Flensvlakken

Wat is een flensvlak?

Er worden verschillende soorten flensvlakken gebruikt als contactoppervlakken om het materiaal van de afdichtingspakking op zijn plaats te houden. ASME B16.5 en B16.47 definiëren verschillende soorten flensbekledingen, waaronder het verhoogde vlak, de grote mannelijke en vrouwelijke bekledingen die identieke afmetingen hebben om een ​​relatief groot contactoppervlak te bieden.

Andere flensbekledingen die onder deze normen vallen, zijn de grote en kleine messing-en-groefbekledingen, en de ringverbindingsbekleding specifiek voor metalen pakkingen van het ringverbindingstype.

Verhoogd gezicht (RF)

De Raised Face-flens is het meest voorkomende type dat wordt gebruikt in procesinstallatietoepassingen en is gemakkelijk te identificeren. Er wordt naar verwezen als een verhoogd vlak omdat de pakkingoppervlakken boven het vlak van de boutcirkel liggen. Dit vlaktype maakt het gebruik van een brede combinatie van pakkingontwerpen mogelijk, waaronder typen platte ringplaten en metalen composieten zoals spiraalgewonden en dubbelwandige typen.

Het doel van een RF-flens is om meer druk te concentreren op een kleiner pakkingoppervlak en daardoor het drukbehoudvermogen van de verbinding te vergroten. Diameter en hoogte zijn in ASME B16.5 gedefinieerd, op basis van drukklasse en diameter. De drukwaarde van de flens bepaalt de hoogte van het verhoogde vlak.

De typische flensvlakafwerking voor ASME B16.5 RF-flenzen is 125 tot 250 µin Ra (3 tot 6 µm Ra).

Verhoogde gezichtshoogte

Voor de hoogtematen H en B van alle beschreven afmetingen van flenzen op deze website, met uitzondering van de Lap Joint flens, is het belangrijk om het volgende te begrijpen en te onthouden:

In drukklassen 150 en 300 bedraagt ​​de hoogte van het verhoogde vlak ongeveer 1,6 mm (1/16 inch). In deze twee drukklassen tonen vrijwel alle leveranciers van flenzen in hun catalogus of brochure de H- en B-afmetingen inclusief de verhoogde vlakhoogte. ((Fig. 1))

In de drukklassen 400, 600, 900, 1500 en 2500 bedraagt ​​de hoogte van het verhoogde vlak ongeveer 6,4 mm (1/4 inch). In deze drukklassen tonen de meeste leveranciers de H- en B-afmetingen exclusief de verhoogde gezichtshoogte. (Afb. 2)

Vlak gezicht (FF)

De Flat Face-flens heeft een pakkingoppervlak in hetzelfde vlak als het boutcirkelvlak. Toepassingen waarbij platte flenzen worden gebruikt, zijn vaak die waarbij de passende flens of flensfitting is gemaakt van een gietstuk.

Vlakke flenzen mogen nooit met bouten aan een verhoogde vlakflens worden bevestigd. ASME B31.1 zegt dat bij het verbinden van gietijzeren flenzen met een plat oppervlak op flenzen van koolstofstaal, het verhoogde oppervlak op de koolstofstalen flens moet worden verwijderd en dat een pakking met volledig oppervlak vereist is. Dit is om te voorkomen dat de dunne, kleine gietijzeren flens in de opening springt die wordt veroorzaakt door het verhoogde oppervlak van de koolstofstalen flens.

Ringvormige verbinding (RTJ)

De Ring Type Joint-flenzen worden doorgaans gebruikt bij hoge druk (Klasse 600 en hogere classificatie) en/of hoge temperaturen boven 800 °F (427 °C). Ze hebben groeven in hun gezichten gesneden met stalen ringpakkingen. De flenzen sluiten af ​​wanneer vastgedraaide bouten de pakking tussen de flenzen in de groeven samendrukken, waardoor de pakking wordt vervormd (of gemunt) om intiem contact te maken in de groeven, waardoor een metaal-op-metaal afdichting ontstaat.

Een RTJ-flens kan een verhoogd oppervlak hebben met daarin een ringgroef. Dit verhoogde vlak dient niet als enig onderdeel van het afdichtmiddel. Bij RTJ-flenzen die afdichten met ringpakkingen kunnen de verhoogde vlakken van de aangesloten en vastgedraaide flenzen met elkaar in contact komen. In dit geval zal de samengedrukte pakking geen extra belasting dragen buiten de boutspanning; trillingen en beweging kunnen de pakking niet verder verpletteren en de verbindingsspanning verminderen.

Ringtype Gezamenlijke pakkingen

Ringtype Gezamenlijke pakkingen zijn metalen afdichtringen, geschikt voor toepassingen onder hoge druk en hoge temperaturen. Ze worden altijd aangebracht op speciale, bijbehorende flenzen die bij de juiste profiel- en materiaalkeuze zorgen voor een goede en betrouwbare afdichting.

Ringtype Joint-pakkingen zijn ontworpen om af te dichten door “initieel lijncontact” of wigwerking tussen de bijpassende flens en de pakking. Door druk uit te oefenen op de afdichtingsinterface door middel van boutkracht, vloeit het “zachtere” metaal van de pakking in de microfijne structuur van het hardere flensmateriaal, waardoor een zeer strakke en efficiënte afdichting ontstaat.

Het meest toegepaste type is stijlRring die is vervaardigd in overeenstemming met ASME B16.20, gebruikt met ASME B16.5 flenzen, klasse 150 tot 2500. Stijl 'R'-ringtype verbindingen worden vervaardigd in zowel ovale als achthoekige configuraties.

DeAchthoekigring heeft een hogere afdichtingsefficiëntie dan de ovaal en zou de voorkeurspakking zijn. In de oude ronde bodemgroef kan echter alleen de ovale doorsnede worden gebruikt. Het nieuwere ontwerp met vlakke bodemgroef accepteert zowel de ovale als de achthoekige dwarsdoorsnede.

Stijl R-ringtype verbindingen zijn ontworpen om druk tot 6.250 psi af te dichten in overeenstemming met ASME B16.5 drukwaarden en tot 5.000 psi.

R OVAAL

R ACHTHOEKIG

RX

BX

DeRXtype is geschikt voor drukken tot 700 bar. Deze RTJ is in staat zichzelf af te dichten. De buitenste afdichtingsvlakken maken het eerste contact met de flenzen. Een hogere systeemdruk veroorzaakt een hogere oppervlaktedruk. Type RX is uitwisselbaar met de standaard R-modellen.

DeBXtype is geschikt voor zeer hoge drukken tot 1500 bar. Deze ringverbinding is niet uitwisselbaar met andere typen en is alleen geschikt voor API-type BX flenzen en groeven.

De afdichtingsoppervlakken op de ringverbindingsgroeven moeten glad zijn afgewerkt tot 63 micro-inch en vrij zijn van hinderlijke ribbels, gereedschaps- of klapsporen. Ze sluiten af ​​door een eerste lijncontact of een wigwerking wanneer de drukkrachten worden uitgeoefend. De hardheid van de ring moet altijd kleiner zijn dan de hardheid van de flenzen.

Keuze van materiaal

Onderstaande tabel geeft de meest gebruikte materialen voor ringvormige verbindingen weer.

Tong-en-groef (T&G)

De tong- en groefvlakken van deze flenzen moeten op elkaar afgestemd zijn. Eén flensvlak heeft een verhoogde ring (tong) die op het flensvlak is machinaal bewerkt, terwijl de bijpassende flens een bijpassende verdieping (groef) heeft die in zijn vlak is machinaal bewerkt.

Tand-en-groefbekledingen zijn gestandaardiseerd in zowel grote als kleine typen. Ze verschillen van mannelijk en vrouwelijk doordat de binnendiameters van de messing-en-groef zich niet uitstrekken tot in de flensbasis, waardoor de pakking op zijn binnen- en buitendiameter wordt vastgehouden. Deze worden vaak aangetroffen op pompdeksels en klepkappen.

Tong-en-groefverbindingen hebben ook het voordeel dat ze zelfuitlijnend zijn en fungeren als reservoir voor de lijm. De sjaalverbinding houdt de belastingsas in lijn met de verbinding en vereist geen grote machinale bewerking.

Algemene flensvlakken zoals de RTJ, TandG en de FandM mogen nooit aan elkaar worden geschroefd. De reden hiervoor is dat de contactoppervlakken niet bij elkaar passen en dat er geen pakking bestaat met het ene type aan de ene kant en een ander type aan de andere kant.

Man-en-vrouw (M&V)

Bij dit type moeten ook de flenzen op elkaar afgestemd zijn. Eén flensvlak heeft een gebied dat verder reikt dan het normale flensvlak (mannelijk). Op de andere flens of tegenflens is een bijpassende uitsparing (vrouwelijk) in de voorkant aangebracht.

Het vrouwelijke gezicht is 3/16 inch diep, het mannelijke gezicht is 1/4 inch hoog en beide zijn glad afgewerkt. De buitendiameter van het vrouwelijke vlak zorgt ervoor dat de pakking wordt gelokaliseerd en vastgehouden. Er zijn in principe 2 versies beschikbaar; de kleine M&F-flenzen en de grote M&F-flenzen. Aangepaste mannelijke en vrouwelijke bekledingen worden vaak aangetroffen op de warmtewisselaarbehuizing om flenzen te kanaliseren en af ​​te dekken.

Voor- en nadelen van T&G- en M&F-flensvlakken

Voordelen
Betere afdichtingseigenschappen, nauwkeurigere locatie en exacte compressie van afdichtingsmateriaal, gebruik van ander, geschikter afdichtings- en speciaal afdichtingsmateriaal (O-ringen).

Nadelen
Commerciële beschikbaarheid en kosten. Normaal verhoogd oppervlak is veel gebruikelijker en direct beschikbaar, zowel wat betreft kleppen, flenzen als afdichtingsmateriaal. Een andere complexiteit is dat er een aantal rigide regels moeten worden toegepast op het leidingontwerp. Bestel je de kleppen aan beide zijden vrouwelijk, of misschien aan één kant, in welk geval je alle mannelijke uiteinden in de stroomrichting richt, of zoiets. Hetzelfde geldt uiteraard voor elke flensverbinding/vataansluiting.