Pentru a obține o conexiune cu flanșă fără scurgeri, este necesară o instalare adecvată a garniturii, șuruburile trebuie alocate la tensiunea corectă a șuruburilor, iar rezistența totală a șuruburilor trebuie împărțită uniform pe toată suprafața flanșei.

Cu Torque Tightening (aplicarea preîncărcării unui element de fixare prin rotirea piuliței elementului de fixare) se poate realiza tensiunea corectă a șuruburilor.

Strângerea corectă a șurubului înseamnă a folosi cât mai bine proprietățile elastice ale șurubului. Pentru a funcționa bine, un șurub trebuie să se comporte exact ca un arc. În funcționare, procesul de strângere exercită o tensiune axială de preîncărcare asupra șurubului. Această sarcină de tensiune este desigur egală și opusă forței de compresie aplicată asupra componentelor asamblate. Poate fi denumită „sarcină de strângere” sau „sarcină de tensiune”

www.enerpac.com

Cheie dinamometrică

Cheie dinamometrică este denumirea generală pentru o unealtă de înșurubare ghidată manual și este folosită pentru a seta cu precizie forța unei elemente de fixare, cum ar fi o piuliță sau un șurub. Acesta permite operatorului să măsoare forța de rotație (cuplul) aplicată șurubului, astfel încât acesta să poată fi adaptat la specificații.

Cheie manuală și hidraulică

Alegerea tehnicii adecvate de strângere a șuruburilor de flanșă necesită experiență. Aplicarea cu succes a oricărei tehnici necesită și calificarea atât a instrumentelor care vor fi utilizate, cât și a echipajului care va efectua munca. Următoarele rezumă cele mai frecvent utilizate tehnici de strângere a șuruburilor de flanșă.

• Cheie manuală
• Cheie de impact
• Cheie cu ciocan
• Cheie dinamometrică hidraulică
• Cheie dinamometrică manuală cu fascicul și treapta de viteză
• Întinzător hidraulic pentru șuruburi

Pierdere de cuplu

Pierderea cuplului este inerentă oricărei îmbinări cu șuruburi. Efectele combinate ale relaxării șuruburilor (aproximativ 10% în primele 24 de ore de la instalare), fluajului garniturii, vibrațiilor în sistem, expansiunii termice și interacțiunii elastice în timpul strângerii șuruburilor contribuie la pierderea cuplului. Când pierderea de cuplu ajunge la o extremă, presiunea internă depășește forța de compresiune care ține garnitura în poziție și are loc o scurgere sau o explozie.

O cheie pentru reducerea acestor efecte este instalarea corectă a garniturii. Prin adunarea lent și paralelă a flanșelor la instalarea unei garnituri și efectuarea a minimum patru treceri de strângere a șuruburilor, urmând secvența corectă de strângere a șuruburilor, există o reducere a costurilor de întreținere și o siguranță sporită.

Grosimea adecvată a garniturii este, de asemenea, importantă. Cu cât garnitura este mai groasă, cu atât curgerea garniturii este mai mare, ceea ce poate duce la pierderea cuplului. Pe flansele standard ASME cu suprafata ridicata se recomanda in mod normal o garnitura de 1,6 mm grosime. Materialele mai subțiri ale garniturii pot suporta o sarcină mai mare a garniturii și, prin urmare, presiuni interne mai mari.

Lubrifierea reduce frecarea

Lubrifierea reduce frecarea în timpul strângerii, scade defectarea șuruburilor în timpul instalării și crește durata de viață a șuruburilor. Variația coeficienților de frecare afectează cantitatea de preîncărcare atinsă la un anumit cuplu. Frecare mai mare are ca rezultat o conversie mai mică a cuplului la preîncărcare. Valoarea coeficientului de frecare furnizată de producătorul lubrifiantului trebuie cunoscută pentru a stabili cu exactitate valoarea cuplului necesară.

Lubrifianți sau compuși anti-gripare trebuie aplicați atât pe suprafața lagărului piuliței, cât și pe filetele tată.

Secvența de strângere

Prima trecere, strângeți ușor primul șurub, apoi mutați-vă direct peste sau 180 de grade pentru al doilea șurub, apoi mutați 1/4 de rotire în jurul cercului sau 90 de grade pentru al treilea șurub și direct peste pentru al patrulea. Continuați această secvență până când toate șuruburile sunt strânse.
Când strângeți o flanșă cu patru șuruburi, utilizați un model încrucișat.

Secvența de strângere

Pregătirea înșurubării flanșei

Într-o conexiune cu flanșă, toate componentele trebuie să fie corecte pentru a obține o etanșare. Cea mai frecventă cauză a îmbinărilor cu etanșare sunt procedurile de instalare necorespunzătoare.

Înainte de a începe un proces de șuruburi, următorii pași preliminari vor evita problemele viitoare:

• Curățați fețele flanșelor și verificați dacă nu există cicatrici; fețele trebuie să fie curate și lipsite de defecte (bavuri, gropi, adâncituri etc.).
• Inspectați vizual toate șuruburile și piulițele pentru filete deteriorate sau corodate. Înlocuiți sau reparați șuruburile sau piulițele după cum este necesar.
• Îndepărtați bavurile de pe toate firele.
• Lubrifiați filetele șurubului sau știftului și suprafața feței piuliței adiacente flanșei sau șaibei. În majoritatea aplicațiilor sunt recomandate șaibe întărite.
• Instalați noua garnitură și asigurați-vă că garnitura este centrată corect. NU REFOLOSIȚI garnitura veche sau folosiți mai multe garnituri.
• Verificați alinierea flanșei ASME B31.3 Conducte de proces:
  … fețele flanșei trebuie să fie paralele cu 1/16” pe picior de diametru, iar găurile pentru șuruburi ale flanșei trebuie să fie aliniate cu un decalaj maxim de 1/8”.
• Reglați poziția piulițelor pentru a vă asigura că 2-3 fire sunt vizibile deasupra vârfului piuliței.

Indiferent de metoda de strângere utilizată, trebuie întotdeauna efectuate verificări și pregătiri stabilite mai sus.

Observații ale autorului...

Experiențele mele despre... chei dinamometrice

• În trecut, am asamblat sute de conexiuni cu flanșe fără scurgeri, de la NPS 1/2 la NPS 24 și mai mari. De aceea, rar am folosit o cheie dinamometrică.
  În practică, conexiunile „normale” ale flanșei țevilor nu sunt aproape niciodată asamblate cu o cheie dinamometrică. Cele mai dificile conexiuni pentru mine au fost întotdeauna cele „micuțe” și apoi mai ales tipul Raised Face peste Clasa 300 (RF Înălțime = aproximativ 6,4 mm).
  Relaționabile, fețele flanșelor de la o flanșă NPS 1/2 sunt mai mici decât, de exemplu, o flanșă NPS 6, iar șansa de aliniere greșită, în opinia mea, este mult mai mare.
  În practică, întâlnesc în mod regulat conexiuni cu flanșă, unde alinierea nu se încadrează în limita de toleranță. Dacă pur și simplu se respectă ordinea procedurii de strângere, mecanicul nu este foarte ocupat. Posibil trebuie început pe șase șase în loc de pe șurubul unu. Folosiți-vă ochii în timpul asamblarii flanșei, este foarte important și contribuie foarte probabil la o conexiune fără scurgeri

Conexiuni necorespunzătoare ale flanșei – șuruburile sunt prea scurte!

Ce poți face?

• Imaginea arată o flanșă înșurubat necorespunzător, deoarece două șuruburi sunt prea scurte, iar piulițele nu sunt complet pe șuruburi. Aceasta înseamnă că articulația poate să nu fie atât de puternică pe cât ar trebui să fie. Flanșele sunt proiectate astfel încât întreaga combinație piuliță-șurub să mențină forțele pe flanșă. Dacă piulița este înșurubată doar parțial pe șurub, este posibil ca conexiunea să nu fie suficient de puternică.
• Dacă munca dvs. include asamblarea echipamentelor, asamblarea țevii cu flanșă, șuruburile capacelor căilor de vizitare sau alte conexiuni cu șuruburi pe echipamente sau alte ansambluri de echipamente, rețineți că lucrarea nu este finalizată până când toate șuruburile sunt instalate și strânse corect.
• Unele echipamente necesită proceduri speciale de strângere a șuruburilor. De exemplu, poate fi necesar să utilizați o cheie dinamometrică pentru a strânge corect șuruburile conform specificațiilor sau strângeți șuruburile într-o ordine specială. Asigurați-vă că urmați procedura corectă, folosiți instrumentele corecte și că sunteți instruit corespunzător în procedura de asamblare a echipamentului.
• Verificați țevile și echipamentele pentru flanșe înșurubate corespunzător, ca parte a inspecțiilor de siguranță a instalației dvs. Ca îndrumare simplă, șuruburile care nu se extind dincolo de piulițe ar trebui revizuite de un meșter sau de un inginer din fabrică.
• Dacă observați flanșe înșurubate necorespunzător în instalația dvs., raportați-le pentru a putea fi reparate și asigurați-vă că reparațiile necesare sunt finalizate.
• Inspectați echipamentul nou sau echipamentul care a fost reasamblat după întreținere, pentru a vă asigura că este asamblat corect și înșurubat corespunzător înainte de pornire.

Care este lungimea potrivită a unui șurub?
De regulă, puteți utiliza: Filetele libere ale șurubului deasupra vârfului piuliței sunt egale cu 1/3 ori diametrul șurubului.