Calculul flanșei conform EN până la 650 C - Descărcare gratuită PDF
Calculul flanșei conform EN 1591-1 până la 650 C Acum este posibil cu garnituri de mica cu un ochi interior metalic suplimentar pagina 1
Cuprins: 1) Problemă, situație inițială 2) Etanșări pentru T = 650 C? 3) Definiție tehnic strânsă? 4) Determinarea valorilor caracteristice și calculul flanșei 5) Rezumat la pagina 2
Problema sistemului de zincare la cald a oțelului (nu se încadrează sub TA Luft!) Mediu: gaze de evacuare care curg la cald Tmax = 650 C p = 60 mbar Flanșe: EN 1092-1, Forma B, PN 10 și PN 16, DN 25 350 Material flanșă 1.4571 Material șurub 1.4980 (a fost prima A2-70) conducte și flanșe izolate Etanșări: etanșări canelate cu strat de grafit Etanșările nu au reușit după 1 an de utilizare; Acoperirea cu grafit nu mai este disponibilă MBG Metallbeschichtung Gerstungen GmbH Pagina 3
Cuprins: 1) Problemă, situație inițială 2) Etanșări pentru T = 650 C? 3) Definiție tehnic strânsă? 4) Determinarea valorilor caracteristice și calculul flanșei 5) Rezumat la pagina 4
Etanșări de profil pe pieptene (etanșare pentru material moale din metal) Etanșare pentru profil de pieptene cu acoperire de grafit Se compune dintr-un suport metalic solid și un strat subțire de material moale pe ambele părți, care preia funcția de etanșare Materiale tipice: Metal: 1.4541 sau 316L Material moale: GR sau PTFE Proiectează cu sau fără inel de centrare exterior (întotdeauna KHS): Cu inel de centrare: flanșe standard cu bandă de etanșare Fără inel de centrare: flanșe standard cu limbă și canelură pagina 5
Etanșări cu profil de pieptene (etanșare din material moale din metal) Proprietăți + Temperatură ridicată (GR): T max 450 C/550 C + Etanșeitate ridicată (în funcție de calitate) + Presiuni ridicate până la PN 160 posibile + Inelul suport poate fi refolosit după renovare - Iertare mică Nu poate fi produs în nici o dimensiune - Costuri relativ ridicate Pagina 6
Temperatura maximă de funcționare a foliilor și laminatelor de grafit 700 600 Durata de viață a etanșărilor din grafit pur Valori de ghidare fără caracter obligatoriu Aplicare Temperatura de funcționare [C] 500 400 300 200 100 Se aplică în următoarele condiții: - Mediul de operare este subpresiune - Mediul de operare nu conține substanțe oxidante Durata de viață [ani] „înaltă calitate” „Extremul Orient” conform informațiilor din SGL-Carbon Tmax pagina 7
Etanșări metalice alternative? Exemple de profiluri diferite de etanșare Etanșări rotunde din sârmă Etanșări inelare (RTJ) Etanșări pentru lentile Etanșări pentru margini de frigărui Toate imaginile: KLINGER Kempchen pagina 8
Proprietăți de etanșare metalică + Domeniu mare de temperatură: -200 C 450 C) cu etanșări de material moale fără alternativă + Rezistență chimică bună, excepție: conc. H 2 SO 4 - Rata de scurgere este mai mare decât la garniturile FA, PTFE sau GR (porozitate internă ridicată) Proprietăți ale ochiului interior + Reducerea ratei de scurgere cu sigilii poroase ± Calitatea și designul ochiului interior poate varia în funcție de producător - Adaptarea ochiului interior la suprafețele flanșei pot necesita U. forțe crescute în timpul instalării valori crescute pentru Q min Forum ISGATEC: Materiale 2019-12 pagina 11
Etanșări pe bază de mică Exemplu: KLINGER milam PSM Fabricat din plăci de etanșare Componente: Mică (flogopită) prelucrată chimic sau termic Inserare (e) metalică (e) din 1.4401 tablă conică; 0,1 mm grosime Impregnare (ulei de silicon) Mica: silicați din foi naturale Structură fulgiană, fulgioasă Ochiul interior metalic opțional pentru a îmbunătăți etanșeitatea la gaz Domeniu tipic de aplicare: 300 C T 900 C p PN 16 pagina 12
Etanșări pe baza proprietăților mica + Stabilitate termică ridicată până la 900 C; Pierdere în greutate la 800 C 450 C) pentru etanșări de material moale fără alternativă + rezistență chimică bună, excepție: conc. H 2 SO 4 - Etanșeitatea tehnică se realizează numai la temperaturi T> 100 C, la temperaturi mai scăzute etanșările mica nu pot fi utilizate în mod sensibil; Nu este potrivit pentru testele de presiune a apei - Sensibile la umiditate, garniturile nu trebuie instalate niciodată umede sau umede - Rata de scurgere este mai mare decât la garniturile din fibră, PTFE sau grafit (porozitate internă ridicată) pagina 13
Etanșări cu ochi interior Exemplu: KLINGER milam cu ochi interior Ochiul interior se introduce după perforare Sensibil tehnic pentru garnituri FA, GR și mica Material: 1,4571 (tipic) grosime flanșă 0,10. Protecție de etanșare și mediu de 0,15 mm Adesea prescrisă pentru nivelurile de presiune de la PN 25 la pagina 14
Etanșări cu ochi interior Proprietăți + protecție a etanșării împotriva mediilor agresive + lipsa contaminării mediului de către componentele de etanșare slăbite (în special cu GR!) + Reducerea ratei de scurgere cu etanșări poroase (necesară o presiune suficientă la suprafață) + protecție limitată împotriva etanșării care este împinsă; dacă este necesară siguranța la suflare, flanșele netede sunt i. d. De obicei suficient ± calitatea și designul ochiului interior pot fi foarte diferite în funcție de producător - adaptarea ochiului interior la suprafețele flanșei poate necesita U. forțele crescute în timpul instalării au crescut valorile pentru Q min pagina 15
Cuprins: 1) Problemă, situație inițială 2) Etanșări pentru T = 650 C? 3) Definiție tehnic strânsă? 4) Determinarea valorilor caracteristice și calculul flanșei 5) Rezumat la pagina 16
Etanșeitate tehnică Etanșeitatea tehnică Cetim este dată dacă se îndeplinește un criteriu de etanșare specificat pentru cazul respectiv. În tehnologie, acest criteriu de etanșeitate este de obicei definit ca limita dintre etanșeitate și etanșeitate și poate asuma valori diferite în funcție de cerințele de etanșeitate și de mediul care trebuie etanșat [VDI 2200] Nu există o etanșeitate absolută pagina 17
Etanșeitate tehnică conform TA Luft *) [1] Calcul flanșă conform DIN EN 1951-1 sau calcul FEM Cetim *) Proiect referent 2018-07 Pentru selectarea etanșărilor și proiectarea conexiunilor flanșelor etanșate tehnic, clasa de etanșare L 0,01 cu corespondența corespunzătoare rata de scurgere specifică 0,01 mg/(sm) care trebuie utilizată. Trebuie să se furnizeze dovezi de etanșeitate prin respectarea clasei de etanșeitate pentru conexiunile cu flanșă în conexiunea de forță principală în cadrul ghidului VDI 2290 în conformitate cu regulile de calcul pe care se bazează. Pagina 18
Etanșeitate tehnică conform TA Luft *) [2] Calculul flanșei conform DIN EN 1951-1 sau calcul FEM Cetim Operatorul trebuie să se asigure că personalul de asamblare pentru asamblarea conexiunilor de flanșă are acces la instrucțiunile de asamblare și specificațiile pentru controlul calității conform ghidului VDI 2290 și personalului de asamblare are o calificare conform DIN EN 1591-4. Cerințele pentru asamblarea, testarea și întreținerea sistemelor de etanșare trebuie specificate în instrucțiunile de gestionare. *) Proiect de lege 2018-07 pagina 19
Etanșeitate tehnică conform TA Luft *) [3] Calculul flanșei conform DIN EN 1951-1 sau calculul FEM Cet în domeniul de aplicare al ghidului VDI 2290: Medii gazoase și lichide cu cerințe de limitare a emisiilor conform TA Luft Flanșe metalice Conexiune de forță principală (KHS) Tmax 400 C Clientul dorește totuși dovada etanseitatii tehnice! *) Proiect de lege 2018-07 pagina 20
Cuprins: 1) Problemă, situație inițială 2) Etanșări pentru T = 650 C? 3) Definiție tehnic strânsă? 4) Determinarea valorilor caracteristice și calculul flanșei 5) Rezumat la pagina 21
Determinarea valorilor caracteristice Pentru KLINGERmilam 2,0 mm grosime cu ochi interior, valorile caracteristice ale garniturii de până la 400 C au fost publicate pe baza de date www.gasketdata.org începând cu 2012. Valorile caracteristice lipsă pentru 650 C au fost determinate de AMTEC Messtechnischer Service GmbH: Q Smax, P QR, E G Testele la 650 C au funcționat fără probleme. Valorile pentru 650 C au fost online la gasketdata.org din iunie 2019. Pagina 22
Etanșări la 650 C - sfârșitul testului Raport de testare Amtec 304 053 pagina 23
Parametrii garniturii Q Smax 120 100 KLINGERmilam 2,0 mm cu ochi interior 100 100 100 100 QSmax [MPa] 80 60 40 20 0 23 200 400 650 Temperatura [C] pagina 24
Parametrii garniturii e G (scădere în grosime) 2,20 KLINGERmilam 2,0 mm cu talon interior 2,00 1,80 scădere în grosime 1,60 1,40 1,20 1,00 0,80 23 C 200 C 400 C 650 C 0 20 40 60 80 100 Presiunea suprafeței [MPa] pagina 25
P QR - valoare P QR = factorul de relaxare a fluajului ca raportul dintre presiunea reziduală și inițială a suprafeței etanșării sub sarcină (temperatură) Necesar pentru calcularea flanșei în conformitate cu EN 1591-1 Ține cont de influența de relaxare asupra sarcinii etanșării între strângerea șuruburilor și expunerea pe termen lung temperatura de funcționare P QR = 0 complet târâtoare, nu mai există presiune la suprafață P QR = 1 nu târâtoare, presiunea la suprafață rămâne 100% P QR = 0 P QR = 1 Depinde de presiunea inițială a suprafeței Cu cât este mai mare factorul P QR, cu atât este mai stabil În timpul funcționării Factor QR P ridicat = fiabilitate operativă ridicată a conexiunii flanșei pagina 26
Parametri de etanșare P QR valoare PQR 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 KLINGERmilam 2,0 mm cu ochi interior 30 MPa 50 MPa 100 MPa 0 100 200 300 400 temperatura [C] 500 600 700 pagina 27
Calculul flanșei - problema parametrilor: Materiale/valori de rezistență existente: Garnitură: KLINGERmilam + valori de rezistență IB până la 650 C Șuruburi: 1,4980 valori de rezistență până la 600 C Flanșe: 1,4571 valori de rezistență până la 500 C Calculul flanșei, prin urmare, este posibil doar până la 500 C în acest caz! Tehnic strâns! Pagina 28
Calcul flanșă - rezultate diametru nominal/presiune nominală Rezultate calcul șuruburi Cuplu de strângere min. max. necesar recomandat [Nm] [Nm] [Nm] DN 25/PN 16 4 x M12 75 85 85 DN 65/PN 16 8 x M16 93 142 100 DN 80/PN 16 8 x M16 102 175 150 DN 100/PN 16 8 x M16 113 190 150 DN 125/PN 16 8 x M16 122 214 150 DN 150/PN 16 8 x M20 164 292 200 DN 200/PN 10 8 x M20 183 414 300 DN 350/PN 10 16 x M24 134 290 250 Etanșeitatea tehnică la 650 C este astfel dovedită! Pagina 29
Cuprins: 1) Problemă, situație inițială 2) Etanșări pentru T = 650 C? 3) Definiție tehnic strânsă? 4) Determinarea valorilor caracteristice și calculul flanșei 5) Rezumat la pagina 30
Concluzie Cu KLINGERmilam, este disponibil un material de etanșare în formă de placă pe bază de mică pentru o temperatură ridicată de până la aproximativ 900 C Aplicație tipică: gaze, temperaturi ridicate, presiuni scăzute Un ochi interior îmbunătățește etanșeitatea la gaz Parametrii de etanșare sunt disponibili până la 650 C și, dacă este necesar, permit dovada matematică a tehnicii Etanșeitate Pentru aceasta sunt necesare presiuni de suprafață suficient de mari Outlook: Determinarea parametrilor de etanșare la 800 C (limitată de banca de testare) pare posibilă Definiția etanșeității tehnice conform TA Luft (nou) este din ce în ce mai utilizată în afara scopului TA Luft pagina 31
Exemple și referințe de aplicare KLINGERmilam: Pompe pentru sare topită ca mediu de transfer de căldură în centralele solare, gaze de eșapament 500 C/3-16 bar N 2, H 2, CH 4, H 2 O, 800 C/7 bar schimbător de căldură evacuare/apă de mare, 800 C/2 bar gaze de eșapament (Generare de turbină/energie electrică), gaze de ardere 600 C/1 bar (centrală electrică), filtru de gaz fierbinte 480 C/1 bar (unitate combinată de căldură și putere), abur de supraîncălzire 550 C/1 bar 650 C/16 bari, etanșări în gazele de evacuare cu lamă și canelură, temperarea cuptorului, industria oțelului, 600 Bara C/2 pagina 32
Sfârșit Vă mulțumim pentru interes! Cere? Pagina 33