So verwenden Sie den Rechner für die Sitzspannung und das Schraubendrehmoment von Industrieflanschdichtungen
- Geben Sie den Flanschdruck-Nennstandard ein und passen Sie die Optionen nach Bedarf an.
- Führen Sie das Tool aus und überprüfen Sie seine Ergebnisse, Beweise und Einschränkungen.
- Kopieren oder laden Sie das Ergebnis herunter und vergleichen Sie es dann mit der tatsächlichen Website, den Quelldaten oder den Geschäftsunterlagen.
Versuchen Sie es mit einem konkreten Beispiel
Standardeingaben sind ASME Class150 DN50, 25 bar, B7-Bolzen, Probe spiralgewickelter Graphit m=3/y=69 MPa und Schmierung K=0,13. Bei dieser Bohrung werden vier 5/8"-11 UNC-Bolzen mit einem PCD von 120,65 mm verwendet. Bei einem beispielhaften effektiven Dichtungsdurchmesser von G = 73 mm, einer Breite b = 6 mm und einem Lastfaktor von 1,25 trägt jeder Bolzen etwa 29,7 kN bei 203,5 MPa, etwa 28,1 % Streckgrenze und 61,2 N·m Versuchsdrehmoment. Überprüfen Sie G/b/m/y anhand der tatsächlichen Dichtungsdaten. In diesem Beispiel wird der Flanschdruck nicht überprüft Tragfähigkeit, Flanschspannung oder RTJ-Rillen und ist kein Vor-Ort-Anziehverfahren.
So interpretieren Sie Ergebnisse
Flanschschraubverbindungen sind die am häufigsten verwendeten lösbaren druckhaltenden Verbindungen in der Prozessindustrie (Petrochemie, Dampfkessel, Pharmazeutik und Kryosysteme). Die Flanschdichtung funktioniert als geschlossenes elastisches System, bestehend aus gespannten Schrauben, komprimierten Dichtungen und starren Flanschringen. Bei der Kaltmontage wird das aufgebrachte Schraubenanzugsdrehmoment über die Gewindehelixmechanik in eine axiale Klemmvorspannung umgewandelt, wodurch Unebenheiten der Dichtungsoberfläche entstehen, um die anfängliche Dichtungssitzspannung (y-Faktor) festzulegen. Bei Druckbeaufschlagung drückt die interne hydrostatische Endkraft die Flansche auseinander und entlastet die Dichtung. Die Restdruckspannung auf der Dichtungsfläche muss größer bleiben als die Betriebssitzspannung (M-Faktor x Auslegungsdruck), um eine Undichtigkeit der Verbindung zu verhindern. Über 80 % der Flanschausfälle sind nicht auf defekte Dichtungen zurückzuführen, sondern auf ein falsches Schraubendrehmoment, eine Quetschung der Dichtung oder eine asymmetrische Verschraubung. Die strikte Einhaltung der ASME PCC-1-Drehmomentspezifikationen und Sternkreuzsequenzen ist für einen leckagefreien Anlagenbetrieb unerlässlich.
Häufig gestellte Fragen
Welche physikalische Bedeutung haben die Dichtungsfaktoren m und y in ASME BPVC Abschnitt VIII?
Erstens: Die anfängliche Sitzspannung y (minimale Design-Sitzspannung, in MPa oder psi): stellt die minimale Druckspannung dar, die erforderlich ist, um die Dichtungsoberfläche während der Kaltmontage ohne internen Flüssigkeitsdruck in die phonographischen Werkzeugverzahnungen der Flanschflächen nachzugeben. Der y-Wert hängt vollständig von der Zusammensetzung und Härte der Dichtung ab (z. B. 19 MPa für PTFE gegenüber 124 MPa für achteckige RTJ-Metallringe). Zweitens: Dichtungswartungsfaktor m (dimensionsloses Verhältnis): bezeichnet das minimal zulässige Verhältnis der Restdruckspannung auf der Dichtungsfläche zum internen Flüssigkeitsdruck P beim Betrieb unter Druck (sigma_res >= m * P), das den internen Drucktrennkräften entgegenwirkt, um Leckagen zu verhindern.
Warum wirkt sich der Zustand der Gewinde- und Lagerschmierung (Mutterfaktor k) auf die Schraubenklemmkraft um mehr als 50 % aus?
Nach der Kellermann-Klein-Formel T = k * F * d aggregiert der Mutterfaktor k die Gewindereibung, die Mutterflächenreibung und den Gewindesteigungswinkel: Erstens ist k mit Molybdändisulfid-Anti-Seize-Paste zuverlässig niedrig (0,12 bis 0,13); Durch die Anwendung eines Drehmoments von 100 N·m wird eine axiale Klemmvorspannung von nahezu 40 kN erzeugt. Zweitens springt k bei trockenen oder rostigen Fäden auf 0,20 bis 0,25+; Bei Anwendung der gleichen 100 N·m werden über 90 % der Energie als parasitäre Reibungswärme verbraucht, wodurch eine Vorspannung von weniger als 20 kN erreicht wird und die Dichtung stark zu wenig angezogen wird und anfällig für das Ausblasen ist. Umgekehrt führt die Anwendung eines Trockendrehmoments auf geschmierte Schrauben dazu, dass die Dichtung zerdrückt wird oder der Bolzen nachgibt.
Was sind die spezifischen Schritte und Verfahren des von ASME PCC-1 empfohlenen sternförmigen Verschraubungsprotokolls?
ASME PCC-1 Stern-Kreuzmustersequenz: Durchgang 1: Ziehen Sie die Schrauben in einer Kreuzmuster-Sternsequenz mit 20 % bis 30 % des Zieldrehmoments an, um die Dichtung gleichmäßig zu befestigen, ohne sie einzuklemmen. Durchgang 2: Erhöhen Sie das Drehmoment entlang derselben Sternsequenz auf 50 % bis 60 % des Ziels. Durchgang 3: Wenden Sie 100 % des vollen Auslegungsdrehmoments entlang der Sternsequenz an. Durchgang 4 und 5: Führen Sie mindestens zwei kreisförmige Durchgänge im oder gegen den Uhrzeigersinn um den Flansch mit 100 % Drehmoment durch, bis alle Muttern aufhören, sich zu drehen, um die elastische Überlagerungsentspannung der Schrauben auszugleichen, bei der das Anziehen benachbarter Schrauben die Klemmlast der vorherigen Schrauben entlastet.
Welche wesentlichen technischen Funktionen haben innere und äußere Lehrringe bei Spiraldichtungen?
Erstens: Zentrieren des Außenrings: Passt genau in den Lochkreis, zentriert das Dichtungselement koaxial zur Rohrbohrung und fungiert gleichzeitig als positiver mechanischer Kompressionsstopp, der verhindert, dass ein übermäßiges Drehmoment die spiralförmigen Metallwicklungen zerdrückt oder herausdrückt. Zweitens ist der Innenring direkt dem Prozessstrom ausgesetzt und verhindert ein radiales Einknicken der Wicklungen nach innen bei turbulenter Strömung oder hohem Differenzdruck, während er gleichzeitig den turbulenten ringförmigen Hohlraum zwischen den Flanschflächen füllt, um Spaltkorrosion, Erosion und Feststoffansammlungen zu verhindern.