 예압 적용)을 사용하면 올바른 볼트 장력을 실현할 수 있습니다.

볼트를 올바르게 조인다는 것은 볼트의 탄성 특성을 최대한 활용하는 것을 의미합니다. 제대로 작동하려면 볼트가 스프링처럼 작동해야 합니다. 작동 중 조임 과정은 볼트에 축방향 예압 장력을 가합니다. 물론 이 인장 하중은 조립된 구성 요소에 적용되는 압축력과 동일하고 반대입니다. 이는 "조임 하중" 또는 "인장 하중"이라고 할 수 있습니다.

토크란 무엇입니까?
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토크 렌치

토크렌치(Torque Wrench)는 수동식 나사 체결 공구의 총칭으로, 너트나 볼트 등의 체결력을 정밀하게 설정하는 데 사용됩니다. 이를 통해 작업자는 볼트에 가해지는 회전력(토크)을 측정하여 사양에 맞출 수 있습니다.

토크 렌치
수동 및 유압 렌치

적절한 플랜지 볼트 체결 기술을 선택하려면 경험이 필요합니다. 모든 기술을 성공적으로 적용하려면 사용할 도구와 작업을 수행할 인력 모두에 대한 자격이 필요합니다. 다음은 가장 일반적으로 사용되는 플랜지 볼트 조임 기술을 요약한 것입니다.

  • 수동 렌치
  • 임팩트 렌치
  • 해머 렌치
  • 유압 토크 렌치
  • 수동 빔 및 기어 보조 토크 렌치
  • 유압 볼트 텐셔너
토크란 무엇입니까?

토크 손실

토크 손실은 모든 볼트 체결부에 내재되어 있습니다. 볼트 이완(설치 후 처음 24시간 동안 약 10%), 개스킷 변형, 시스템 진동, 열팽창 및 볼트 조임 중 탄성 상호작용의 결합된 효과가 토크 손실에 기여합니다. 토크 손실이 극도에 이르면 내부 압력이 가스켓을 제자리에 고정하는 압축력을 초과하여 누출 또는 파열이 발생합니다.

이러한 영향을 줄이는 열쇠는 적절한 개스킷 설치입니다. 개스킷을 설치할 때 플랜지를 천천히 평행하게 결합하고 올바른 볼트 조임 순서에 따라 최소 4번의 볼트 조임 과정을 수행하면 유지 관리 비용이 절감되고 안전성이 향상됩니다.

적절한 가스켓 두께도 중요합니다. 개스킷이 두꺼울수록 개스킷 크리프가 높아져 토크 손실이 발생할 수 있습니다. 표준 ASME 돌출면 플랜지에는 일반적으로 1.6mm 두께의 개스킷이 권장됩니다. 개스킷 재질이 얇을수록 개스킷 부하가 높아져 내부 압력이 높아질 수 있습니다.

윤활은 마찰을 감소시킵니다

윤활은 조이는 동안 마찰을 줄이고 설치하는 동안 볼트 파손을 줄이며 볼트 수명을 늘립니다. 마찰 계수의 변화는 특정 토크에서 달성되는 예압의 양에 영향을 미칩니다. 마찰이 높을수록 토크가 예압으로 덜 변환됩니다. 필요한 토크 값을 정확하게 설정하려면 윤활유 제조업체가 제공한 마찰 계수 값을 알아야 합니다.

너트 베어링 표면과 수나사 모두에 윤활제나 고착 방지제를 도포해야 합니다.

조임 순서

첫 번째 패스에서는 첫 번째 볼트를 가볍게 조인 다음 두 번째 볼트의 경우 직접 가로질러 이동하거나 180도 이동한 다음 원을 중심으로 1/4 회전하거나 세 번째 볼트의 경우 90도 이동하고 네 번째 볼트의 경우 직접 가로질러 이동합니다. 모든 볼트가 조여질 때까지 이 순서를 계속합니다.
4개 볼트 플랜지를 조일 때 십자형 패턴을 사용하십시오.

조임 순서
토크 순서

준비 플랜지 볼트업

플랜지 연결에서 밀봉을 위해서는 모든 구성 요소가 정확해야 합니다. 가스켓 조인트가 누출되는 가장 일반적인 원인은 부적절한 설치 절차입니다.

볼트 체결 프로세스를 시작하기 전에 다음 예비 단계를 수행하면 향후 문제를 피할 수 있습니다.

  • 플랜지 표면을 청소하고 흉터가 있는지 확인하십시오. 표면은 깨끗하고 결함(버, 패임, 찌그러짐 등)이 없어야 합니다.
  • 모든 볼트와 너트에 손상되거나 부식된 나사산이 있는지 육안으로 검사하십시오. 필요에 따라 볼트나 너트를 교체하거나 수리하십시오.
  • 모든 스레드에서 버를 제거하십시오.
  • 볼트나 스터드의 나사산과 플랜지나 와셔에 인접한 너트 면의 표면에 윤활유를 바릅니다. 대부분의 용도에는 경화 와셔가 권장됩니다.
  • 새 개스킷을 설치하고 개스킷이 중앙에 제대로 위치했는지 확인하십시오. 오래된 개스킷을 재사용하거나 여러 개의 개스킷을 사용하지 마십시오.
  • 플랜지 정렬을 확인하십시오. ASME B31.3 공정 배관:
    ...플랜지 면은 직경 1피트당 1/16인치 내에서 평행해야 하며, 플랜지 볼트 구멍은 최대 오프셋 1/8인치 내에서 정렬되어야 합니다.
  • 너트 상단 위에 2~3개의 나사산이 보이도록 너트의 위치를 ​​조정합니다.

어떤 조임 방법을 사용하든 관계없이 위에서 결정한 점검과 준비를 항상 수행해야 합니다.

저자의 발언…

토크 렌치에 대한 나의 경험

  • 과거에는 NPS 1/2부터 NPS 24 이상까지 수백 개의 누출 없는 플랜지 연결을 조립했습니다. 따라서 토크 렌치를 거의 사용하지 않았습니다.
    실제로 "일반" 파이프 플랜지 연결은 토크 렌치로 조립되는 경우가 거의 없습니다. 나에게 가장 어려운 연결은 항상 "작은 연결"이었고 특히 클래스 300 이상의 돌출면 유형(RF 높이 = 약 6.4mm)이었습니다.
    NPS 1/2 플랜지의 플랜지 면은 예를 들어 NPS 6 플랜지보다 작으며 정렬 불량 가능성이 훨씬 더 크다고 생각됩니다.
    실제로는 정렬이 공차 한계를 벗어나는 플랜지 연결이 정기적으로 발생합니다. 단순히 조임 절차의 순서만 따르면 기계공은 바쁘지 않습니다. 아마도 볼트 1 대신 볼트 6에서 시작해야 할 수도 있습니다. 플랜지 조립 중에 눈을 사용하십시오. 이는 매우 중요하며 누출 없는 연결에 기여할 가능성이 높습니다.

부적절한 플랜지 연결 – 볼트가 너무 짧습니다!

볼트가 잘못 체결된 플랜지

당신은 무엇을 할 수 있나요?

  • 그림은 두 개의 볼트가 너무 짧고 너트가 볼트에 완전히 고정되지 않았기 때문에 볼트가 잘못 체결된 플랜지를 보여줍니다. 이는 관절이 예상만큼 강하지 않을 수 있음을 의미합니다. 플랜지는 전체 너트-볼트 조합이 플랜지에 가해지는 힘을 유지하도록 설계되었습니다. 너트가 볼트에 부분적으로만 나사로 고정된 경우 연결이 충분히 강하지 않을 수 있습니다.
  • 작업에 장비 조립, 플랜지 파이프 조립, 맨홀 덮개 또는 장비의 기타 볼트 연결부 볼트 체결 또는 기타 장비 조립이 포함되는 경우 모든 볼트를 적절하게 설치하고 조일 때까지 작업이 완료되지 않는다는 점을 기억하십시오.
  • 일부 장비에는 특별한 볼트 조임 절차가 필요합니다. 예를 들어, 볼트를 사양에 맞게 올바르게 조이거나 특별한 순서로 볼트를 조이기 위해 토크 렌치를 사용해야 할 수도 있습니다. 올바른 절차를 따르고, 올바른 도구를 사용하고, 장비 조립 절차에 대해 적절한 교육을 받았는지 확인하십시오.
  • 플랜트 안전 검사의 일환으로 파이프와 장비에 볼트로 제대로 고정된 플랜지가 있는지 확인하세요. 간단한 지침으로, 너트를 넘어 확장되지 않는 볼트는 플랜트 배관 기술자 또는 엔지니어의 검토를 받아야 합니다.
  • 공장에서 볼트가 잘못 체결된 플랜지를 발견한 경우 이를 보고하여 수리할 수 있도록 하고 필요한 수리가 완료되었는지 확인하십시오.
  • 새 장비나 유지보수 후 재조립한 장비를 검사하여 시동 전에 올바르게 조립되고 볼트가 제대로 조여졌는지 확인하십시오.

스터드 볼트의 적절한 길이는 얼마입니까?
일반적으로 다음을 사용할 수 있습니다. 너트 상단 위 볼트의 자유 나사산은 볼트 직경의 1/3배와 같습니다.


게시 시간: 2020년 8월 4일