Komplekse løsninger flangeforbindelser

Hvis lækagen gentager sig efter udskiftning af tætningsringen med en identisk type, ligger årsagen næsten helt sikkert et andet sted. Oftest drejer det sig om et uhensigtsmæssigt materiale til tætningsringen i forhold til den pågældende driftstemperatur, en fejlagtig eller manglende beregning af momentet ved tilspænding, en forkert monteringsmetode eller beskadigede tætningsflader på flangerne.

Fundamentalt. Forskellige smøremidler har forskellige friktionskoefficienter, som desuden varierer afhængigt af den anvendte målemetode. Hvis momentet i den tekniske dokumentation ikke specificerer det smøremiddel, som beregningen er baseret på, og du bruger et andet, kan den resulterende spændingskraft være op til tre gange højere eller lavere end nødvendigt. Dette påvirker direkte det specifikke tryk på tætningsfladen og pålideligheden af forbindelsen.

For flanger i lavere trykklasser, specifikt op til PN 40, er langtidstæthed mere kompliceret, end det ser ud. Der kan ikke udledes et tilstrækkeligt specifikt tryk for tætningen, der svarer til dimensioneringsstandarden EN 1514-1, for disse flanger. Løsningen er optimering af tætningens dimensioner baseret på beregning i henhold til EN 1591-1, ikke blot en simpel udskiftning af produktet.

Tæthedscertifikatet er resultatet af en beregning i henhold til EN 1591-1, som bekræfter, om det foreslåede tætning og skruer sikrer et tilstrækkeligt specifikt tryk under alle driftsforhold i forbindelsen - ved montering, driftstryk og temperatur. Det er nødvendigt ved kritiske forbindelser, ved ændring af driftsparametre, ved overgang til en anden type tætning og overalt, hvor en svigt i forbindelsen udgør en sikkerheds- eller driftsrisiko.

Temperaturmodstanden af fibergummi tætninger er begrænset af elastomer bindemidler, ikke grafit- eller aramidfibre. Den øvre grænse ligger omkring 150 °C. Ved højere temperaturer hærder bindemidlerne, der sker et tab af volumen og elasticitet, samt et fald i spændingen på skruerne, hvilket fører til efterfølgende utætheder. Argumentet om, at disse materialer kortvarigt kan anvendes ved 350 °C, kan ikke pålideligt dokumenteres, da begrebet kortvarigt ikke er defineret i denne sammenhæng.

Teflonpakninger har en angivet temperaturmodstand på op til omkring 260 °C, men set fra et tæthedssynspunkt er deres praktiske grænse cirka 180 °C. Med stigende temperaturer øges også den uønskede flydning af tætningsmaterialet, frigivelsen af forspænding i skruerne og den gradvise utæthed i forbindelsen.

Den nøgleparameter er graden af oxidation af grafit, som afhænger af renheden af det lag, hvorfra grafitten er udvundet, samt den efterfølgende produktionsproces. Jo mere grafit der indeholder chlorider, fluorider eller svovl, desto højere er oxidation. Ved høje temperaturer i nærvær af ilt sker der et tab af tætningmateriale, et fald i det specifikke tryk og utætheder. Kvaliteten af grafit kan objektivt verificeres ved TGA-analyse, hvor vægttabet af prøven måles ved høj temperatur pr. tidsenhed.

Værdierne angivet i pT-diagrammerne er vejledende og baseret på ideelle forhold. De tager ikke højde for specifikke dimensioner af flangerne, tilstanden af tætningsfladerne, det anvendte fastgørelsesmateriale eller monteringsproceduren. Et pålideligt valg af tætningsmateriale skal baseres på målte tætningskurver og beregninger med dokumentation for tæthed til den specifikke anvendelse.

Kontrolleret spænding er en proces, hvor skruer strammes til et præcist fastsat moment eller akseltryk, krydsvis i flere trin, ved brug af kalibrerede værktøjer. I modsætning til at stramme efter skøn sikrer det en jævn fordeling af det målte tryk på tætningsfladen og et gentageligt resultat. Ved kritiske forbindelser udføres det med hydrauliske spændere, som muliggør samtidig stramning af to eller fire skruer.

Protokol om stramning dokumenterer de opnåede værdier for stramningsmoment eller aksialkraft på hver skrue, det anvendte værktøj, smøremiddel og monteringsprocedure. Det er et bevis på korrekt udført montering, grundlag for eventuel analyse ved fremtidige lækager, og i nogle brancher også et krav til drifts- eller sikkerhedsaudit.

Op til 50 % af lækagerne i flangetilslutninger skyldes forkert montering. Montører har i de fleste tilfælde ikke angivet moment og strammer på skøn. Uddannelsen i henhold til standarden EN 1591-4 giver både teoretisk og praktisk viden om monteringsprocedurer, valg af pakninger, smøring og indflydelsen af moment på tæthed. Certificerede montører er i stand til at kontrollere deres arbejde efter sig.