Flensflater

Hva er en flensflate?

Ulike typer flensflater brukes som kontaktflater for å feste tetningspakningsmaterialet. ASME B16.5 og B16.47 definerer ulike typer flensoverflater, inkludert den hevede flaten, de store hann- og hunnflatene som har identiske dimensjoner for å gi et relativt stort kontaktareal.

Andre flensbelegg som dekkes av disse standardene inkluderer store og små not-og-fjær-belegg, og ringskjøt-belegget spesielt for ringskjøt-metallpakninger.

Hevet ansikt (RF)

The Raised Face-flens er den vanligste typen som brukes i prosessanlegg, og er lett å identifisere. Det blir referert til som en hevet overflate fordi pakningsflatene er hevet over boltesirkelflaten. Denne ansiktstypen tillater bruk av en bred kombinasjon av pakningsdesign, inkludert flate ringarktyper og metalliske kompositter som spiralviklede og dobbeltmantlede typer.

Hensikten med en RF-flens er å konsentrere mer trykk på et mindre pakningsareal og dermed øke trykkbegrensningsevnen til skjøten. Diameter og høyde er i ASME B16.5 definert, etter trykkklasse og diameter. Trykkklassifiseringen til flensen bestemmer høyden på den hevede overflaten.

Den typiske flensflaten for ASME B16.5 RF-flenser er 125 til 250 µin Ra (3 til 6 µm Ra).

Forhøyet ansiktshøyde

For høydemålene H og B for alle beskrevne dimensjoner av flenser på denne nettsiden, med unntak av Lap Joint-flensen, er det viktig å forstå og huske følgende:

I trykkklassene 150 og 300 er høyden på den hevede flaten omtrent 1,6 mm (1/16 tomme). I disse to trykkklassene viser nesten alle leverandører av flenser i sin katalog eller brosjyre H- og B-dimensjonene inkludert den hevede flatehøyden. ((fig. 1))

I trykkklassene 400, 600, 900, 1500 og 2500 er høyden på den hevede flaten omtrent 6,4 mm (1/4 tomme). I disse trykkklassene viser de fleste leverandørene H- og B-dimensjonene eksklusiv den forhøyede ansiktshøyden. (Fig. 2)

Flat Face (FF)

Flat Face-flensen har en pakningsoverflate i samme plan som boltesirkelflaten. Bruksområder som bruker flate flenser er ofte de der den tilpassede flensen eller flensbeslaget er laget av et støpegods.

Flate flenser skal aldri boltes til en hevet flateflens. ASME B31.1 sier at når du kobler flate støpejernsflenser til karbonstålflenser, må den hevede overflaten på karbonstålflensen fjernes, og at det kreves en helflatepakning. Dette er for å forhindre at den tynne, bitte støpejernsflensen sprang inn i gapet forårsaket av den hevede overflaten på karbonstålflensen.

Ring-type skjøt (RTJ)

Ring Type Joint-flenser brukes vanligvis i høytrykk (klasse 600 og høyere klassifisering) og/eller høytemperaturtjenester over 800 °F (427 °C). De har riller skåret inn i ansiktene deres som stålringpakninger. Flensene tetter når strammede bolter komprimerer pakningen mellom flensene inn i sporene, og deformerer (eller mynter) pakningen for å få intim kontakt inne i sporene, og skaper en metall til metall tetning.

En RTJ-flens kan ha en hevet overflate med et ringspor maskinert inn i den. Denne hevede overflaten tjener ikke som noen del av tetningsanordningen. For RTJ-flenser som tetter med ringpakninger, kan de hevede flatene på de tilkoblede og strammede flensene komme i kontakt med hverandre. I dette tilfellet vil ikke den komprimerte pakningen bære ytterligere belastning utover boltspenningen, vibrasjoner og bevegelse kan ikke knuse pakningen ytterligere og redusere koblingsspenningen.

Ring Type Fugepakninger

Ringtype skjøtepakninger er metalliske tetningsringer, egnet for høytrykks- og høytemperaturapplikasjoner. De påføres alltid spesielle, medfølgende flenser som sikrer god, pålitelig tetting med riktig valg av profiler og materiale.

Ringtype skjøtepakninger er utformet for å tette ved "initial linjekontakt" eller kilevirkning mellom den sammenfallende flensen og pakningen. Ved å påføre trykk på tetningsgrensesnittet gjennom boltkraft, flyter det "mykere" metallet i pakningen inn i den mikrofine strukturen til det hardere flensmaterialet, og skaper en veldig tett og effektiv tetning.

Den mest brukte typen er stilRring som er produsert i samsvar med ASME B16.20 brukt med ASME B16.5-flenser, klasse 150 til 2500. Skjøter av typen 'R'-ring er produsert i både ovale og åttekantede konfigurasjoner.

DeÅttekantetringen har en høyere tetningseffektivitet enn den ovale og vil være den foretrukne pakningen. Imidlertid kan kun det ovale tverrsnittet brukes i den gamle typen rundbunnspor. Den nyere flatbunnsspordesignen vil akseptere enten det ovale eller det åttekantede tverrsnittet.

Skjøter av stil R-ring er designet for å tette trykk opp til 6250 psi i samsvar med ASME B16.5 trykkklassifiseringer og opptil 5000 psi.

R OVAL

R OKTAGONAL

RX

BX

DeRXtype er egnet for trykk opp til 700 bar. Denne RTJ er i stand til å forsegle seg selv. De ytre tetningsflatene gjør den første kontakten med flensene. Et høyere systemtrykk forårsaker et høyere overflatetrykk. Type RX kan byttes ut med standard R-modeller.

DeBXtype er egnet for svært høye trykk opp til 1500 bar. Denne ringskjøten er ikke utskiftbar med andre typer, og er kun egnet for API type BX flenser og spor.

Tetningsflatene på ringskjøtsporene må ha en jevn overflate til 63 Microinches og være fri for upassende rygger, verktøy eller skravling. De tetter ved en innledende linjekontakt eller en kilevirkning når trykkkreftene påføres. Ringens hardhet skal alltid være mindre enn hardheten til flensene.

Valg av materiale

Tabellen nedenfor viser de mest brukte materialene for ringtypeskjøter.

Tongue-and-Groove (T&G)

Fjær- og notflatene på disse flensene må samsvare. Den ene flensflaten har en hevet ring (tunge) maskinert på flensflaten, mens den tilhørende flensen har en matchende fordypning (Rille) maskinert inn i overflaten.

Not-og-fjær-belegg er standardisert i både store og små typer. De skiller seg fra hann-og-hun ved at innsiden av not-og-fjær ikke strekker seg inn i flensbasen, og holder dermed pakningen på sin indre og ytre diameter. Disse finnes ofte på pumpedeksler og ventildeksler.

Not- og fjærskjøter har også en fordel ved at de er selvjusterende og fungerer som et reservoar for limet. Skjerfleddet holder belastningsaksen på linje med leddet og krever ingen større maskinering.

Generelle flensflater som RTJ, TandG og FandM skal aldri boltes sammen. Grunnen til dette er at kontaktflatene ikke stemmer overens og det er ingen pakning som har en type på den ene siden og en annen type på den andre siden.

Mann-og-kvinne (M&F)

Med denne typen må flensene også matches. Den ene flensflaten har et område som strekker seg utover den normale flensflaten (hann). Den andre flensen eller matchende flensen har en matchende fordypning (hun) maskinert inn i ansiktet.

Det kvinnelige ansiktet er 3/16-tommers dypt, det mannlige ansiktet er 1/4-tommers høyt, og begge er glatte. Den ytre diameteren til hunnflaten fungerer for å lokalisere og holde pakningen. I prinsippet er 2 versjoner tilgjengelige; de små M&F-flensene og de store M&F-flensene. Tilpassede hann- og hunnbelegg finnes vanligvis på varmevekslerskallet for å kanalisere og dekke flenser.

Fordeler og ulemper med T&G og M&F flensflater

Fordeler
Bedre tetningsegenskaper, mer presis plassering og nøyaktig kompresjon av tetningsmateriale, utnyttelse av annet, mer egnet tetnings- og spesialisert tetningsmateriale (O-ringer).

Ulemper
Kommersiell tilgjengelighet og pris. Normal forhøyet overflate er langt mer vanlig og tilgjengelig både når det gjelder ventiler, flenser og tetningsmateriale. En annen kompleksitet er at noen stive regler må brukes på rørdesignet. Bestiller du at ventiler skal være hunnende på begge sider, eller på den ene siden kanskje, i så fall peker du alle hannender i strømningsretningen, eller hva. Det samme gjelder selvfølgelig for alle flensforbindelser / fartøyforbindelser.