esa fsa guidelines kolnierze i uszczelki pl

Upload: michallysy

Post on 08-Oct-2015

16 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

ESA FSA Wytyczne dotyczące mintażu i pracy z połączeniami kołnierzowymi

TRANSCRIPT

  • Wytyczne bezpiecznego stosowania uszczelnie

    Konierze i uszczelki

    Cz 1 Wytyczne dla sub utrzymania ruchu i monterw

    Publikacja ESA / FSA Nr 009/98

    Wrzesie 1998

  • Publikacja ESA / FSA Nr 009/98

    Wytyczne bezpiecznego stosowania uszczelnie

    Konierze i uszczelki

    Cz 1 Wytyczne dla sub utrzymania ruchu i monterw

    Niniejszy dokument zosta przedstawiony przez:

    Niniejszy dokument jest wasnoci intelektualn European Sealing Association (ESA) i Fluid Sealing Association (FSA) 1998.

    Wszystkie prawa zastrzeone

    Czonkowie ESA i FSA mog, w razie potrzeby, kopiowa niniejszy dokument.

    Niniejsza publikacja nie moe by reprodukowana, w caoci lub czciowo, w adnej formie, bez uprzedniego pisemnego

    zezwolenia ESA lub FSA.

    Fluid Sealing A ssociation European Sealing Association

    994 Old Eagle School Road Tegfryn

    Suite 1019 Tregarth

    Wayne, PA 19087 1802 Gwynedd LL57 4PL

    United States of America United Kingdom

    : 610 971 4850 : +44 1248 600 250

    Faks: 610 971 4859 Faks: +44 1248 600 250

  • 2

    Niniejszy dokument jest wspln publikacj European Sealing Association (ESA) i Fluid Sealing Association (FSA).

    Publikacja jest sponsorowana przez Oddzia Uszczelek Konierzowych ESA, Oddzia Uszczelek Niemetalowych FSA oraz

    Oddzia Uszczelek Metalowych FSA, w imieniu Czonkw obu Stowarzysze.

    European Sealing Association (ESA) jest oglnoeuropejsk organizacj zaoon w 1992 roku, reprezentujc ponad 85% rynku uszczelnie w Europie. Przedsibiorstwa bdce czonkami Stowarzyszenia s producentami, dostawcami i uytkownikami materiaw uszczelniajcych, elementw decydujcych o bezpieczestwie transportu i przechowywania pynw. Fluid Sealing Association (FSA) jest midzynarodow organizacj zaoon w 1933 roku. Jej czonkowie to producenci i

    przedsibiorstwa zajmujce si handlem wszystkimi rodzajami dostpnych obecnie uszczelnie. Wikszo czonkw

    FSA pochodzi z Ameryki Pnocnej ale jest te wiele firm z Europy oraz Ameryki rodkowej i Poudniowej,. Czonkowie

    FSA dysponuj prawie 90% potencjau wytwrczego uszczelnie na rynku NASFTA.

    Podzikowanie

    ESA i FSA maj przyjemno poinformowa, e niniejszy dokument powsta we wsppracy z Czonkami obu

    Stowarzysze oraz innymi Przedsibiorstwami. Bez ich pomocy nie byoby moliwe stworzenie tego dokumentu. Wrd osb, ktre wniosy szczeglnie istotny wkad w przygotowanie tej publikacji, pragniemy wymieni:

    Wolfgang Abt Frenzelit Werke GmbH & Co. KG

    Ivan Borovnicar Donit Tesnit d.d.

    Frans Borsboom Lapinus Fibres B.V.

    Fred M Burgess Armstrong Industrial Specialties Inc.

    Rod Corbett Rotabolt Ltd

    Jim Drago Garlock Sealing Technologies

    David Edwin -Scott James Walker & Co. Ltd

    Brian S Ellis European Sealing Association

    Andreas Graudus Du Pont de Nemours International S.A.

    Doug Guimond Hollingsworth & Vose Company

    Jan Kasprzyk Spetech Sp. z o.o.

    Gary L Milne Hedley Purvis Ltd

    Joost F A Nas Du Pont Dow Elastomers

    Roy Nelson W L Gore & Associates Ltd

    John R Hoyes Flexitallic Ltd

    Jrg La tte Klinger Administration AG

    Francisco J Montero Fibras y Elastomeros S.A.

    Pete Petrunich Fluid Sealing Association

    Jim A Reynolds Latty International Ltd

    Gavin Smith Klinger Ltd

    Michael Werner Teadit International Produktions GmbH

    Celem niniejszej publikacji jest wycznie przedstawienie pewnych zalece. ESA i FSA poczyniy wiele wysikw dla zapewnienia technicznej poprawnoci zalece, ale nie gwarantuj, w sposb jawny lub domylny, precyzji i kompletnoci informacji. Stowarzyszenia nie przyjmuj adnej odpowiedzialnoci wynikajcej z zaufania czytelnikw wszystkim przedstawionym dalej szczegom. Czytelnicy musz upewni si, e produkty i procedury s odpowiednie dla ich konkretnych zastosowa, poprzez zwrcenie si do wytwrcw stosowanych wyrobw. Ponadto, nie naley przyjmowa, e niniejszy dokument jest w peni zgodny z wymaganiami przepisw majcych zastosowanie do konkretnego zakadu przemysowego. Czytelnicy powinni skonsultowa si z odpowiednimi wadzami lokalnymi, regionalnymi, narodowymi lub federalnymi w celu sprecyzowania zagadnie zwizanych ze zgodnoci.

  • 3

    Spis treci

    Strona

    1. Ukad dokumentu 7 2. Wstp 8

    Wprowadzenie do prawodawstwa zwizanego z ochron rodowiska

    Wyzwania dla nowoczesnych uszczelnie

    3. Przegld ukadw konierz ruba uszczelka 10 4. Ukady konierz uszczelka 12

    Ukady oglne

    Wykoczenie powierzchni przylg

    ruby

    Nakrtki

    Podkadki

    Obcienie ruchowe

    Systemy ochrony konierzy

    5. Dobr uszczelek 20

    Dobr materiaw

    Rodzaje uszczelek

    Dobr gruboci

    Przycinanie uszczelek mikkich

    Przechowywanie uszczelek i materiaw

    uszczelniajcych

    Operowanie uszczelkami i materiaami

    uszczelniajcym

    Ponowne uycie uszczelek i rub

    6. Procedury montau 27

    Wymagane narzdzia

    Czyszczenie

    Kontrola wzrokowa

    Smarowanie

    Monta i centrowanie uszczelek

    Obliczenie momentu skrcajcego

    Wzorzec dokrcania rub i kokw gwintowanych

    Znakowanie

    Ponowne dokrcanie

    7. Procedury demontau 33

    rodki antyadhezyjne

    8. Kluczowe zalecenia 34

    9. Wytyczne dla minimalizacji wad pocze 36

    Uszkodzenia zwizane z rub

    Uszkodzenia zwizane z uszczelk

    Uszkodzenia zwizane z konierzem

    Minimalizacja prawdopodobiestwa uszkodzenia poczenia

    10. Aspekt bezpieczestwa i higieny pracy dla materiaw uszczelniajcych 38 11. Schemat podsumowujcy 39 12. Przegld 40 13. Dokumenty zwizane 40

  • 4

    Czonkowie Oddziau Uszczelek Konierzowych ESA

    Akzo Nobel Faser AG Wuppertal, Niemcy

    Armstrong Industrial Specialties Ltd Uxbridge, Wielka Brytania

    Donit Tesnit d.d. Medvode, Sowenia

    Du Pont de Nemours International S.A. Le Grand Saconnex, Szwajcaria

    Econosto Ltd Cleckheaton, Wielka Brytania

    Federal Mogul Sealing Systems Europe Slough, Wielka Brytania

    Feodor Burgmann Dichtungswerke GmbH & Co. Wolfratshausen, Niemcy

    Ferd. Jagenberg & Shne GmbH & Co. KG Altenkirchen, Niemcy

    Fibras y Elastomeros S.A. Bilbao, Hiszpania

    Flexitallic Ltd Rochdale, Wielka Brytania

    Frenzelit Werke GmbH & Co. KG Bad Berneck, Niemcy

    Garlock GmbH, Sealing Technologies Neuss, Niemcy

    Hollingsworth & Vose Co. s.r.l. Garessio, Wochy James Walker & Co. Ltd Woking, Wielka Brytania

    Klinger Administration AG Egliswil, Szwajcaria

    Lapinus Fibres B.V. Roermond, Holandia

    Latty International s.a. Orsay, Francja

    RM Engineered Products, Inc. N. Charleston, USA

    Reinz Dichtungs GmbH Neu-Ulm, Niemcy

    SGL Technik GmbH Meitingen, Niemcy

    Siem Supranite Paris, Francja

    Spetech Sp. z o.o. Bielsko-Biaa, Polska

    Teadit International Produktions GmbH Kirchdorf, Austria

    Tecnotrex S.p.A. Sarnico, Wochy

    W L Gore & Associates GmbH Putzbrunn, Niemcy

  • 5

    Czonkowie Oddziau Uszczelek Niemetalowych FSA

    Du Pont AFS Richmond, VA, USA

    Du Pont Dow Elastomers Elkton, MD, USA

    Durabla Canada Ltd Belleville, ON, Kanada

    Econosto Ltd Cleckheaton, Wielka Brytania

    Flexitallic Group Houston, TX, USA

    Garlock Sealing Technologies Palmyra, NY, USA

    JM Clipper Corporation Denver, CO, USA

    John Crane Mechanical Seals Morton Grove, IL, USA

    Lapinus Fibres B.V. Roermond, Holandia

    Latty International s.a. Orsay, Francja

    Marine and Petroleum Mfg. Co. Orange, TX, USA

    RM Engineered Products, Inc. N. Charleston, SC, USA

    Pyramid Technologies Pheonix, AZ, USA

    Robco, Inc. Ville LaSalle, PQ, Kanada

    SGL Technic, Inc. Polycarbon Division Valencia, CA, USA

    Sterling Fibres Ramsey, NJ, USA

    Teadit Industria E. Comercio Ltda Rio de Janeiro, Brazylia

    Teadit N.A. Inc. Houston, TX, USA

    Thermodyne Corp. Sylvania, OH, USA

    Thermoseal, Inc. Sidney, OH, USA

    UCAR Carbon Co., Inc. Humble, TX, USA

    WL Gore & Associates, Inc. Elkton, MD, USA

    YMT / Inertech, Inc. Monterey Park, CA, USA

  • 6

    Czonkowie Oddziau Uszczelek Metalowych FSA

    A R Thomson Ltd Surrey, BC, Kanada

    Chicago-Wilcox Mfg. Co. S. Holland, IL, USA

    Econosto Ltd. Cleckheaton, Wielka Brytania

    Empak, Mex. S.A. Zinacantepec, Meksyk

    Flexitallic Group Houston, TX, USA

    Garlock Sealing Technologies Palmyra, NY, USA

    Gasket Engineering Richmond, CA JM, USA

    Clipper Corporation Denver, CO, USA

    Lamons Gasket Co. Houston, TX, USA

    Latty International s.a. Orsay, Francja

    Leader Gasket, Inc., Division of JM Clip per Corp. Baton Rouge, LA, USA

    Marine & Petroleum Mfg. Co. Orange, TX, USA

    Metallo Gasket Co. New Brunswick, NJ, USA

    Pyramid Technologies Pheonix, AZ, USA

    Rowe Metals, L.P. Dallas, TX, USA

    SGL Technic, Inc. Polycarbon Division Valencia, CA, USA

    Teadit Industria E. Comercio Ltda. Rio de Janeiro, Brazylia

    Thermodyn Corp. Sylvania, OH, USA

    YMT / Inertech, Inc. Monterey Park, CA, USA

  • 7

    1. Ukad dokumentu

    Rozdzia opisujcy kady z punktw jest ujty w nawiasach klamrowych, na przykad {1.}, na schemacie poniej:

    Dobr Typ Materia ruby, nakrtki

    konierza uszczelki i podkadki w zalenoci od apkikacji {4.1} {5.1 - 5.2} {4.3 - 4.6} i warunkw pracy

    Wstpne Cicie

    Czyszczenie Skadowanie Czyszczenie

    przygotowanie {6.2} Obrbka {6.2}

    {5.4 - 5.6}

    Kontrola

    wzrokowa {6.3}

    Wymiana wadliwych elementw

    Obrbka

    powierzchni

    Nie stosowa mas uszczelniajcych

    {7.1}

    Smarowanie

    {6.4}

    Odkry powierzchnie konierza

    Monta Woy now uszczelk Zoy elementy dla sprawdzenia rwnolegoci {6.5}

    Skrcanie poczenia {6.6 i 6.7}

    Nakrci rcznie nakrtki

    Dokrci kluczem dynamometr.

    Stosowa wzr dokrcania na krzy

    Stosowa minimum 5 krokw

  • 8

    2. Wstp

    Niniejszy dokument zosta przygotowany dla wytwrcw urzdze, wykonawcw prac inynieryjnych i uytkownikw

    kocowych. W dokumencie skupiono si na typowych wyzwaniach, przed ktrymi staj suby utrzymania ruchu i monterzy

    odpowiedzialni za czenie elementw rurocigw i odpowiednich urzdze za pomoc konierzy i uszczelek. Celem tego

    opracowania jest dostarczenie czytelnikowi serii wytycznych bezpiecznego stosowania elementw uszczelniajcych dla

    zapewnienia maksymalnej jakoci uszczelnie w warunkach biecej obsugi. Kluczowe zalecenia s oznaczone nastpujco:

    Zalecenie kluczowe

    Podstawowym celem uszczelnienia jest zapobieganie wypywowi pynw i ochrona najbliszego otoczenia przed

    zanieczyszczeniem ( i odwrotnie), ktre moe nie rne stopnie zagroenia, od utraty nieszkodliwych mediw (takich jak

    para, woda itp.) do skaenia substancjami np.: toksycznymi lub niebezpiecznymi. W pierwszym przypadku utrata niegronych

    mediw prowadzi przede wszystkim do utraty sprawnoci urzdze z punktu widzenia zarzdzajcego zakadem, chocia

    rwnie takie wycieki mog stanowi niebezpieczestwo (takie jak wypyw wody lub pary pod cinieniem). Oczywicie, w

    drugim przypadku powstaj nie tylko straty finansowe, ale rwnie zagroenie dla rodowiska, pracownikw, osb trzecich i

    samej natury! Tak wic waciwy dobr i zastosowanie odpowiedniej technologii uszczelniania dla konkretnego przypadku

    jest w istocie czci planu ochrony rodowiska.

    2.1. Wprowadzenie do prawodawstwa zwizanego z ochron rodowiska

    Jest rzecz znan, e przemys musi ogranicza swj wpyw na rodowisko, aby zachowa nasz planet dla przyszych

    pokole (tzw. rozwj ekologiczny). Gwnym czynnikiem dodatkowym jest obnienie emisji przemysowej, wymuszone

    przez kombinacj nacisku opinii publicznej, prawa dotyczcego ochrony rodowiska i wewntrznych wymaga zwizanych

    z obnieniem strat wartociowych rde zasilania. Duym problemem zwizanym z emisj do atmosfery s produkty

    uboczne spalania (w szczeglnoci tlenki wgla, azotu i siarki) wraz ze znanymi stratami lotnych wglowodorw i pary.

    W oglnoci, s to emisje przewidywane w procesach przemysowych, pod kontrol dysponenta zakadu i jako takie nie

    bd rozwaane w tym dokumencie.

    Jednake, problem emisji przemysowej pojawia si rwnie przy okazji nieprzewidywanych lub omykowych wyciekw

    z urzdze realizujcych procesy. Te wycieki s czsto okrelane terminem emisji niekontrolowanej i w tym obszarze

    przemys uszczelnie odgrywa istotn rol poprzez rozwijanie i wdraanie innowacyjnych technologii uszczelniania

    odpowiadajcych wymaganiom niskiej, a nawet zerowej emisji. Waciwy dobr, monta i stosowanie materiaw

    uszczelniajcych s rwnie wane dla zapewnienia niezawodnego dziaania uszczelnienia przez cay okres ycia i te

    zagadnienia s gwnym przedmiotem niniejszej publikacji.

    Aby waciwie okreli skal wyzwania, naley wiedzie, e emisja niezorganizowana z nieszczelnych zaworw, pomp

    i konierzy w Stanach Zjednoczonych jest szacowana na poziomie ponad 300 000 ton rocznie, co stanowi jedn trzeci

    cakowitej emisji substancji organicznych z zakadw chemicznych i niewtpliwie ksztatuje si podobnie w Europie.

    Niezalenie od wpywu na rodowisko, jest to olbrzymi ciar finansowy dla przemysu, poniewa oznacza wielkie straty

    potencjalnie wartociowych materiaw i powoduje obnienie efektywnoci zakadw. Ponadto, w wikszoci wypadkw,

    prawdziwe koszty strat przemysu s niedoszacowane, gdy pewne koszty zwizane z emisj niezorganizowan s trudno

    dostrzegalne.

    Wycieki z zaworw s czsto najwikszym winowajc, osigajc poziom ponad 50% emisji niezorganizowanej w przemyle chemicznym i petrochemicznym, podczas gdy wycieki z pomp i konierzy maj mniejszy, ale wci znaczcy udzia. Rozwj prawodawstwa zwizanego z kontrol emisji

    niezorganizowanej jest dobrze opisany zarwno dla rynku

    w Stanach Zjednoczonych 1, jak i w Unii Europejskiej

    2.

    Rozwj tej dziedziny prawa rozpocz si bardzo wczenie

    w Stanach Zjednoczonych, ale Unia Europejska szybko

    nadrabia zalegoci i przywizuje coraz wiksz wag do tego

    zagadnienia. Ostatnie regulacje prawne w USA i Europie maj

    na celu zmniejszenie emisji okrelonych zanieczyszcze dla

    okrelonych procesw.

    Koszty jawne

    Koszty ukryte

    Utrata materiau

    Praca na naprawy

    Materia na naprawy

    Stracona energia

    Utrata wydajnoci zakadu

    Czyszczenie rodowiska

    Przywracanie stanu

    pierwotnego rodowiska

    Utrata dochodw z powodu zej opinii Roszczenia prywatne

    Jednake, mimo szeregu prb, nie ma oglnoeuropejskiej zharmonizowanej legislacji dotyczcej kontroli emisji

    niezorganizowanej. Zamiast tego, czonkowie Stowarzysze wdraaj rodki kontroli w ramach swoich narodowych

    systemw legislacyjnych. Niewtpliwie, obecne wartoci dopuszczalne bd obniane, a dobre uszczelnienia bd odgryway

    rosnc rol w zapewnianiu efektywnoci zakadw i kontroli emisji.

  • 9

    2.2. Wyzwania dla nowoczesnych uszczelnie

    W ujciu historycznym, materiaem z wyboru dla mikkich uszczelek byy arkusze sprasowanego wkna azbestowego.

    Materia ten by uwaany za atwy w uyciu i bardzo tolerancyjny na rne naraenia, przez co by uwaany za bardzo odporny.

    W konsekwencji by uywany do uszczelniania w wikszoci oglnych zastosowa i zazwyczaj zapewnia zadawalajc

    skuteczno. W cigu wielu lat wytwrcy i uytkownicy nabyli wiele dowiadczenia przy jego stosowaniu.

    Podobnie, wymagania kontroli dla uszczelek mikkich z tradycyjnych materiaw byy tworzone z myl o materiaach na bazie

    azbestu, z ktrymi duy krg uytkownikw mia dowiadczenia wskazujce, i takie uszczelki dobrze sprawuj si w praktyce

    pod warunkiem, e s wytwarzane przy odpowiednim poziomie kontroli jakoci. Kilka waciwoci mierzonych podczas testw

    jakociowych miao szczeglne znaczenie dla funkcjonalnoci uszczelek. Prowadzone badania miay potwierdza, e bieca

    partia uszczelek bya podobna do poprzednich pod wzgldem skadu i, domylnie, funkcjonalnoci.

    Nieco pniej, w zwizku z tendencj do unikania stosowania wkien azbestowych, przemys uszczelnie wprowadzi now

    generacj zamiennikw pozbawionych azbestu. Doprowadzio to do powstania silnej konkurencji, podczas gdy uytkownicy maj

    niewielkie dowiadczenie z uszczelnieniami z nowych materiaw. Wiele nowych materiaw zapewnia lepszy poziom

    uszczelnienia, jakkolwiek wymagaj bardziej starannego traktowania w porwnaniu do azbestowych odpowiednikw. W

    oglnoci, przetwarzanie tych nowych materiaw wymaga wicej starannoci. Podsumowujc, nowe materiay mog

    przewysza w dziaaniu swoje azbestowe odpowiedniki, ale s zazwyczaj mniej odporne; uytkownicy musz powica wicej

    uwagi doborowi waciwego materiau do okrelonego zadania i montau uszczelnie.

    Istnieje pilna konieczno przedstawienia kilku wskazwek dla uytkownikw nowych materiaw, co wpyno na

    przyspieszenie tej publikacji. Autorzy maj nadziej, e niniejszy dokument bdzie rwnie przestudiowany przez zainteresowane

    organizacje w celu stworzenia podstawy dla programw szkole w zakresie konserwacji uszczelnie z nowych materiaw.

    Z czasem rozwinito nowe metody uszczelniania, szczeglnie dla najbardziej krytycznych zastosowa, w tym dla twardych

    uszczelek, gwnie metalowych i metalowo-mikkomateriaowych. Dziki temu uytkownicy otrzymuj wikszy wybr przy

    poszukiwaniu odpowiedniej technologii uszczelniania dla konkretnego zastosowania, a jednoczenie ronie potrzeba

    przedstawienia im wskazwek w tym zakresie.

    To samo wyzwanie dotyczy norm i metod kontroli. Szczegln uwag powicono badaniom o bardziej funkcjonalnym

    znaczeniu, co przyczynio si do istotnych zmian w rodzaju przeprowadzanych testw. Narodowe i midzynarodowe wymagania

    odnonie bada powinny zawiera w przewaajcej czci dugotrwae testy funkcjonalne, symulujce warunki pracy

    uszczelnie, w przeciwiestwie do krtkotrwaych bada na zgodno produktu.

    Sytuacj komplikuj dodatkowo rnice w procedurach opracowanych dla badania wymaga narodowych w Europie i Stanach Zjednoczonych. Mimo, e jest wiele zbienoci w metodach badawczych, ujawniaj si rnice historyczne w podejciu do bada i sposobie sporzdzania protokow. Na szczcie, ostatnie postpy w zakresie specyfikacji bada wskazuj rosnce podobiestwa. Proces ten naley wspiera poprzez harmonizacj procedur badawczych wszdzie, gdzie jest to moliwe. Informacje o metodach badawczych i normach s dostpne w ostatniej publikacji

    3 ESA, The Glossary of Sealing Terms

    (Flanges and Gaskets) (Sownik terminw z zakresu uszczelniania (Konierze i uszczelki)). Ten szczeglny dokument dostarcza rwnie informacji na temat:

    istotnych jednostek i wspczynnikw przeliczeniowych

    istotnych norm

    organizacji i innych wanych instytucji tworzcych normy

    popularnych skrtw

    W zwizku z rosncymi wymaganiami odnonie zmniejszenia emisji przemysowej, nowymi technologiami uszczelniania

    i nowymi materiaami wymagajcymi staranniejszego doboru, przetwarzania i montau, niniejszy dokument ma na celu

    dostarczenie uytecznych wytycznych dla konserwatorw i uytkownikw.

  • 10

    3. Przegld ukadw konierz ruba uszczelka

    Uszczelki s uywane w celu stworzenia i utrzymania statycznej szczelnoci pomidzy dwoma stacjonarnymi konierzami, czcymi

    instalacje w dziaajcym zakadzie produkcyjnym, zawierajce rne rodzaje pynw. Celem takiego uszczelnienia statycznego jest

    stworzenie fizycznej bariery dla pynw wewntrz instalacji i blokada wszystkich potencjalnych wyciekw. Aby uzyska taki efekt,

    uszczelka musi wciska si (i wypenia) we wszystkie nierwnoci stykajcych si, uszczelnianych powierzchni, a jednoczenie

    efektywnie sprynowa w celu zapobiegania odksztacaniu w normalnych warunkach roboczych. Efekt uszczelnienia jest uzyskiwany

    dziki dziaaniu siy dziaajcej na powierzchni uszczelki, ciskajcej j i powodujcej wcinicie si uszczelki we wszystkie

    nierwnoci konierza. Kombinacja nacisku powierzchniowego pomidzy uszczelk i konierzami oraz zagszczenia materiau uszczelki,

    zapobiega wyciekowi pynu z instalacji. Uszczelki, jako takie, daj satysfakcjonujce uszczelnienie w wielu urzdzeniach

    przemysowych. W miejscu montau uszczelki musz wykazywa zdolno do niwelacji niedoskonaoci konierzy, takich jak:

    nierwnolege konierze

    odksztacenia wyobie lub bruzd

    falisto powierzchni

    zadrapania powierzchni

    inne niedoskonaoci powierzchni

    Po montau, uszczelka czy te cae poczenie jest poddane dziaaniu siy ciskajcej pomidzy czoami konierzy, bdcej na og

    efektem nacignicia rub. Aby bya zachowana szczelno przez cay czas ycia poczenia, na powierzchnie uszczelki musz dziaa

    odpowiednio wysokie naciski powierzchniowe zapobiegajce wyciekom. W warunkach roboczych te naciski bd obnione przez napr

    hydrostatyczny dziaajcy wzdu osi poczenia - si wytwarzan przez cinienie wewntrzne, ktra dziaa tak aby, rozdzieli konierze.

    Uszczelka, jako taka, jest obiektem dziaania obcie bocznych w zwizku z wystpowaniem wewntrznego cinienia pynu,

    dziaajcego w kierunku wycinicia jej przez obszar przewitu midzy konierzami. Dla utrzymania integralnoci uszczelnienia

    efektywne cinienie ciskajce uszczelk (tj. obcienie poczenia pomniejszone o napr hydrostatyczny wzduny) musi by wiksze

    ni wewntrzne cinienie przemnoone przez pewien wspczynnik zaleny od typu uszczelki, procesu jej wytwarzania i wymaganego

    poziomu szczelnoci. Dla uszczelek mikkich jest rwnie konieczne odpowiednie tarcie pomidzy powierzchniami uszczelki i konierza

    zapobiegajce wypchniciu (wydmuchaniu) uszczelki ze poczenia. Aby byo moliwe zmniejszenie cinienia ciskajcego uszczelk

    bez utraty szczelnoci, co jest zazwyczaj nieuniknione, zaleca si przyjmowanie wspczynnika o wartoci nie mniejszej ni 2 dla

    porwnania napre ciskajcych i wymaganych dla utrzymania szczelnoci poczenia. Wiele publikacji 3,4,5,6 dostarcza wicej

    szczegowych informacji o wzajemnym oddziaywaniu uszczelki i konierza.

    Naprenia ciskajce

    Napr hydrostatyczny dziaajcy

    wdu osi poczenia

    Uszczelka Cinienie wewntrzne pynu Podstawow funkcj uszczelki jest stworzenie i utrzymanie szczelnoci pomidzy konierzami w warunkach, ktre mog znaczco

    rni si midzy poczeniami w zalenoci od natury i rodzaju zastosowania. Aby speni te zmieniajce si warunki, opracowano

    wiele ukadw konierz ruba uszczelka. Trzeba te uwzgldni wiele czynnikw przy doborze rodzaju poczenia, w tym:

    Zastosowanie Typ konierzy Uszczelka

    Cinienie medium Konfiguracja lub typ Odporno na wydmuchanie

    Temperatura medium Jako powierzchni Odporno na pezanie

    Reaktywno chemiczna medium Materia Relaksacja napre

    Wasnoci korozyjne Moliwa obcialno rub Powrt elastyczny / sprysto

    Zdolno samoczynnej regulacji medium

    Moliwos korozji lub erozji Oczekiwany czas eksploatacji

    Lepko Wytrzymao / sztywno konierza Koszt wzgldny

    pH medium Tolerancja rwnolegoci Odporno chemiczna

    Koncentracja atwo obrbki, montau i demontau

    Ognioodporno

    Zdolno do uszczelniania

    czona odporno na cinienie i temperatur

  • 11

    We wszystkich tych ukadach jako uszczelnienia zaley od wzajemnego oddziaywania rnych elementw poczenia

    konierzowego:

    Nakrtka

    Konierze

    Podkadka Uszczelka

    ruba

    Tylko wtedy, gdy wszystkie elementy systemu dziaaj razem poprawnie, mona spodziewa si, e poczenie bdzie waciwie

    uszczelnione przez rozsdny okres czasu. Integralno bezpiecznego uszczelnienia zaley od:

    dobrania elementw odpowiednich dla danego zastosowania

    starannego przygotowania, oczyszczenia, instalacji i montau

    poprawnego skrcenia rub

    Zachowanie poczenia konierzowego w warunkach roboczych zaley od tego, czy naprenie wygenerowane w rubach jest

    wystarczajce dla docinicia razem elementw poczenia z si odpowiedni do przeciwstawienia si rozszczelnieniu

    uszczelnienia, ale na tyle ma, aby unikn zniszczenia rub, elementw poczenia, uszczelki itp. Obcienie ciskajce w

    poczeniu powstaje w uszczelnianym ukadzie po dokrceniu nakrtek rub. W ten sposb powstaje naprenie w rubach

    (czsto okrelane jako nacig wstpny 5). Mimo, e mog wystpowa pewne odksztacenia plastyczne gwintw przy

    normalnym skrceniu ruby, szczeglnie przy pierwszym dokrceniu, wikszo elementw poaczenia reaguje elastycznie na

    dokrcenie nakrtek. W rezultacie, cay system dziaa jak spryna z rozcignitymi rubami i cinitymi pozostaymi

    elementami poczenia.

    Uszkodzeniu ulega poczenie, a nie sama uszczelka! Do uszkodzenia uszczelnienia mog przyczyni si mae momenty

    skrcajce rub, zbyt due obcienie rub, zy materia rub, nieodpowiednie smarowanie rub, podkadek, nakrtek, zy

    projekt konierza lub materiau, niewaciwe przycicie lub przechowywanie uszczelki, niewaciwe praktyki montaowe, nawet

    gdy materia uszczelki, jako takiej, jest waciwie dobrany! W niniejszej publikacji autorzy staraj si przedstawi rozwizania

    dla wszystkich wymienionych wyej problemw.

    Naley podkreli, e niniejszy dokument jest skierowany do sub utrzymania ruchu, monterw i mechanikw; dlatego te

    w publikacji zawarto niewiele informacji na temat procedur projektowania konierzy. Czytelnicy powinni by wiadomi, e

    przedstawione dalej wskazwki mona znale rwnie w innych dokumentach, takich jak BS5500 i ASME, sekcja VIII.

  • 12

    4. Ukady konierz uszczelka

    Jest wiele popularnych ukadw konierzy i uszczelek 4, 5

    . Mimo, e szczegowa dyskusja projektu konierza wykracza poza

    zakres niniejszego dokumentu, warto przynajmniej skrtowo przedstawi waniejsze ich typy spotykane w instalacjach

    przemysowych.

    Wikszo konierzy jest wykonana z metalu, ale pewne zastosowania wymagaj wykorzystania konierzy niemetalowych,

    wykonanych na przykad ze wzmocnionego tworzywa sztucznego, szka lub stali emaliowanej. Konierze niematalowe s

    stosowane przede wszystkim tam, gdzie jest wymagana wiksza odporno chemiczna. Oglnie biorc, takie konierze s

    sabsze i wymagaj uszczelek z bardziej mikkich materiaw, zdolnych pracowa przy niszych naciskach powierzchniowych.

    Temperatury i cinienia robocze dla takich konierzy s zwykle nisze.

    Ukady konierzy mona oglnie podzieli na pywajce i stykowe:

    Uszczelka

    Ukad pywajcy Ukad stykowy

    4.1. Popularne ukady

    Konierze z przylg podniesion s stosowane w systemach rurocigw. Powierzchnie styku konierza s podniesione, mimo e

    uszczelka nie jest zamknita. W oglnoci, zewntrzna rednica uszczelki jest rwna rednicy podziaowej otworw na ruby

    pomniejszonej o ednic otworu na ruby. Jest to uszczelka oznaczana IBC (ang. Internal Bolt Circle), centrowana na obwodzie

    midzy rubami (w Stanach Zjednoczonych okrelana jako piercieniowa). W tym przypadku ruba centruje uszczelk,

    pozwalajc na atwy monta i usunicie uszczelki bez rozdzielania caego systemu konierza. Systemem podobnym do konierza

    z przylg podniesion jest konerz z wywiniciem. Ten rodzaj poczenia jest uywane wtedy, gdy proces wymaga bardziej

    odpornego rurocigu (moliwe stopy, tworzywo sztuczne lub szko), ale gdzie konierz, jako taki, moe by wykonany z mniej

    egzotycznego materiau:

    Konierze z przylg podniesion Konierze z wywiniciem

  • 13

    Konierze z pzrylg pask s zwykle uywane tam, gdzie konierz jest wykonany ze stosunkowo amliwych materiaw. W tym przypadku uszczelka nie jest zamknita i jest stosunkowo atwa do montau i usunicia:

    Konierz z pzrylg pask z uszczelk IBC Konierz z pzrylg pask z uszczelk

    penopowierzchniow Konierz z wystpem i rowkiem, z cakowicie zamknit uszczelk. Gboko rowka jest rwna lub wiksza wysokoci wystpu. Normalnie uszczelka ma t sam szeroko co wystp. W tym ukadzie jest niezbdne cakowite rozdzielenie konierzy w celu wymiany uszczelki. Ten ukad konierzowy wykorzystuje wysokie naciski powierzchniowe na uszczelk i nie jest zwykle zalecany dla uszczelek mikkich. Konierz wpust i wypust (zwane rwnie konierzami czopowymi) zawieraj

    czciowo zamknit uszczelk i mog wystpowa w rnych formach.

    Gboko wpustu jest rwna lub mniejsza wysokoci wypustu, aby unikn

    moliwoci bezporedniego kontaktu pomidzy czoami konierzy, gdy

    uszczelka zostanie cinita. Ukad konierzowy musi by rozdzielony, aby

    wymieni uszczelk.

    Ukad konierza z pzrylg pask i konierza z rowkiem, z cakowicie zamknit

    uszczelk. Zewntrzna powierzchnia jednego z konierzy jest paska, a druga ma

    rowek, w ktrym jest montowana uszczelka. Te konstrukcje s uywane

    w miejscach, w ktrych odlego midzy konierzami musi by precyzyjnie

    wyznaczona. Po umieszczeniu uszczelki na miejscu konierze s zwykle

    w kontakcie ze sob. W takim systemie powinny by uywane wycznie

    uszczelki spryste.

    Poczenie z konierzami typu Ring Joint (zwane rwnie API Ring), w ktrym

    oba konierze maj gniazda na uszczelk piercieniow wykonan zazwyczaj z

    litego metalu. Wykorzystywane uszczelki s czsto nazywane uszczelkami RTJ

    lub Ring Type Gasket.

  • 14

    4.2. Wykoczenie powierzchni przylg

    Idealne wykoczenie dla okrelonego rodzaju uszczelki jest tematem gorcych dyskusji! Istniej opracowania na temat efektw

    wykoczenia powierzchni konierza i, w oglnoci, wikszo wytwrcw przedstawia zalecenia dotyczce waciwego

    wykoczenia powierzchni dla konkretnych materiaw uszczelek.

    Powierzchnie konierzy metalowych mog mie posta od odlewu surowego do maszynowej obrbki gadkociowej, a kady

    rodzaj powierzchni wpywa na efektywno uszczelnienia. Powierzchnie konierzy rurowych dla uszczelek metalowych maj

    czsto rowkowanie koncentryczne lub spiralne (fonograficzne). Ze swojej natury, konierze metalowe mog wytrzyma wysze

    naciski na uszczelk i w ten sposb s absolutnie niezbdne przy ekstremalnych warunkach roboczych.

    Oto kilka oglnych zasad dotyczcych wykoczenia powierzchni konierzy:

    Powierzchnia konierza ma okrelony wpyw na szczelno i pewno uszczelnienia.

    Naley utrzymywa minimalne naciski powierzchniowe na uszczelk, aby materia uszczelki zosta wcinity w nierwnoci

    powierzchni konierza. Cakowita sia wymagana do tego celu jest proporcjonalna do powierzchni styku uszczelki

    i konierza. Sia skrcenia rub moe by zmniejszona poprzez redukcj powierzchni uszczelki lub styku konierza.

    Im bliej siebie s rowkowania pochodzce z obrbki, tym bardziej powierzchnia konierza przypomina gadkie czoo i

    ronie powierzchnia styku. W takim wypadku jest konieczny silniejszy nacig rub w celu waciwego pozycjonowania

    uszczelki. Przeciwny efekt wystpuje, gdy rosn odlegoci midzy ladami obrbki.

    W przypadku granicznym, przy bardzo gadkim konierzu, ulega redukcji tarcie zapobiegajce wydmuchaniu uszczelki na

    zewntrz pod wpywem wewntrznego cinienia medium.

    Wykoczenie spiralne (fonograficzne) jest trudniejsze do uszczelnienia ni koncentryczne. Materia uszczelki musi osign

    dno doliny powierzchni wykoczonej rowkami spiralnymi, aby zapobiec spiralnemu wyciekowi medium z jednego

    koca spirali na zewntrz.

    Rowkowane i fonograficzne wykoczenia s czsto kojarzone z konierzami rurowymi, podczas gdy wykoczenia szlifowane

    s spotykane w poczeniach konierzowych innych ni systemy czenia rur. Przy wykoczeniach metodami obrbki

    plastycznej naley zwrci uwag, czy nie tworz si dodatkowe cieki wycieku w przypadku zbyt maej gadkoci.

    Poniewa materiay uszczelek rni si pod wzgldem twardoci i odpornoci na pezanie, dobr materiau na uszczelk jest wyjtkowo wany i zaleny od rodzaju przylg i zastosowania.

    Przykad: dla zastosowa wysokotemperaturowych lub wysokocinieniowych stosowa wykoczenie surowe (ale

    kontrolowane) z du odpornoci na pezanie;

    dla zastosowa niskotemperaturowych lub niskocinieniowych dopuszczalne jest gadkie wykoczenie,

    szczeglnie z mikkimi uszczelkami;

    ze sabymi i amliwymi konierzami stosowa mikkie uszczelki.

    4.3. ruby

    Dla wikszoci pocze konierzowych z uszczelkami rubami, ktre zapewniaj naciski powierzchniowe na uszczelki, s zazwyczaj naprone ruby lub ruby dwustronne

    5. ruba jest gwintowanym cznikiem uywanym wraz z nakrtk. ruba

    dwustronna jest gwintowanym acznikiem uywanym z dwoma nakrtkami (w niektrych przypadkach z cakowicie gwintowanym trzonem).

    eb

    Nakrtki

    Podkadki ruba

    ruba dwustronna

    Zadaniem ruby jest cinicie poaczenia na tyle efektywnie, aby zapobiec polizgowi lub wyciekowi, co oznacza, e musi by wystarczajco wytrzymay, aby wytrzyma pierwsze skrcenie i dodatkowe obcienia wystpujce podczas normalnej eksploatacji (powstajce pod wpywem cinienia, temperatury i pracy cyklicznej).

  • 15

    Na

    pr

    e

    nie

    Przy okrelaniu wytrzymaoci ruby naley wzi pod uwag du ilo zmiennych 5, w tym si rozcigajc, zerwanie

    gwintu, zmczenie i pkanie na skutek korozji napreniowej (ang. SCC).

    W zalenoci od materiau i konstrukcji, ruby wykazuj relaksacj napre. Moe to mie znaczcy wpyw na obcienie,

    jakie mog tworzy na zespole konierz uszczelka w warunkach roboczych. W konsekwencji, przy doborze rub do

    konkretnego zastosowania naley bra pod uwag zmiany temperatury, w jakiej bd pracowa.

    Zalecane temperatury pracy rub

    Materia Temperatura C (F)

    Minimum Maksimum Stal wglowa -20

    (-4) 300 (572)

    B7, L7 -100 (-148) 400 (752) B6 0

    (32

    )

    500 (932) B8 -250 (-418) 575 (1067) B16 0

    (32

    )

    520 (968) B17B -250 (-418) 650 (1202) B80A -250 (-418) 750 (1382)

    W wikszoci pocze konierzowych rozkad cinienia na uszczelce nie jest jednorodny. Na przykad, dwie ruby o duych

    rednicach mog wytworzy takie samo obcienie poczenia jak 12 rub o mniejszej rednicy, ale rozkad obcienia bdzie

    zupenie inny. Z powodu wygicia konierza, obszar uszczelki otaczajcy ruby lub ruby dwustronne podlega wikszemu

    ciskaniu ni strefa w rodku pomidzy rubami. Dlatego te, aby rozoy naciski na uszczelce tak rwnomiernie, jak to

    moliwe, naley uy wikszej iloci odpowiednio rozmieszczonych rub lub rub dwustronnych. Wane:

    Nigdy nie uywa mniejszej iloci rub ni zaprojektowano dla danego konierza.

    Kiedy ruby i konierze s poddane napreniom poprzez dokrcenie nakrtki (co powoduje obcienie uszczelki), ruba i

    konierze ulegaj odksztaceniu. ruba ulega wydueniu wraz ze wzrostem naprenia w nim.

    Pocztkowe rozcignicie rub mieci si w strefie

    sprystoci, w ktrej nie pojawia si

    odksztacenie trwae, nawet przy cyklicznym

    obcianiu i usuwaniu obcienia. Najwiksza sia

    rozcigajca nie powodujca trwaego

    odksztacenia jest nazywana granic sprystoci

    (lub obcieniem prbnym). ruba pracuje

    najbardziej efektywnie w obszarze sprystoci.

    Naprenie graniczne

    Granica sprystoci Wytrzymao

    Strefa sprystoci

    Dugo ruby

    Zerwanie

    Naprenia wiksze od granicy sprystoci powoduj trwae odksztacenia; ruba nie powraca do oryginalnej dugoci i jego

    efektywno, jako spryny dociskajcej, zostaje osabiona. Si rozcigajc, powodujc trwae odksztacenie nazywamy

    umown granic plastycznoci (lub napreniem granicznym), przy czym dla metali sia ta jest zwykle mierzona dla

    odksztacenia 0,2%. Sia rozcigajca powodujca takie odksztacenie jest czsto okrelana jako granica plastycznoci przy

    odksztaceniu 0,2% lub naprenie graniczne przy odksztaceniu 0,2%.

    Przy grnej granicy siy rozcigajcej wytrzymao ruby jest nazywana wytrzymaoci na rozciganie.

    Tam, gdzie specyfikacja zawiera badanie granicy sprystoci na penowymiarowych rub (czsto opisywane jako naprenie

    pod obcieniem prbnym), moe by zastosowana ta potwierdzona warto jako obcienie maksymalne. Jednake, niektre

    specyfikacje wymieniaj warto granicy plastycznoci przy odksztaceniu 0,2% jako wskanik granicy sprystoci. Naley

    zauway, e jest to wycznie warto arbitralna, oparta na badaniu rozcigania na obrobionej prbce testowej prta stopowego

    (a nie na penowymiarowej rubie). W rzeczywistoci, prawdziwa granica sprystoci wielu rub stopowych moe by

    znaczco nisza ni warto granicy plastycznoci przy odksztaceniu 0,2%. Niezgodno nie jest problemem, jeeli obcienia

    nie obejmuj caego zakresu zakadanej wytrzymaoci rub; jednake ryzyko ronie, gdy obcienia zbliaj si do przyjtej

    granicy wytrzymaoci ruby, ktra zaley przede wszystkim od jej materiau i konstrukcji. Na przykad, ponisza tabela (na

    podstawie normy EN 20898-1 z roku 1991) przedstawia waciwoci mechaniczne pewnych rub w temperaturze pokojowej i

    prezentuje rne wartoci granicy sprystoci i granicy plastycznoci przy odksztaceniu 0,2%:

  • 16

    Klasa wytrzymaoci

    4.

    6

    6

    .

    8

    8

    .

    8

    10.9 12.9

    d < 16 mm

    d > 16 mm Naprenie zrywajce, MPa [ksi]

    400 [58] 600 [87] 800 [116] 830 [120] 1040 [151] 1220 [177]

    Naprenie pod obcieniem prbnym, MPa [ksi]

    225 [33] 440 [64] 580 [84] 600 [87] 830 [120] 970 [141]

    Naprenie przy wydueniu 0,2%, MPa [ksi]

    - - 640 [93] 680 [99] 940 [136] 1100 [160]

    Dla rub klasy 8.8 o rednicach mniejszych ni 16 mm istnieje zwikszone ryzyko zerwania nakrtki w przypadku niezamierzonego nadmiernego skrcenia, powodujcego obcienie wiksze od obcienia prbnego (zaleca si zapoznanie z ISO 898-2). Czytelnik zapewne zdaje sobie spraw z tego, e ruby mog mie pokrycie antykorozyjne lub by ocynkowane. Tabele w niniejszym rozdziale maj zastosowanie wycznie do rub bez pokrycia. W poniszej tabeli (na podstawie ASTM A 193/A 193M) przedstawiono wymagania mechaniczne dla temperatury pokojowej:

    B6 B7 (Cr-Mo)

    B16

    (Cr-Mo-V) Klasa

    1

    B8 itd.

    Klasa 2

    B8

    itd.

    rednica, cale do 4

    wcz.

    do

    2

    wcz.

    >2-4

    wcz.

    >4-7

    wcz.

    do

    2

    wcz.

    >2-4

    wcz.

    >4-7

    wcz.

    wszystkie do

    wcz.

    >-1

    wcz.

    >1-1

    wcz.

    rednica, mm up t o 100

    wcz.

    do

    65

    wcz.

    >65-

    100

    wcz.

    >100-

    180

    wcz.

    do

    65

    wcz.

    >65-

    100

    wcz.

    >100-

    180

    wcz.

    wszystkie do

    20

    wcz.

    >20-

    25

    wcz.

    >25-

    32

    wcz.

    Wytrzymao

    na zrywanie,

    ksi [MPa]

    110

    [760] 125

    [860]

    115

    [795]

    100

    [690]

    125

    [860]

    110

    [760]

    100

    [690]

    75

    [515]

    125

    [860]

    115

    [795]

    105

    [725]

    Granica plastycz.

    przy wyd. 0,2%,

    ksi [MPa]

    85

    [585] 105

    [720]

    95

    [655]

    75

    [515]

    105

    [725]

    95

    [655]

    85

    [586]

    30

    [205]

    100

    [690]

    80

    [550]

    65

    [450]

    Modu sprystoci rub jest wanym kryterium. Do pomiaru rozcignicia rub stosuje si prt pomiarowy umieszczony w

    otworze wywierconym wzdu osi ruby. Prt pomiarowy jest poczony z bem ruby, ale jego pozostaa cz jest swobodna

    wzdu osi ruby. Oznacza to, e zmiana dugoci (wyduenie) ruby poddanej obcieniu moe by zmierzone za pomoc

    gbokociomierza mikrometrycznego.

    Rozciganie

    Prt pomiarowy

    Pomiar wyduenia ruby za pomoc ruby mikrometrycznej jest czasochonny i moe nie zapewnia kontroli obcienia

    wstpnego z wymagan dokadnoci. Zastosowanie metody ultradwikowej likwiduje wiele niedogodnoci, oferujc du

    dokadno pomiaru wyduenia ruby 5, ale nie zawsze jest wygodne i wymaga duych umiejtnoci od operatora. Wyduenie

    ruby moe by rwnie sprawdzane za pomoc zabudowanych elementw kontrolnych napre, ktre zostay przygotowane

    dla wymaganego obcienia. Oczywicie, gorca ruba zwiksza swoj dugo, zmniejszajc obcienie uszczelki. Zanim to nastpi, podczas ogrzewania

    poczenia do temperatury roboczej, konierz jako taki rwnie zwiksza swoje wymiary. Tak wic, wspczynnik

    rozszerzalnoci elementw poczenia konierzowego musi by brany pod uwag przy projektowaniu tego poczenia.

    Skuteczno uszczelnienia zaley w znacznym stopniu od prawidowego naprenia w rubach. W granicach zdrowego

    rozsdku, zaleca si zwykle, aby naprenie to byo bliskie naprenia maksymalngo, ktre powinno znajdowa si,

    oczywicie, w obszarze sprystoci ruby. Aby ruba pracowaa niezawodnie i bezpiecznie w swoim obszarze sprystoci

    przez cay czas ycia poczenia, naley zachowa margines bezpieczestwa. Margines jest zaleny od materiau ruby,

    konstrukcji i rozmiaru oraz metody dokrcania. Ponisza tabel moe suy jako przewodnik pomocny w okrelaniu

    maksymalnych obcie rub w temperaturze otoczenia.

  • 17

    Opis ruby Obcienie prbne jako % naprenia przy wydueniu. 0,2%

    Maksymalne obcienie ruby jako % obcienia prbnego

    metoda momentu skrcajcego

    metoda naprania

    ISO 898, BS 1768, SAE J429 patrz wymagania 85% 90% B7, L7, B16 Do M36 (1 in.) 88% 85% 90%

    > M36 (1 in.) 80% 85% 90% Stopy nieelazne, metale grupy cupro,

    stal dupleks, nimonic 70% 85% 90%

    Stal nierdzewna austenityczna B8 60% 85% 90%

    Przykad: jeeli jest planowane uycie rub ze stali nierdzewnej austenitycznej i dokrcenie ich metod momentw dokrcania,

    naley uy maksimum 85% z 60% wartoci granicy plastycznoci przy odksztaceniu 0,2% dla tego materiau. Zapewni to

    odpowiedni margines bezpieczestwa. Konkretne wytyczne dotyczce maksymalnych obcie dla materiaw rub

    mona uzyska u producentw rub.

    Jest bardzo wane, aby inynierowie wybierali rozmiar i rodzaj rub o odpowiedniej granicy sprystoci w celu dobrania do

    siebie planowanego naprenia i sprystoci rub. Przy dobieraniu rub (rub lub kokw gwintowanych):

    Wybiera ruby o odpowiednim naprniu granicznym, aby pracoway one w obszarze sprystoci przy wymaganych obcieniach.

    Wybiera ruby o tym samym module sprystoci.

    Upewni si, e nie wystpuje korozja rub, ktra moe znaczco wpyn na ich niezawodno!

    Upewni si, e ruby speniaj powysze wytyczne; nie uywa rub powtrnie.

    4.4. Nakrtki

    Naprenie w rubie (i w konsekwencji naciski na uszczelce) powstaje w wyniku dokrcenia nakrtek wzdu gwintu ruby.

    Gwinty odgrywaj wic wan rol w operacji ciskania i naley zadba o utrzymanie ich kompletnoci. Gwinty ulegaj

    zerwaniu, gdy siy osiowe dziaajce na ruby przekraczaj wytrzymao gwintw na cinanie.

    Gwne czynniki okrelajce si zrywajc to:

    rozmiar ruby

    dugo wykorzystanej czci gwintu

    wytrzymao materiaw, z ktrych wykonano ruby i nakrtki Gwinty na wikszych rubach maj wikszy skok i wsze dno bruzdy ni gwinty mniejszych rub. Oznacza to, e

    powierzchnia gwintu, ktra musi by wytrzymaa na zrywanie, jest wiksza dla duych rub, co z kolei oznacza wiksz

    wytrzymao na zrywanie. Zwikszenie dugoci wykorzystywanej czci gwintu zwiksza powierzchni przekroju materiau,

    ktry musi by wytrzymay na zrywanie gwintw.

    Gwinty atwiej ulegaj zerwaniu, gdy materiay ruby i nakrtki maj rwn wytrzymao. Dla uzyskania optimum

    bezpieczestwa naley stosowa nakrtki, ktre maj granic plastycznoci wiksz o 20% ni wytrzymao rub. W ten

    sposb ruba ulegnie rozerwaniu zanim nastpi zerwanie gwintw nakrtki. Do zapamitania: rozerwanie ruby jest atwiejsze

    do wykrycia ni zerwanie gwintu!

    Naley rwnie zwrci uwag na efekt zacierania , ktry polega na zgrzaniu na zimo (czciowym lub cakowitym) jednej

    silnie obcionej powierzchni z drug. Jest to moliwe, gdy powierzchnie s zczone razem tak cile, e tworz si wizania

    czsteczkowe pomidzy ssiadujcymi czciami, na przykad pomidzy nakrtk i rub. Zdarza si to, gdy powierzchnie s

    silnie obcione, gwinty cile dopasowane, smary wyschy lub zostay wycinite z obszaru styku i gdy gwinty zostay

    uszkodzone. Efekt ten potguje si w wysokich temperaturach pracy lub w obecnoci korozji. Efekt zacierania jest trudny do

    wyeliminowania. Mog by w tym pomocne nastpujce dziaania:

    uywa raczej lunych gwintw ni dopasowanych

    stosowa waciwe smary

    dobiera materiay na ruby i nakrtki, ktre w poczeniu s odporne na zacieranie, tak jak stal 316 cigniona na zimno ze stal 316 cignion na zimno, nakrtki ze stali 400 i ruby ze stali 316 itp.

    Przy doborze nakrtek:

    dobiera nakrtki o obcieniu prbnym wikszym o 20% wikszym ni wytrzymao rub.

  • 18

    4.5. Podkadki

    Naley zauway, e na rysunkach w poprzednim rozdziale ruby (ruby i ruby dwustronne) s montowane wraz

    z podkadkami. Jest to istotne, nie tylko ze wzgldu na bardziej rwnomierne rozoenie obcienia, ale co waniejsze

    aby wspomc proces dokrcania poprzez umoliwienie bardziej spjnego rozkadu momentw dokrcania nakrtki wzdu

    gwintu. Z rubami powinny by zawsze uywane paskie, utwardzone podkadki, poniewa niesie to ze sob szereg korzyci.

    W szczeglnoci, podkadki mog:

    Znaczco zmniejszy tarcie pomidzy obracajc si nakrtk a elementami poczenia. To daje konsekwentne

    dziaania momentu dokrcania, poprawiajc dokadno i powtarzalno, a jednoczenie zmniejsza wymagany

    moment dokrcania.

    Zmniejszy problem niszczenia powierzcni poprzez rozoenie obcienia rwnomiernie na powierzchni konierza.

    Uczyni siy pomidzy elementami poczenia bardziej jednorodnymi, co polepsza jako pracy uszczelek.

    Mostkowa szczeliny lub zbyt due otwory, uatwiajc poczenie le wsppracujcych elementw.

    Zapobiega uszkodzeniom powierzchni poczenia.

    Redukowa ilo zazbie pomidzy elementami poczenia, zmniejszajc w ten sposb relaksacj po dokrceniu.

    Zawsze stosowa podkadki!

    Sstosowa ten sam materia na podkadki i nakrtki.

    4.6. Obcienie czynne

    W okresie ycia uszczelnienia z konierzami i uszczelkami sia ciskajca uszczelk zmienia si w czasie z powodu relaksacji materiaw uszczelek i rub, cyklicznych zmian temperatury i cinienia, drga itp. Dla zagodzenia tych zmian s czasami uywane systemy czenia zapewniajce bardziej stae obcienie poprzez modyfikacj sprystoci poczenia. Mona to uzyska poprzez stosowanie duszych rub (z dystansami) lub obcienie czynne. To ostatnie jest zwykle zapewniane przez metalowe spryny talerzowe (zwane czsto podkadkami Bellevillea), ktre s starannie wytwarzane, dobierane i tak uoone, aby zapewnia znane obcienie, ograniczajc tym samym si ciskajc w systemie.

    3 rwnolegle

    Pojedyncza spryna talerzowa

    3 szeregowo

    Spryny talerzowe s ciskane do spaszczenia przy okrelonej wartoci obcienia. Takie rozwizanie zapewnia zgromadzenie energii w postaci obcienia czynnego, ktra jest przeksztacana na obcienie ciskajce konierza i, w konsekwencji, uszczelki. Trzeba wyjtkowo starannie okreli stosowane obcienie czynne, aby nie uzyska nadmiernego nacisku na konierz i uszczelk. W ukadzie pakietu konstrukcja umoliwia zazwyczaj maksymalne ugicie spryn talerzowych do 75% ich wysokoci (spryna zachowuje 25% wysokoci).

  • 19

    Spryny talerzowe mog by montowane szeregowo, rwnolegle lub w kombinacjach. Kada kombinacja zapewnia inny

    poziom zgromadzonej energii przy ugiciu:

    2 rwnolegle

    400

    2 rwnolegle, 3 szeregowo

    300

    Sia (N)

    Pojedyncza

    3 szeregowo

    200

    100

    0.4 0.8 1.2 1.6

    Ugicie (mm)

    Niezalenie od konfiguracji, pakiet spryn talerzowych wymaga prowadnicy na obwodzie wewntrznym lub zewntrznym,

    dla zapobiegnicia ruchom bocznym pod obcieniem. Jeeli jest stosowana obudowa zewntrzna, moe ona rwnie chroni

    system przed korozj, dajc korzy w postaci utrzymania staego smarowania zapewnianego przez smar wysokocinieniowy.

    Poczenie spryn talerzowych i smaru mimimalizuje tarcie pomidzy powierzchniami styku. Stanowic rodek

    bezpieczestwa, zewntrzna obudowa moe rwnie oferowa blokad zapobiegajc niewaciwemu uyciu lub zmianom

    oryginalnej konstrukcji, dodajc dodatkowy punkt do systemu bezpieczestwa zakadu. Naley zauway, e uyta stal moe

    ograniczy maksymaln temperatur robocz systemu z obcieniem czynnym.

    4.7. Systemy ochrony konierzy

    Jest powszechn praktyk dostarczanie nowych konierzy z oson z tworzywa sztucznego w celu ich ochrony przed pierwszym

    uyciem. Takie zabezpieczenia powinny by usuwane z obszaru kontaktu z uszczelk, poniewa gdy s gorce pokrycia

    staj si mikkie i zmniejszaj tarcie pomidzy uszczelk i powierzchni konierza. W przypadku stosowania mikkich

    uszczelek moe to spowodowa uszkodzenie poczenia z powodu nadmiernego odksztacenia materiau wywoanego maym

    tarciem (patrz rwnie rozdzia rodki antyadhezyjne).

  • 20

    5. Dobr uszczelek

    Niniejsza publikacja jest skierowana do sub utrzymania ruchu i monterw i zakada si, e dobr materiaw bdzie

    pozostawa w gestii dysponentw zakadw lub projektantw. Wskutek tego, pracownik konserwacji moe mie niewielkie

    moliwoci doboru materiau uszczelniajcego. W konsekwencji, niniejszy rozdzia przedstawia tylko krtkie wytyczne

    dotyczce wikszoci dostpnych materiaw uszczelniajcych. Dobr materiaw uszczelniajcych musi by oparty, przede

    wszystkim, o:

    odporno na istniejce w instalacji medium

    cinienie i temperatur pracy

    zmienno warunkw roboczych (na przykad, podczas zmian cyklicznych)

    rodzaj stosowanego poczenia

    Przestroga: mimo podobiestw wielu materiaw, waciwoci uszczelnienia i jego skuteczno zmieniaj si w zalenoci

    od producenta. Naley zawsze konsultowa si z wytwrc w sprawie szczegowych wskazwek dotyczcych danego

    produktu.

    Jest wane, aby zawsze stosowa uszczelki dobrej jakoci od znanych dostawcw, poniewa koszt uszczelki jest nieistotny w porwnaniu do kosztw przestoju i zapewnienia bezpieczestwa.

    5.1. Dobr materiau

    Jest wiele materiaw, ktre mog by zastosowanie do wytwarzania uszczelek. Celem tego rozdziau jest przedstawienie

    krtkiego przegldu, przede wszystkim najpopularniejszych materiaw, ktre mog by zastosowane. Dla uproszczenia,

    podzielono rozdzia na 5 czci:

    elastomery

    materiay wkniste

    inne materiay

    europejskie odpowiedniki materiaw ze stali nierdzewnej

    materiay metalowe

    Elastomery

    Czsto stanowi punkt wyjciowy dla wytwarzania arkuszy materiau uszczelniajcego. Najczciej s one spoiwem

    w mieszaninach z rnymi materiaami wknistymi i wypeniaczami. Skad (a wic i skuteczno) moe ulega zmianie,

    wic zawsze naley konsultowa si z producentem.

    Kauczuk butylowy (IIR,

    zwany te izobutylenem,

    izoprenem)

    Elastomer oferujcy dobr odporno na przenikanie ozonu i gazw. Odpowiedni dla lekkich kwasw, alkaliw i estrw, ale

    mao odporny na oleje i paliwa.

    Chlorosulfonowany

    polietylen

    Elastomer o znakomitej odpornoci na kwasy i alkalia. Dobra odporno

    na olej. Wybitna ognioodporno.

    Kauczuk etylenowo-

    propylenowy (EPDM)

    Elastomer o dobrej odpornoci na ozon, par, silne kwasy i alkalia, ale nieodpowiedni

    dla rozpuszczalnikw i wglowodorw aromatycznych.

    Elastomer fluorowy Wglowodr fluorowy o znakomitej odpornoci na kwasy, wglowodory

    alifatyczne, oleje, do zastosowa w rodowisku korozyjnym. Nieodpowiedni dla amin, estrw, ketonw

    i pary.

    Kauczuk naturalny (NR) Znakomity ze wzgldu na waciwo regeneracji. Dobra odporno na wikszo soli nieorganicznych, lekkich kwasw i alkaliw. Niezalecany dla olejw i rozpuszczalnikw lub rodowiska z naraeniem na ozon, tlen

    lub wiato soneczne.

    Neopren

    (chloropren, CR)

    Znakomita odporno na oleje, ozon i wpywy atmosferyczne. Odpowiedni dla umiarkowanych kwasw, alkaliw,

    roztworw soli, ropy naftowej, rozpuszczalnikw, olejw i paliw. Niezalecany dla silnych kwasw

    i wglowodorw.

    Nitryl (NBR) Poprawiona odporno na chemikalia i temperatur wzgldem neoprenu. Dobra

    odporno na wglowodory i oleje. Nieodpowiedni dla wglowodorw chlorowanych, estrw, ketonw i silnie

    utleniajcych rodkw.

    Silikon Znakomite waciwoci temperaturowe, nie ulega wpywom ozonu i wiata sonecznego. Nieodpowiedni dla

    wielu wglowodorw i pary.

    Butadien styrenowy (SBR) Odpowiedni dla sabych kwasw organicznych i umiarkowanych chemikaliw. Nieodpowiedni dla

    silnych kwasw, wikszoci wglowodorw i ozonu.

  • 21

    Materiay wkniste

    Aramid Wkno aromatycznego amidu, wysoka wytrzymao i stabilno, odpowiednie do

    rednich temperatur. Surowe wkna mog fibrylowa.

    Azbest Stosowany dawniej, najpopularniejszy materia do uszczelniania poacze z powodu

    jego efektywnoci w szerokim zakresie warunkw roboczych. Obecnie zastpiony przez

    substytuty bezazbestowe (obowizkowo w Unii Europejskiej).

    Wkno wglowe Wysoka przewodno termiczna zapewnia szybkie rozpraszanie ciepa i umoliwia efektywn

    prac w wysokich temperaturach (poza atmosfer utleniajc). Dobra odporno chemiczna,

    moe by stosowane w zakresie pH od 0 do 14, ale nie moe by stosowane w rodowisku

    utleniajcym

    Celuloza Wkno naturalne, odpowiednie dla zastosowa w niskich temperaturach i rednich

    cinieniach. Surowe wkna mog fibrylowa.

    Szko Nieorganiczny zwizek krzemianw metali, oferujcy dobr wytrzymao i umiarkowan

    odporno chemiczn. Odpowiedni dla zastosowa w rednich i wysokich temperaturach.

    Wkna nie fibryluj.

    Sztuczne wkna mineralne

    (MMMF)

    Nazywane rwnie wen mineraln. Nieorganiczne wkna mineralne zawierajce krzemiany metali, o rnych rednicach. Odpowiednie do zastosowa w rednich i wysokich temperaturach. Wkna nie fibryluj.

    Inne materiay

    Grafit ekspandowany W wyniku eksfoliacji materia jest zasadniczo czystym grafitem, typowo o zawartoci ponad

    95% wgla elementarnego. W zwizku z tym materia jest odporny na wiele chemikaliw, ale

    nie wolno go stosowa w rodowisku utleniajcym. Na og dostarczany jako produkt

    o gstoci nasypowej 1,1 Mg/m3, co stanowi ok. 50% teoretycznego maksimum i jest

    znakomite dla wikszoci zastosowa przemysowych. Moliwe s dostawy materiau

    o wikszej gstoci (do zastosowa z wysokimi cinieniami cieczy) lub mniejszej (jeeli

    obcienia uszczelki s relatywnie niskie lub gdy jest wymagana dua zdolno

    dostosowania).

    Mika

    (wermikulit)

    Wystpujce naturalnie, zoone krzemiany aluminium, charakteryzujce si budow laminarn i niemal doskona upliwoci. Struktura w wielkim stopniu elastyczna, sprysta i odporna. Znakomita stabilno temperaturowa i odporno chemiczna.

    PTFE Niezwykle szeroka odporno chemiczna (PTFE poddaje si tylko dziaaniu roztopionych

    metali alkalicznych i fluoru gazowego), znakomite waciwoci antyklejce i dielektryczne. Materia ma wysok ciliwo, co pozwala na dostosowanie si do nieregularnoci powierzchni konierza. atwy do obrbki. Podatny na degradacj pod wpywem promieniowania.

    Europejskie odpowiedniki materiaw ze stali nierdzewnej

    USA

    A Niemcy Hiszpania Francja Wochy Szwecja Wlk. Bryt.

    AISI DIN / W.-Nr. UNE AFNOR UNI SS BS 304 X5CrNi 18 9 X5CrNi 18 10 Z6CN 18.09 X5CrNi 18 10 2332 304 S 15

    / 1.4301 304L X2CrNi 18 9 X2CrNi 19 10 Z2CN 18.10 X2CrNi 18 11 2352 304 S 12

    / 1.4306 316 X5CrNiMo 18 10 X5CrNiMo 17 12 Z6CND 17.11 X5CrNiMo 17 12 2347 316 S 16

    /1.4401 316L X2CrNiMo 18 10 X2CrNiMo 17 12 Z2CND 18.13 X2CrNiMo 17 12 2348 316 S 11

    / 1.4404 316 S 12 321 X100CrNiTi 18 19 X7CrNiTi 18 11 Z6CNT 18.10 X6CrTi 18 11 2337 321 S 12

    / 1.4541 347 X100CrNiNb 18 9 X7CrNiNb 18 11 Z6CNNb 18.10 X6CrNiNb 18 11 2338 304 S 17

    / 1.4550 410 X100Cr 13 X12 Cr 13 Z12 C 13 X12 Cr13 2302 410 S 21

    / 1.4006

  • 22

    Materiay metalowe

    Nazwa handlowa Opis Komentarze

    Stal wglowa Arkusze walcowane lub

    odkuwki stalowe (czyste elazo)

    316 Stal austenityczna z

    molibdenem 18-12 Cr / Ni

    316L Odmiana 316, ze

    zmniejszon zawartoci

    wgla 304 Stal austenityczna

    18-8 Cr / Ni

    304L Odmiana 304, ze

    zmniejszon zawartoci

    wgla 321 Stal austenityczna z

    tytanem 18-10 Cr / Ni

    347 Odmiana stali

    austenitycznej

    18-10 Cr / Ni

    410 Stal austenityczna

    ferrytyczna 12-9 Cr / Ni

    Tylko do zastosowa oglnych

    Znakomita odporno na korozj, ale podatna na pkanie

    wskutek korozji napreniowej (SCC) i korozj

    midzykrystaliczn z niektrymi mediami

    Zmniejszona korozja SCC i midzykrystaliczna

    Znakomita odporno na korozj, ale podatna na SCC

    w wysokich temperaturach

    Zmniejszona korozja SCC i midzykrystaliczna

    Podatna na SCC, ale zmniejszona korozja

    midzykrystaliczna Podatna na SCC, ale zmniejszona korozja midzykrystaliczna

    Odpowiednia dla wysokich temperatur

    Znakomita stabilno wysokotemperaturowa,

    dobra odporno na korozj

    Tytan Znakomita odporno na korozj, znakomity dla

    mediw utleniajcych

    Alloy 600 Inconel 600 Stop 70% Ni, 15% Cr,

    8% Fe

    Alloy 625 Inconel 625 Stop Ni / Cr z Mo i Nb

    Alloy 800 Incoloy 800 32% Ni, 20% Cr, 46% Fe

    stal stopowa

    Alloy 825 Incoloy 825 Ni, Cr, Fe, Mo, Cu stal

    stopowa

    Znakomita odporno wysokotemperaturowa na korozj

    Znakomita odporno na korozj w wielu mediach

    kwasowych i alkalicznych

    Znakomita odporno wysokotemperaturowa na korozj

    Wysoka odporno na gorce kwasy i znakomita

    odporno na SCC

    Alloy 200 Nickel 200 99,6% obrobiony Ni Wysoka odporno na media redukujce i alkaliczne

    Alloy 400 Monel 400 67% Ni, 30% Cu stal stopowa Wysoka odporno na kwas fluorowodorowy

    Alloy B2 Hastelloy B2 Ni / Mo stal stopowa Znakomita odporno na kwas octowy,

    chlorowodorowy, fosforowy i siarkowy

    Alloy C276 Hastelloy C276 Ni / Cr / Mo stal stopowa Znakomita odporno na korozj oraz media utleniajce

    i redukujce

    Alloy 20 Carpenter 20 Fe / Ni / Cr stal stopowa Przeznaczona do zastosowa wymagajcych odpornoci na kwas siarkowy

    Alloy x - 750 Inconel x-750 Ni / Cr / Fe stal stopowa Utwardzana wydzieleniowo, stal o wysokiej odpornoci

    Aluminium Znakomita plastyczno i cigliwo

    Mied Oglna odporno na korozj

    5.2. Rodzaje uszczelek

    Uszczelki mona podzielic na 3 gwne kategorie:

    mikkie (niemetalowe)

    metalowo-mikkomateriaowe

    metalowe Charakterystyki mechaniczne i wasnoci tych kategorii znacznie zmieniaj si w zalenoci od rodzaju wybranej uszczelki

    i materiaw, z ktrych zostay wytworzone. Oczywicie, waciwoci mechaniczne s wanym czynnikiem podczas

    projektowania uszczelki, ale na jej wybr wpywaj przede wszystkim:

    temperatura i cinienie medium w uszczelnianej instalacji

    chemiczna natura medium

    obcienie mechaniczne oddziaujce na uszczelk

  • 23

    Uszczelki mikkie (niemetalowe) Czsto wykonane z arkuszy materiaw kompozytowych, odpowiednie dla

    zastosowa oglnych i w korozyjnej chemicznej atmosferze. Generalnie

    ograniczone do zastosowa nisko- i redniocinieniowych.

    Rodzaje: Materiay z wkien azbestowych (CAF), wkien bezazbestowych, grafit, PTFE

    Uszczelki metalowo-mikkomateriaowe Uszczelki kompozytowe zoone zarwno z materiaw metalowych jak

    i niemetalowych; metal zapewnia wytrzymao i sprysto uszczelki.

    Odpowiednie do zastosowa w warunkach zarwno niskich jak i wysokich

    cinie oraz temperatur.

    Rodzaje: wielokrawdziowe, z okuwk metalow, w paszczu metalowym, uszczelki mikkie zbrojone metalem (w tym grafitowe i zbrojone materiay it), uszczelki metalowe faliste i zwijane spiralnie

    Uszczelki metalowe Mog by wytwarzane z jednego metalu lub kombinacji wielu materiaw

    metalowych, w rnych ksztatach i rozmiarach. Odpowiednie do zastosowa

    wysokotemperaturowych i wysokocinieniowych. Wiksze obcienia

    wymagaj wikszego obcienia do formowania uszczelek. Rodzaje: uszczelki

    soczewkowe, RTJ i uszczelki membranowe

    Uszczelka musi by odporna na dziaanie uszczelnianych pynw i musi by z nimi chemicznie zgodna. W przypadku uszczelek

    metalowych naley zwrci uwag na korozj elektrochemiczn (lub galwaniczn), ktra moe by zminimalizowana przez

    dobr materiaw metalowych uszczelki i konierza pooonych blisko siebie w szeregu elektrochemicznym (lub ewentualnie

    uszczelka powinna by elektrod rozstwarzaln dla zminimalizowania uszkodze konierza). Ten typ korozji jest procesem

    elektrochemicznym pojawiajcym si w obecnoci medium przewodzcego jony, ktre moe by wodnym roztworem

    przewodzcym dziki obecnoci rozpuszczonych jonw. Element podstawowy jest rozstwarzalny w procesie redoks, w ktrym

    elektrony emitowane przez element podstawowy (anod) przechodz do roztworu i osadzaj si na elemencie szlachetnym

    (katodzie).

    Szereg elektrochemiczny popularnych metali i stopw

    (w wodzie morskiej)

    Anoda Magnez Cynk

    eliwo Stal wglowa Stal nierdzewna 304 (aktywna)

    Stal nierdzewna 410 (aktywna)

    Mied Stal nierdzewna 316 (aktywna)

    Inconel

    Stal nierdzewna 410 (pasywowana)

    Tytan

    Stal nierdzewna 304 (pasywowana)

    Stop Monela

    Stal nierdzewna 316 (pasywowana)

    Zoto Katoda Platyna

    Poniej przedstawiono krtki przewodnik po najwaniejszych materiaach na uszczelki i rodzajach, ktre mog by stosowane

    w celu zapewnienia bezpieczestwa i niezawodnych rozwiza uszczelnie. Jeeli, dla atwiejszego oddzielenia uszczelki od

    konierza, jest wymagane pokrycie antyadhezyjne naley zastosowa materiay z pokryciem zapobiegajcym przywieraniu

    stosowanym przez producenta (patrz rodki antyadhezyjne).

    Naley zauway, e ograniczenia robocze na licie poniej maj wycznie charakter orientacyjny. Wiele uszczelek jest

    wykonanych z mieszanin zawierajcych rne spoiwa, wypeniacze itp., ktre modyfikuj waciwoci powoki materiau

    uszczelki. Ograniczenia robocze i odpowiednio mog zmienia si znaczco zalenie od skadu materiau i konkretnych

    warunkw roboczych; w tych warunkach konsultacja wytwrcy jest nieoceniona! Naley zawsze konsultowa si

    z producentem w sprawie odpowiednioci do konkretnych zastosowa i ogranicze, do ktrych moe nastpi zblienie

    w okrelonych warunkach roboczych.

    Bez wzgldu na rodzaj wybranego materiau uszczelki, naley upewni si, e jest on odpowiedni do danego zastosowania!

  • 24

    Materia lub typ uszczelki Komentarze

    Materiay wkniste walcowane Wiele wkien, wypeniaczy i spoiw moe by poczonych za pomoc dodatku wicego.

    w procesie cigym Nastpnie produkty s poddawane procesowi podobnemu do wytwarzania papieru

    z wykorzystaniem walcowania, w celu wzbogacenia materiau o wiele cech poprawiajcych

    skuteczno uszczelki.

    Sprasowane wkno azbestowe Wytwarzane w procesie prasowania it (patrz na dole strony), w ktrym mieszanina

    (CAF) jest prasowana pomidzy dwoma obcionymi walcami. Arkusze azbestu czsto zawieraj duo

    wkien i mog by formowane za pomoc rnych wypeniaczy i spoiw. Uwaany za bardzo

    tolerancyjny materia, o bardzo duym zakresie zastosowa.

    Sprasowane materiay bez azbestu Wiele wkien, wypeniaczy i spoiw moe by formowanych za pomoc procesu it.

    (sprasowane wkna bezazbestowe) W konsekwencji, uszczelki ze sprasowanego wkna mog by stosowane do szerokiego zakresu

    pynw, cinie i temperatur. W oglnoci, materiay te maj wasnoci nie gorsze lub lepsze ni

    oryginalne wkna azbestowe, mimo e wymagaj odmiennej selekcji, operowania i starannoci

    przy montau.

    Uszczelka o staej objtoci Uszczelka z elementem uszczelniajcym zamknita po stronie wewntrznej i zewntrznej rednicy

    midzy metalowymi piercieniami w taki sposb, e przy penym ciniciu nastpuje kontakt

    metalu z metalem pomidzy czoami konierzy a piercieniami metalowymi. W konsekwencji,

    objto elementu uszczelniajcego i nacisk na ni s stae, niezalenie od przyoonego obcienia.

    Element uszczelniajcy moe by wykonany z dowolnego, odpowiedniego do danego

    zastosowania, materiau (na przykad grafitu).

    Mieszanka korkowa Ekonomiczna i oglnie odpowiednia dla lekkiego nacigu i stosunkowo umiarkowanych warunkw eksploatacji.

    Idealna dla atwo uszkadzalnych konierzy (na przykad szklanych lub ceramicznych).

    Zastosowanie ograniczone zazwyczaj do lekkich warunkw roboczych.

    Mieszanka korka i kauczuku Podane waciwoci korka poczone z zaletami syntetycznego kauczuku daj lepsz obrabialno

    i dopuszczalny okres przechowywania ni mieszanka korkowa; jednoczenie moe mie lepsz

    odporno chemiczn (zalenie od spoiwa kauczukowego). Moe by rwnie wzmocniona

    wknami w celu poprawy utrzymania obcienia. Idealna do lekkich warunkw eksploatacyjnych.

    Uszczelki metalowe faliste Uszczelka z metalu, zwykle zawierajca materia wypeniacza na pofadowaniach. Uszczelnienie

    jest formowane pomidzy szczytami pofadowa i przylegajcymi powierzchniami konierza.

    Uszczelka w koszulce Uywana przede wszystkim w poczeniu ze sprztem odpornym na korozj wytworzonym ze

    szka, stali szkliste itp. koszulka, wykonana zwykle z PTFE, suy jako warstwa odporna

    chemicznie z wkadem z materiaw zapewniajcych odpowiedni ciliwo i sprysto.

    Uszczelka z okuwk Mikka uszczelka wzmocniona metalowym piercieniem na wewntrznym obwodzie, ktry

    zapewnia dodatkow odporno na wydmuchiwanie i zmniejsza degradacj chemiczn. Zwykle

    poprawia wasnoci uszczelniajce.

    Grafit ekspandowany Normalnie dostarczany z metalowym zbrojeniem dla zwikszenia wytrzymaoci struktury i, tym samym, polepszenia obrabialnoci i uatwienia montau. Zazwyczaj jest stosowane mechaniczne aczona wkadka, mimo e dla operacji cicia atwiejsze jest klejenie do paskiej powierzchni metalowej.

    Uszczelki w paszczu metalowym Tradycyjna uszczelka w wymiennikach ciepa skadajca si z metalowego paszcza na sprystym

    rdzeniu. Moe mie, poprawiajc szczelno, mikk warstw nawierzchniow z grafitu.

    Wielokrawdziowa Metalowa uszczelka z rowkowanymi powierzchniami, z uszczelniajc warstw spryst na powierzchniach lub bez niej.

    PTFE (spiekany) Wykonana z czystego PTFE, minimalnie przetworzonea oferuje znakomit odporno chemiczn, ale pynie na zimno i odksztaca si pod wpywem ciskania. Wykonywana metod cinania z waka lub prasowana.

    Uwaga: Termin it pochodzi od ostatnich liter wyrazw gummi azbest (z niemieckiego) i oznacza CAF lub sprasowany arkusz

    wkna azbestowego.

  • 25

    Materia lub typ uszczelki Komentarze

    Flogopit Wysokotemperaturowy materia oparty na rodzinie mikowej, dostpny w formie arkuszy, ze

    wzmocnieniem metalowym lub bez niego.

    Przetworzony PTFE Znakomita odporno chemiczna moe by poczona z wysok ciliwoci istotnie

    poprawionym pyniciem na zimno i pezaniem. Rorodno sposobw przetwarzania,

    wypeniaczy i moliwych wzorw zapewnia skuteczno w szerokim zakresie zastosowa

    wynikajc z wieloci typw (ekspandowany PTFE, wypeniony PTFE, PTFE zorientowany

    dwuosiowo).

    Piercie uszczelniajcy RTJ Metalowe uszczelki, wytwarzane z rnych metali i stopw, zwykle o przekroju owalnym lub

    omioktnym. Stosowane w poczeniach z gniazdami tzw. API. Uszczelki znosz

    ekstremalnie due cinienia (w oglnoci do 100 MPa), a temperatura maksymalna jest

    zalena od uytego metalu.

    Guma S dostpne rne rodzaje kauczuku mogce pracowa w szerokim zakresie warunkw

    roboczych. Dla danego produktu mona zaprojektowa okrelone waciwoci speniajce

    konkretne wymagania. Istotnym jest dobr waciwego rodzaju kauczuku odpowiedniego dla

    wymaganego efektu.

    Uszczelki zwijane spiralnie Uniwersalne, pmetalowe uszczelki skadajce si z naprzemiennych warstw o (zazwyczaj)

    przekroju V tamy metalowej i wypeniacza, zwijane spiralnie. Skadnikiem metalowym moe

    by stal nierdzewna, Monel, inconel itp., a rol wypeniacza mog peni azbest lub inne

    wkna, PTFE, grafit, ceramika itp., w zalenoci od zastosowania. Mog by stosowane

    w szerokim zakresie temperatur i cinie. Ekspandowany PTFE - tama lub sznur Zwykle nawinity na szpul lub rolk, wysokociciliwy, bardzo elestyczny materia (zwany rwnie uszczelniaczem zcz) dostpny z warstw kleju po jednej stronie, dla wspomoenia montau. Materia ma

    lepsze waciwoci w zakresie pynicia na zimno i odksztacania ni przetwarzane

    w innej formie. Moe by rozwijany na przylegajcej powierzchni piercienia,

    odcinany, ukadany na zakadk i ciskany midzy konierzami. Z tego powodu czsto

    okrelany jako formowany na miejscu, idealny do wykonywania uszczelek wedug

    pomysu uytkownika, atwy w montau w miejscu zastosowania. Uywany przede

    wszystkim przy niszych cinieniach i temperaturach, w szczeglnoci przy lekko

    obcionych konierzach i stosunkowo nietrwaych konstrukcjach.

    5.3. Dobr gruboci

    W przypadku uszczelek wycinanych z arkusza, zawsze stosowa najcieszy materia, na jaki pozwoli ukad konierza, ale gruby

    na tyle, aby kompensowa nierwnoci powierzchni konierzy, bdy ich rwnolego, wykoczenia powierzchni i sztywno.

    Im ciecza uszczelka, tym wiksze dopuszczalne obcienie ruby, ktre moe wytrzyma uszczelka i tym mniejsza utrata

    napre ruby zwizana z relaksacj. Ponadto, mniejsza jest powierzchnia uszczelki naraona na dziaanie wewntrznego

    cinienia i agresywnych mediw.

    Upewni si, e uszczelka jest tak cienka, jak to moliwe.

    5.4. Cicie mikkich uszczelek

    Skuteczno pracy mikkich uszczelek moe istotnie zalee od sposobu przycinania ich do wymaganego ksztatu.

    Uywa dobrych narzdzi tncych do przycinania uszczelek do wymaganego ksztatu .

    Nigdy nie przycina uszczelki przez motkowanie na powierzchni konierza! Moe to uszkodzi konierz i z pewnoci zmniejszy jako uszczelki.

    Upewni si, e uszczelka ma waciwy rozmiar, aby zapobiec korozji odsonitych powierzchni konierza i zminimalizowa nacisk hydrostatyczny wzduny.

    Wycina otwory na ruby o nieco wikszej rednicy ni ruba, aby zapewni odpowiednie pozycjonowanie uszczelki.

    Upewni si, e wewntrzna rednica uszczelki nie jest mniejsza ni wewntrzna rednica uszczelnianego konierza, aby nie tworzy dodatkowych przeszkd na linii przepywu.

  • 26

    5.5. Przechowywanie uszczelek i materiaw uszczelniajcych

    Mimo, e wiele materiaw na uszczelki moe by bezpiecznie stosowanych po wieloletnim przechowywaniu, starzenie ma

    znaczcy wpyw na pewne typy uszczelek, ujawiniajcy si w postaci degradacji chemicznej pojawiajcej si po pewnym

    czasie. Dotyczy to przede wszystkim materiaw spajanych za pomoc elastomerw, ktre nie powinny by uywane po

    okoo 4 latach od daty produkcji. Materiay ze spoiwami elastomerowymi ulegaj nieuchronnej degradacji w czasie,

    przyspieszonej przez wysz temperatur otoczenia. Degradacj przyspiesza rwnie intensywne wiato soneczne. Powysze

    uwagi dotycz w niewielkim stopniu uszczelek metalowych, ale opisane czynniki mog mie wpyw na uszczelki metalowo-

    mikkomateriaowe (w szczeglnoci te, ktre zawieraj spoiwo elastomerowe). Poniewa grafit i PTFE nie zawieraj spoiw,

    arkusze i uszczelki z tych materiaw mog by przechowywane praktycznie przez nieograniczony czas. W oglnoci:

    Podczas przechowywania uszczelki nie powinny by naraone na wysok temperatur lub wilgotno; przechowywa je w chodnym suchym miejscu, z dala od soca, wody, olejw

    i chemikaliw.

    Materiay w arkuszach przechowywa uoone pasko.

    Unika zawieszania uszczelek mog ulec odksztaceniu. Mikkie uszczelki przechowywa uoone pasko. Uszczelki zwijane spiralnie o duej rednicy powinny by skadowane w usztywnieniu

    montaowym.

    Uszczelki powinny by utrzymywane w czystoci i chronione od mechanicznych uszkodze (dla maksymalnej ochrony przechowywa je w uszczelnionych opakowaniach zbiorczych.

    Wpyw przechowywania i starzenia jest zaleny od materiau uszczelki. W zwizku z tym, w sprawie przechowywania

    konkretnych produktw naley zawsze konsultowa si z ich producentem.

    5.6. Operowanie uszczelkami i materiaami uszczelniajcymi

    Stan uszczelki jest istotny dla jej efektywnoci. Niektre materiay na uszczelki s stosunkowo mocne (tak jak uszczelki

    metalowe), inne s podatne w sensownych granicach (tak jak CAF lub PTFE), ale pozostae mog by bardzo amliwe lub

    podatne na pkanie. W zwizku z tym, wszystkimi uszczelkami i materiaami uszczelniajcymi naley operowa z tak sam

    starannoci i uwag. Wygite, wyszczerbione, wyobione, porysowane lub zbite uszczelki rzadko bd skutecznie

    uszczelnia! Podczas montau w miejscu przeznaczenia naley starannie obchodzi si z citymi uszczelkami, najlepiej

    przechowujc je w opakowaniu ochronnym. Mimo, e przenoszenie maych uszczelek w kieszeni jest czst praktyk, naley

    tego unika! Wygicie uszczelki spowoduje jej zniszczenie. Ostre przedmioty w kieszeni mog porysowa powierzchni

    uszczelki.

    Przenosi uszczelki starannie, najlepiej w opakowaniu ochronnym.

    Nie zgina i nie wybrzusza uszczelek.

    Nie niszczy powierzchni uszczelek.

    Uszczelki metalowe i pmetalowe o duych rednicach transportowa do miejsca instalacji zawsze w opakowaniu.

    5.7. Ponowne uycie uszczelek i rub

    Nigdy nie uywa ponownie uszczelek, poniewa mogy zosta istotnie zmodyfikowane w warunkach roboczych. Nawet jeeli uszczelka wydaje si by niezmodyfikowana, nie warto podejmowa prby! Koszt nowej uszczelki jest niewielki w porwnaniu z kosztem przestoju spowodowanego przez wyciek lub wydmuchanie uszczelki oraz utrzymania

    bezpieczestwa i ochrony rodowiska.

    Podobnie, ruby lub ruby dwustronne mog zosta uszkodzone w wyniku korozji lub mog straci plastyczno wskutek zbyt mocnego skrcenia; w razie jakichkolwiek wtpliwoci naley wymieni je na nowe!

    Nie uywa ponownie uszczelek i rub.

  • 27

    6. Procedury montau

    Aby uszczelnienie spenio zadanie zgodnie z projektem, naley przeprowadzi koniecznie prawidowy monta. Proces

    montau jest zaleny od wielu zmiennych, w tym stanu wszystkich elementw poczenia, gadkoci, twardoci, stopnia

    nasmarowania powierzchni, kalibracji narzdzi, dostpnoci montaowej rub, otoczenia miejsca pracy itp.

    Najwaniejsze jest zachowanie konsekwencji dziaania. Jeeli dotychczasowe praktyki okazay si niezawodne, nie naley ich

    zmienia! Naley dy do ograniczenia zmiennych decydujcych o jakoci montau poczenia. Jeeli jest to moliwe,

    naley stosowa te same narzdzia w taki sam sposb.

    6.1. Wymagane narzdzia

    Do oczyszczenia konierza i skrcenia rub s niezbdne odpowiednie narzdzia. Narzdzia do skrcania wymagaj regularnych

    kalibracji; moe to by klucz dynamometryczny, hydrauliczny lub inne narzdzie do napinania rub. Instrumentami do pomiaru

    naprenia ruby mog mikrometry lub urzdzenia ultradwikowe.

    W oglnoci moe to by brudzca praca! Dlatego te jest potrzebne odpowiednie ubranie (odzie ochronna w razie potrzeby),

    hem, okulary ochronne, rkawice i bezpieczne podejcie do miejsca montau.

    6.2. Czyszczenie

    Aby zapewni niezawodno uszczelnienia, naley wyczyci wszystkie powierzchnie obcione.

    ruby, nakrtki, podkadki czyci szczotk drucian (najlepiej mosin) w celu usunicia brudu z gwintw.

    Konierze wyczyci powierzchnie gniazda uszczelki za pomoc odpowiedniego narzdzia (patrz poniej).

    Podczas otwierania konierza i usuwania poprzedniej uszczelki powierzchnie konierza bd czsto zabrudzone fragmentami

    starego materiau uszczelniajcego, ktry musi by usunity przed zaoeniem nowej uszczelki. Odpowiednimi narzdziami do

    czyszczenia powierzchni konierza mog by szczotki druciane (uywa szczotek szczecinowych ze stali nierdzewnej na bazie

    stopw). Zawsze szczotkowa w kierunku rowkw (a nie prostopadle do nich), aby zapobiec nadmiernemu zuyciu

    powierzchni. Niewtpliwie, uycie szczotki drucianej skutkuje zuyciem powierzchni roboczych po pewnym czasie. Z tego

    powodu zaprojektowano inne narzdzia do czyszczenia takie, jak trzpie mosiny. Koncepcja tego narzdzia jest oparta na

    zastosowaniu bardziej miekkiego materiau (mosidzu) ni powierzchnia konierza (zwykle stalowa) dla uniknicia uszkodze.

    Odpowiedni trzpie moe by wykonany z arkusza mosidzu o gruboci ~5 mm i szerokoci 50 mm, obrobionego pilnikiem

    i uformowanego w duto o kcie 45 wzdu szerokoci. Za pomoc motka wbi lekko trzpie do rowkw konierza i usun

    zabrudzenia oraz pozostaoci.

    6.3. Kontrola wzrokowa

    Wszystkie obciane powierzchnie musz by wolne od powanych defektw. Nawet doskonaa uszczelka nie bdzie w stanie

    uszczelni powanie uszkodzonego lub wypaczonego konierza:

    ruby, nakrtki, podkadki Sprawdzi po czyszczeniu, czy nie ma uszkodze takich jak zadziory lub

    pknicia.

    Konierze Zbada powierzchnie konierza na wystpowanie takich uszkodze jak

    wypaczenia i promieniowe nacicia.

    Upewni si, e powierzchnie konierza s wystarczajco paskie i rwnolege.

    Uszczelka Upewni si, e jest dostpna odpowiednia uszczelka (odpowiednia do

    serwisowania, o waciwym rozmiarze i gruboci).

    Skontrolowa uszczelk przed montaem w celu upewnienia si, e jest wolna od defektw.

    Nie montowa uszczelki z zaobserwowanymi defektami!

    Wymieni uszkodzone elementy na dobre zamienniki. W przypadku wtpliwoci poprosi o konsultacj.

    Naley zauway, e dla uszczelek zwijanych spiralnie pasko i rwnolego konierzy s wanymi czynnikami

    odpowiedniej efektywnoci uszczelnienia:

    pasko powierzchni konierza powienna zmienia si nie mniej ni 0,2 mm na powierzchni przylgi uszczelki

    bd rwnolegoci powierzchni konierza powinien by mniejszy ni 0,4 mm dla caego konierza.

  • 28

    6.4. Smarowanie

    Ocenia si, e przy braku odpowiedniego smaru, do 50% momentu obrotowego przy skrcaniu moe by uyte na

    pokonanie oporw tarcia. Oznacza to, e ten sam moment skrcajcy przyoony do niesmarowanych rub poczenia

    moe powodowa rne obcienia kadego z nich! Dlatego te smarowanie jest istotne w przypadku, gdy do

    kontrolowania napre w zczu jest stosowana metoda momentu skrcajcego.

    Podczas wyboru rodka smarujcego naley wzi pod uwag nastpujce czynniki:

    Smarowno Im lepszy smar, tym mniejszy efekt dziaania tarcia.

    Zgodno Smar musi by zgodny z materiaem rub (w tym nakrtek i podkadek), a take, w idealnym przypadku, z

    medium w instalacji. Na przykad, smary na bazie miedzi mog

    zanieczyszcza medium, a chlorki, fluorki i siarczki mog przyczynia si

    do korozji materiau rub (w tym nakrtek i podkadek)

    Temperatura upewni si, e temperatury pracy smaru znajduj si w granicach

    temperatur roboczych procesu.

    Zalecane s nastpujce procedury:

    Smarowa gwinty rub i wszystkie powierzchnie oporowe (pod bami rub, nakrtkami, podkadkami.)

    Stosowa wycznie specyfikowane lub zatwierdzone smary.

    Stosowa smar o odpowiedniej konsystencji w formie cienkiej, jednorodnej warstwy (unika zbryle smaru, gdy to zmniejsza jego efektywno).

    Upewni si, e smar nie zanieczyci powierzchni przylg i uszczelki.

    Unika zabrudzenia smaru poprzez przechowywanie go w zamknitym pojemniku (podobnie unika zabrudzenia smarem uszczelki)! Po uyciu przechowywa smar

    w czystympomieszczeniu.

    6.5. Monta i centrowanie uszczelek

    Przed montaem upewni si, e elementy konierza s prawidowo zamontowane, a ssiadujce powierzchnie konierza s rwnolege.

    Starannie woy now uszczelk pomidzy konierze, aby zapobiec uszkodzeniu jej powierzchni.

    W przypadku uszczelek zwijanych spiralnie o duej rednicy umieci uszczelk w usztywnieniu montaowym na konierzu, usun tamy zabezpieczajce, a nastpnie zsun

    j z oprawy na konierz za pomoc odpowiedniej iloci pracownikw, aby unikn

    uszkodzenia uszczelki.

    Upewni si, e uszczelka jest wycentrowana na konierzu.

    Nie stosowa tamy do mocowania uszczelki do konierza. Jeeli istnieje potrzeba mocowania uszczelki do konierza, rozpyli niewielk ilo kleju w aerozolu (na przykad 3M, typ 77).

    Nie stosowa mas uszczelniajcych i rodkw antyadhezyjnych.

    Skompletowa elementy poczenia (w tym konierze i uszczelki) i sprawdzi, czy zadowalajco pasuj do siebie.

    Zachowa ostrono przy skadaniu konierzy, aby uszczelka nie zostaa cinita lub uszkodzona w inny sposb.

  • 29

    6.6. Obliczenie momentu skrcajcego

    Mimo postpw w poprawieniu powtarzalnoci montau pocze konierzowych (takich jak kontrola naprenia rub,

    hydrauliczne narzdzia do skrcania, ultradwikowe analizatory naprenia i metody rwnoczesnego dokrcania rub

    z jednakowym momentem), dokrcanie z okrelonym momentem skrcajcym pozostaje najpopularniejsz metod kontroli

    naprenia poczenia. Dla metody dokrcania z okrelonym momentem skrcajcym mona wyrni 3 gwne czynniki,

    ktre naley bra pod uwag w celu wytworzenia wymaganych si skrcajcych:

    Czynnik 1 + Czynnik 2 + Czynnik 3 (moment

    skrcajcy dla obcinia ruby)

    (moment skrcajcy dla pokonania

    tarcia gwintu)

    (moment skrcajcy dla pokonania tarcia

    na nakrtce)

    Te czynniki uwzgldniaj wstpne obcienie czoa ruby. Czynniki 1 i 2 uwzgldniaj rozmiar gwintu, a czynnik 3

    rozmiar nakrtki. Czynniki 2 i 3 uwzgldniaj ponadto wspczynnik tarcia pomidzy powierzchniami, zaleny od rodzaju

    zastosowanego smaru.

    Naley podkreli, e tarcie ma znaczcy udzia w momencie skrcajcym, ktry musi by zastosowany (patrz rozdzia 6.4)

    i dlatego uycie konkretnego smaru ma zasadnicze znaczenie dla dobrej kontroli momentu skrcajcego. Aby okreli

    precyzyjnie obcienie rub, naley zna wspczynnik tarcia zapewniany przez zastosowany smar. Moment skrcajcy moe

    by opisany nastpujco (zarwno w mierze metrycznej, jak i angielskiej):

    Nachylenie (staa)

    Tarcie gwintu na

    podziaowym promieniu

    (zmienna)

    Tarcie nakrtki na powierzchni oporowej na rednim promieniu (zmienna)

    gdzie: T = Moment skrcajcy

    W = Sia

    P = Podziaka gwintu

    = Kt zarysu gwintu

    Re = Promie podziaowy gwintu

    Rs = redni promie powierzchni oporowej

    nakrtki

    =Wspczynnik tarcia

    W uproszczonej formie, dla nasmarowanych rub, podkadek, nakrtek itp. (patrz rwnie rozdzia 6.4), zaleno pomidzy

    momentem skrcajcym a obcieniem ruby moe by opisana jako:

    T = L x 0,2 x db gdzie : T = moment na rub w N.m (in -lbf)

    L = obcienie na rub w kN (lbf)

    db = rednica nominalna ruby w mm

    0,2 = wspczynnik strat spowodowanych tarciem

    Naley zauway, e wspczynnik 0,2 moe zmienia si znaczco. Moe zwikszy si do wartoci 0,3 dla ukadw

    niesmarowanych lub zmniejszy do 0,15 dla smarw zapewniajcych may wspczynnik tarcia.

    Skuteczno uszczelnienia zaley w znacznym stopniu od prawidowego naprenia w rubach. Naley pamita, e dla

    maksymalnej efektywnoci obcienie ruby powinno by utrzymywane w jego strefie sprystoci (wskazwki dotyczce tego

    zagadnienia przedstawiono w rozdziale 4.3, ruby).

    Oto inne punkty, ktre naley bra pod uwag:

    Wytrzymao uszczelki na ciskanie.

    Napr hydrostatyczny wzduny zwiksza naprenie rub pod wpywem wewntrznego cinienia roboczego

    Naprenie ruby powyej 50% wytrzymaoci ruby moe powodowa problemy.

    Wikszo konierzy jest skrcana za pomoc kluczy maszynowych i wskazana jest znajomo napre, jakie

    mona uzyska za ich pomoc! (czsto jest to niemoliwe dla rub o wikszych rednicach).

  • 30

    6.7. Wzorzec skrcania rub i kokw gwintowanych

    Jednym z najtrudniejszych zada jest wytworzenie waciwych naciskw na uszczelce, na tyle niskich, aby unikn jej

    uszkodzenia, ale na tyle wysokich, aby zapobie wyciekom ze poczenia. Dostawca uszczelki zawsze z przyjemnoci

    pomoe w realizacji tego zadania. Arkusze azbestowe s zazwyczaj wystarczajco mocne, aby nie ulec uszkodzeniu pod

    nadmiernym obcieniem, ale nie jest to zawsze prawda w przypadku uszczelek bezazbestowych! Z tego powodu, podczas

    dokrcania rub na konierzu z uszczelk nie wytworzon na bazie stopw metali (na przykad cit z arkusza) nigdy nie

    uywa narzdzi udarowych lub przeduek (termin amerykaski: cheater bar)! Jest niezwykle wane, aby dokadnie

    kontrolowa warto siy przyoonej do kadej konstrukcji konierzowej i w zwizku z tym:

    zawsze stosowa klucze dynamometryczne lub inne narzdzia zapewniajce kontrol naprenia (kalibrowane na bieco).

    Kolejno dokrcania rub lub rub dwustronnych gwintowanych ma zasadniczy wpyw na rozkad naciskw na

    uszczelce. Niewaciwe skrcenie moe spowodowa przesunicie konierza z ustawienia rwnolegego. Zazwyczaj,

    uszczelka moe skompensowa niewielkie odksztacenia tego typu, ale znaczne przemieszczenie konierzy od ustawienia

    rwnolegego moe powodowa powane problemy. W zwizku z tym:

    zawsze dokrca nakrtki wedug wzorca skrcania rub przeciwlegych.

    Nakrtki i ruby zawsze umieszcza na swoim miejscu rcznie. Rczne rozpoczcie skrcania daje pewno, e gwinty s

    w dobrym stanie (jeeli nie mona rcznie nakrci nakrtek, gwint jest prawdopodobnie uszkodzony sprawdzi

    jeszcze raz i, w razie potrzeby, wymieni wadliwe czci).

    Nastpnie skrci poczenie w co najmniej 5 krokach wedug wzorca skrcania rub przeciwlegych dla kadego kroku,

    jak pokazano poniej. Zalecana jest nastpujca procedura:

    1

    8 5 45

    1 12 5

    8

    16 1

    9

    8 5

    9 12 13

    4 3

    8 rub, co 45

    6 7

    4 12 rub, co 30 3

    10 7

    4 16 rub, co 22,5 3

    14 11

    6 7

    6 11 2 2

    10 2

    15

    Wzorzec skrcania rub przeciwlegych

    12 1

    13 24 1 9

    20 5

    8 17

    16 9

    4 20 rub, co 18 3

    10 15

    18 7

    16 17

    8 5

    13 20

    12 21

    4 24 ruby, co 15 3

    22 11

    14 19

    6 7 6 19

    14 11 2

    18 15 10 2

    23

  • 31

    Krok 1 Dokrci wstpnie luno nakrtki rcznir, zgodnie ze wzorcem skrcania rub przeciwlegych, a nastpnie dokrci je rwno, rwnie rcznie.

    Krok 2 Za pomoc klucza dynamometrycznego dokrci nakrtki z momentem skrcajcym nie wikszym ni 30% maksymalnego, zgodnie ze wzorcem skrcania rub przeciwlegych.

    Sprawdzi, czy uszczelka spoczywa rwnomiernie na konierzu.

    Krok 3 Za pomoc klucza dynamometrycznego dokrci nakrtki z momentem skrcajcym nie wikszym ni 60% maksymalnego, zgodnie ze wzorcem skrcania rub przeciwlegych.

    Krok 4: Dokrci nakrtki z penym momentem skrcajcym zgodnie ze wzorcem skrcania rub przeciwlegych.

    Krok 5: Krok kocowy z penym momentem skrcajcym ssiadujcych rub, w kierunku zgodnym z ruchem wskazwek zegara.

    Po zakoczeniu dokrcania w 5 krokach moe okaza si korzystne powtarzanie kroku 5 do chwili stwierdzenia, e nie jest ju

    moliwy obrt adnej z nakrtek. Ostateczne dokrcenie musi by rwnomierne tak, aby kada ruba bya obciona w tym

    samym stopniu. Do ustawiania wstpnego obcienia rub s czsto uywane narzdzia hydrauliczne. Mimo e, w powszechnej opinii, te

    narzdzia zapewniaj bardzo dobr kontrol (poniewa kocwka hydrauliczna przykada dokadnie okrelon si do ruby

    podczas montau poczenia), trzeba pamita, e pewna cz obcienia jest tracona przy odejmowaniu narzdzia w wyniku

    reakcji sprystej. Po zastosowaniu narzdzia skrcajcego nakrtka zostaje docinita do poczenia (skrcanie rczne).

    Nastpnie cinienie hydrauliczne zostaje odjte, a narzdzie odczone. Nakrtka i ruba przyjmuj teraz cae obcienie,

    mimo e moe wystpi pewne wcinicie materiau na powierzniach gwintowanych i na powierzchniach oporowych

    nakrtek, co zmniejsza obcienie. Mimo, e narzdzia hydrauliczne zapewniaj dobr zgodno, wymagaj szczeglnej

    uwagi, poniewa ruby musz by bardziej obcione, aby skompensowa relaksacj p