För att få en läckagefri flänsanslutning krävs en korrekt packningsinstallation, bultarna måste tilldelas rätt bultspänning och den totala bulthållfastheten måste vara jämnt fördelad över hela flänsytan.

Med Torque Tightening (tillämpning av förspänning på ett fästelement genom att vrida fästelementets mutter) kan den korrekta bultspänningen uppnås.

Korrekt åtdragning av en bult innebär att man på bästa sätt utnyttjar bultens elastiska egenskaper. För att fungera bra måste en bult bete sig precis som en fjäder. Under drift utövar åtdragningsprocessen en axiell förspänning på bulten. Denna dragbelastning är naturligtvis lika med och motsatt den kompressionskraft som appliceras på de sammansatta komponenterna. Det kan hänvisas till som "åtdragningsbelastning" eller "spänningsbelastning"

www.enerpac.com

Momentnyckel

Momentnyckel är det allmänna namnet för ett handstyrt skruvverktyg och används för att exakt ställa in kraften på ett fäste som en mutter eller bult. Det låter operatören mäta rotationskraften (vridmomentet) som appliceras på bulten så att den kan anpassas till specifikationerna.

Manuell och hydraulisk skiftnyckel

Valet av rätt teknik för åtdragning av flänsbultar kräver erfarenhet. En framgångsrik tillämpning av vilken teknik som helst kräver också kvalificering av både verktygen som kommer att användas och besättningen som kommer att utföra arbetet. Följande sammanfattar de vanligaste teknikerna för åtdragning av flänsbultar.

• Manuell skiftnyckel
• Slagnyckel
• Hammer skiftnyckel
• Hydraulisk momentnyckel
• Manuell balk och växelassisterad momentnyckel
• Hydraulisk bultsträckare

Vridmomentförlust

Vridmomentförlust är inneboende i alla skruvförband. De kombinerade effekterna av bultavslappning (cirka 10 % under de första 24 timmarna efter installationen), packningskrypning, vibrationer i systemet, termisk expansion och elastisk interaktion under bultdragning bidrar till vridmomentförlust. När vridmomentförlusten når en extrem överstiger det inre trycket den tryckkraft som håller packningen på plats och en läcka eller utblåsning inträffar.

En nyckel för att minska dessa effekter är korrekt packningsinstallation. Genom att föra samman flänsarna långsamt och parallellt när du installerar en packning och ta minst fyra bultåtdragningspass, efter korrekt bultåtdragningssekvens, finns det en vinst i minskade underhållskostnader och ökad säkerhet.

Rätt packningstjocklek är också viktigt. Ju tjockare packningen är, desto högre krypning av packningen vilket i sin tur kan resultera i vridmomentförlust. På standard ASME upphöjda flänsar rekommenderas normalt en 1,6 mm tjock packning. Tunnare packningsmaterial kan ta en högre packningsbelastning och därmed högre inre tryck.

Smörjning minskar friktionen

Smörjning minskar friktionen vid åtdragning, minskar bultfel under installationen och ökar bultarnas livslängd. Variationer i friktionskoefficienter påverkar mängden förspänning som uppnås vid ett specifikt vridmoment. Högre friktion resulterar i mindre omvandling av vridmoment till förspänning. Värdet för friktionskoefficienten som tillhandahålls av smörjmedelstillverkaren måste vara känt för att exakt fastställa det erforderliga vridmomentvärdet.

Smörjmedel eller anti-angreppsblandningar bör appliceras på både mutterns lageryta och hangängorna.

Åtdragningssekvens

Första passet, dra lätt åt den första bulten och flytta sedan rakt över eller 180 grader för den andra bulten, flytta sedan 1/4 varv runt cirkeln eller 90 grader för den tredje bulten och tvärs över för den fjärde. Fortsätt denna sekvens tills alla bultar är åtdragna.
När du drar åt en fyrbultsfläns, använd ett kors och tvärs mönster.

Åtdragningssekvens

Förberedelse fläns bult-up

I en flänsanslutning måste alla komponenter vara korrekta för att uppnå en tätning. Den vanligaste orsaken till läckande packningsförband är felaktiga installationsprocedurer.

Innan du påbörjar en bultprocess kommer följande preliminära steg att undvika framtida problem:

• Rengör flänsytorna och kontrollera efter ärr; ytorna måste vara rena och fria från defekter (grader, gropar, bucklor, etc.).
• Inspektera visuellt alla bultar och muttrar för skadade eller korroderade gängor. Byt ut eller reparera bultar eller muttrar vid behov.
• Ta bort grader från alla trådar.
• Smörj gängorna på bulten eller bulten och ytan på mutterytan intill flänsen eller brickan. Härdade brickor rekommenderas i de flesta applikationer.
• Installera den nya packningen och se till att packningen är korrekt centrerad. ÅTERANVÄND INTE gammal packning, och använd INTE FLERA packningar.
• Kontrollera flänsuppriktningen ASME B31.3 Process Piping:
  …flänsytor måste vara parallella inom 1/16 tum per fots diameter, och flänsbulthålen måste vara inriktade med en maximal förskjutning av 1/8 tum.
• Justera muttrarnas position för att säkerställa att 2-3 gängor är synliga ovanför mutterns topp.

Oavsett vilken åtdragningsmetod som används ska ovan fastställda kontroller och förberedelser alltid göras.

Anmärkning(ar) från författaren...

Mina egna erfarenheter om ... Momentnycklar

• Tidigare har jag monterat hundratals läckagefria flänsanslutningar, från NPS 1/2 till NPS 24 och större. Därför har jag sällan använt en momentnyckel.
  I praktiken monteras "normala" rörflänsanslutningar nästan aldrig med en momentnyckel. De svåraste anslutningarna för mig har alltid varit de "små" och då speciellt den upphöjda ansiktstypen över klass 300 (RF-höjd = ca 6,4 mm).
  Relationsmässigt är flänsytorna från en NPS 1/2-fläns mindre än till exempel en NPS 6-fläns, och risken för felinriktning är enligt min uppfattning mycket större.
  I praktiken möter jag regelbundet flänsanslutningar, där inriktningen inte ligger inom toleransgränsen. Om bara ordningen för åtdragningsproceduren följs är mekanikern inte upptagen. Måste eventuellt påbörjas på bult sex istället för på bult ett. Använd ögonen vid flänsmontering, det är mycket viktigt och bidrar med stor sannolikhet till en läckagefri anslutning

Felaktiga flänsanslutningar – bultarna är för korta !

Vad kan du göra?

• Bilden visar en felaktigt bultad fläns, eftersom två bultar är för korta och muttrarna inte sitter helt på bultarna. Det gör att fogen kanske inte är så stark som den borde vara. Flänsar är utformade så att hela mutter-bultkombinationen håller krafterna på flänsen. Om muttern endast är delvis fastskruvad på bulten, kan anslutningen inte vara tillräckligt stark.
• Om ditt jobb innefattar att sätta ihop utrustning, montera ihop flänsrör, skruva ihop manhålslock eller andra skruvförband på utrustning eller annan utrustningsmontering, kom ihåg att jobbet inte är klart förrän alla bultar är ordentligt installerade och åtdragna.
• Viss utrustning kräver speciella procedurer för åtdragning av bultar. Till exempel kan du behöva använda en momentnyckel för att dra åt bultarna korrekt enligt specifikationen, eller dra åt bultarna i en speciell ordning. Se till att du följer rätt procedur, använder rätt verktyg och att du är ordentligt utbildad i hur utrustningen monteras.
• Kontrollera rör och utrustning för korrekt bultade flänsar som en del av din anläggnings säkerhetsinspektioner. Som enkel vägledning bör bultar som inte sträcker sig utanför muttrarna granskas av en anläggningsrörhantverkare eller ingenjör.
• Om du observerar felaktigt bultade flänsar i din anläggning, rapportera dem så att de kan repareras och se till att de nödvändiga reparationerna är slutförda.
• Inspektera ny utrustning, eller utrustning som har återmonterats efter underhåll, för att säkerställa att den är korrekt monterad och ordentligt bultad innan start.

Vad är rätt längd på en Stud Bolt?
Som regel kan du använda: De fria gängorna på bulten ovanför toppen av muttern är lika med 1/3 gånger bultens diameter.