Μια ομάδα συντήρησης αντικατέστησε έναν αποτυχημένο θερμαντήρα εμβάπτισης από ανοξείδωτο χάλυβα με μια μονάδα PTFE σε μια δεξαμενή επιμετάλλωσης θειικού οξέος. Ο θερμαντήρας από ανοξείδωτο χάλυβα είχε χρησιμοποιήσει μια τυπική χαλύβδινη φλάντζα 100 mm βιδωμένη στο τοίχωμα της δεξαμενής. Ο θερμαντήρας PTFE έφτασε με αντίστοιχο μοτίβο φλάντζας και η ομάδα το βίδωσε στη θέση του χρησιμοποιώντας την υπάρχουσα φλάντζα και φλάντζα. Διέρρευσε μέσα σε δύο εβδομάδες. Η διαρροή δεν ήταν στη φλάντζα-είναι στη μετάβαση από PTFE-σε-φλάντζα, όπου το πολυμερές είχε ξεφύγει από κρύο-από τον χάλυβα κάτω από το φορτίο του μπουλονιού.
Η συμβατότητα της φλάντζας είναι ένα από τα ζητήματα που αγνοούνται περισσότερο στην αντικατάσταση θερμαντήρα. Ένας θερμαντήρας PTFE μπορεί να έχει το ίδιο σχέδιο μπουλονιών και διαστάσεις φλάντζας με τη μονάδα από ανοξείδωτο χάλυβα που αντικαθιστά, αλλά η συμπεριφορά του υλικού είναι ριζικά διαφορετική. Το ψυχρό PTFE-ρέει υπό παρατεταμένο θλιπτικό φορτίο. Ο ανοξείδωτος χάλυβας όχι. Ένας σχεδιασμός φλάντζας που λειτουργεί για ανοξείδωτο χάλυβα μπορεί να αποτύχει με το PTFE.
Γιατί το PTFE δεν μπορεί να χρησιμοποιήσει το ίδιο σχέδιο φλάντζας
Οι θερμαντήρες εμβάπτισης από ανοξείδωτο χάλυβα συνήθως συγκολλούνται ή συγκολλούνται σε χαλύβδινη φλάντζα. Η άρθρωση είναι άκαμπτη και μόνιμη. Τα μπουλόνια της φλάντζας συμπιέζουν ένα παρέμβυσμα στο τοίχωμα της δεξαμενής και η επαφή μετάλλου-με-μετάλλου διατηρεί τη στεγανοποίηση επ' αόριστον.
Οι θερμαντήρες PTFE δεν μπορούν να συγκολληθούν σε χαλύβδινη φλάντζα με τον ίδιο τρόπο. Το πολυμερές είτε συλλαμβάνεται μηχανικά σε μια αυλάκωση, είτε συνδέεται χημικά με τη φλάντζα είτε διαμορφώνεται με συμπίεση- γύρω από ένα μεταλλικό ένθετο. Καθεμία από αυτές τις μεθόδους συμπεριφέρεται διαφορετικά υπό φορτίο μπουλονιού και θερμικό κύκλο.
Η κρίσιμη διαφορά είναι η ψυχρή ροή. Το PTFE παραμορφώνεται αργά υπό παρατεταμένη θλιπτική τάση. Όταν τα μπουλόνια της φλάντζας σφίγγονται, το PTFE συμπιέζεται. Για εβδομάδες ή μήνες, συνεχίζει να παραμορφώνεται, μειώνοντας την πίεση επαφής στη σφράγιση. Τα μπουλόνια παραμένουν σφιχτά, αλλά το PTFE έχει χαλαρώσει μακριά από την επιφάνεια στεγανοποίησης. Αναπτύσσεται διαρροή.
| Τύπος αρμού φλάντζας | Θερμοσίφωνας από ανοξείδωτο ατσάλι | Θερμαντήρας PTFE | Αρμονία |
|---|---|---|---|
| Συγκολλημένη φλάντζα | Πρότυπο | Δεν ισχύει | Οχι |
| Φλάντζα συμπίεσης | Εργοστάσιο | Κρύες ροές, διαρροές | Οχι |
| Χημικά συνδεδεμένο | Δεν ισχύει | Η κόλλα υποβαθμίζεται | Περιωρισμένος |
| Μηχανικά συνδεδεμένο | Δεν ισχύει | Το καλύτερο για PTFE | Απαιτεί νέα φλάντζα |
| Χαλύβδινη φλάντζα με επένδυση από PTFE- | Δεν ισχύει | Καλό για PTFE | Απαιτεί νέα φλάντζα |
Συμβατότητα φλάντζας για θερμαντήρες εμβάπτισης από ανοξείδωτο χάλυβα και PTFE
Το πρόβλημα της ροπής των μπουλονιών
Οι φλάντζες από ανοξείδωτο χάλυβα έχουν σχεδιαστεί για ροπή στρέψης σε μια καθορισμένη τιμή που συμπιέζει τη φλάντζα και διατηρεί τη στεγανοποίηση. Η ροπή στρέψης είναι αρκετά υψηλή για να δημιουργήσει μια θετική σφράγιση αλλά όχι τόσο υψηλή ώστε να καταστρέφει τη φλάντζα ή τη φλάντζα.
Οι φλάντζες PTFE απαιτούν χαμηλότερη ροπή. Η υπερβολική ροπή στρέψης συμπιέζει το PTFE πέρα από το ελαστικό του όριο, επιταχύνοντας την ψυχρή ροή και ουσιαστικά μειώνοντας την ακεραιότητα της στεγανοποίησης. Το under{3}}torquing αποτυγχάνει να δημιουργήσει την αρχική σφράγιση. Το παράθυρο ροπής είναι στενό και αλλάζει καθώς το PTFE χαλαρώνει με την πάροδο του χρόνου.
Μια φλάντζα από ανοξείδωτο χάλυβα βιδωμένη σε μια θερμάστρα PTFE με την ίδια ροπή που χρησιμοποιείται για μια θερμάστρα από ανοξείδωτο χάλυβα θα συνθλίψει το PTFE και θα προκαλέσει πρόωρη αστοχία. Η προδιαγραφή ροπής πρέπει να ταιριάζει με τον σχεδιασμό της φλάντζας PTFE και όχι με την αρχική εγκατάσταση από ανοξείδωτο χάλυβα.
| Μέγεθος φλάντζας | Ροπή από ανοξείδωτο χάλυβα | Ροπή PTFE | Σημειώσεις |
|---|---|---|---|
| 50 χλστ | 20–25 N·m | 10–15 N·m | Το PTFE απαιτεί χαμηλότερη ροπή |
| 80 χλστ | 30–40 N·m | 15–22 N·m | Επαναφορά μετά από 24 ώρες |
| 100 χλστ | 40–55 N·m | 20–30 N·m | Επαναφορά μετά από 24 ώρες |
| 150 χλστ | 60–80 N·m | 30–45 N·m | Επαναφορά μετά από 24 ώρες |
Προδιαγραφές ροπής μπουλονιών για ανοξείδωτο χάλυβα έναντι φλάντζες PTFE
Όταν η υπάρχουσα φλάντζα μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί
Σε ορισμένες περιπτώσεις, η υπάρχουσα φλάντζα μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί με θερμαντήρα PTFE, αλλά μόνο εάν η φλάντζα είναι σχεδιασμένη για PTFE και ο σύνδεσμος έχει κατασκευαστεί σωστά. Μια χαλύβδινη φλάντζα με επένδυση από PTFE-με μηχανικά κλειδωμένη μετάβαση PTFE μπορεί να συνδυαστεί με ένα υπάρχον ακροφύσιο δεξαμενής εάν το σχέδιο του μπουλονιού και η επιφάνεια της φλάντζας ταιριάζουν.
Η βασική απαίτηση είναι ότι η φλάντζα του θερμαντήρα PTFE πρέπει να είναι σχεδιασμένη για το ακροφύσιο της δεξαμενής. Η φλάντζα πρέπει να παρέχει μια επίπεδη, λεία επιφάνεια σφράγισης και το PTFE πρέπει να συγκρατείται έτσι ώστε να μην μπορεί-να ρέει κρύο μακριά από τη σφράγιση. Δεν αρκεί μια απλή φλάντζα συμπίεσης μεταξύ της φλάντζας PTFE και του ακροφυσίου της δεξαμενής.
Όταν απαιτείται νέα φλάντζα
Απαιτείται νέα φλάντζα όταν η υπάρχουσα φλάντζα έχει σχεδιαστεί για θερμαντήρα με συγκολλημένο ή συγκολλημένο μέταλλο και δεν μπορεί να φιλοξενήσει τη μετάβαση από PTFE. Αυτή είναι η πιο κοινή κατάσταση στην αντικατάσταση θερμαντήρα.
Η νέα φλάντζα πρέπει να καθοριστεί με τη θερμάστρα PTFE. Θα πρέπει να περιλαμβάνει μια μηχανικά συμπλεγμένη μετάβαση από PTFE, μια επιφάνεια στεγανοποίησης σχεδιασμένη για το υλικό της φλάντζας και οπές μπουλονιών που ταιριάζουν με το ακροφύσιο της δεξαμενής. Το υλικό της φλάντζας θα πρέπει να είναι συμβατό με τη χημική διαδικασία-επικαλυμμένο χάλυβα, ανοξείδωτο χάλυβα ή συμπαγές PTFE, ανάλογα με την εφαρμογή.
Πρακτικά βήματα για την αντικατάσταση της φλάντζας
Μετρήστε το υπάρχον ακροφύσιο της δεξαμενής: διάμετρος κύκλου μπουλονιού, μέγεθος και μέτρηση οπών μπουλονιών και διαστάσεις επιφάνειας στεγανοποίησης. Αυτά καθορίζουν τη φλάντζα που θα ταιριάζει.
Καθορίστε τη φλάντζα με τη θερμάστρα PTFE. Ο κατασκευαστής του θερμαντήρα θα πρέπει να παρέχει μια φλάντζα που να ταιριάζει με το ακροφύσιο και να είναι σχεδιασμένη για τη μετάβαση από PTFE.
Χρησιμοποιήστε το σωστό υλικό φλάντζας. Τα παρεμβύσματα φακέλων PTFE, Viton ή EPDM είναι κοινά. Το παρέμβυσμα πρέπει να είναι συμβατό με τη χημεία της διαδικασίας και τη θερμοκρασία λειτουργίας.
Στρέψτε τα μπουλόνια σύμφωνα με την προδιαγραφή PTFE, όχι την προδιαγραφή ανοξείδωτου χάλυβα. Αναζητήστε μετά από 24 ώρες και ξανά μετά από μία εβδομάδα για να αντισταθμίσετε την αρχική ψυχρή ροή.
Όταν η συμβατότητα φλάντζας αποκαλύπτει μεγαλύτερο πρόβλημα
Μια φλάντζα που παρουσιάζει διαρροές επανειλημμένα, ακόμη και μετά την επαναφορά, υποδηλώνει ότι η σχεδίαση της άρθρωσης δεν είναι κατάλληλη για την εφαρμογή. Μια μηχανικά κλειδωμένη φλάντζα PTFE με φλάντζα κατάλληλου μεγέθους και σωστή ροπή στρέψης μπουλονιού επιλύει τα περισσότερα προβλήματα διαρροής. Μια προσαρμοσμένη διαμόρφωση θερμαντήρα εμβάπτισης από PTFE με μια φλάντζα σχεδιασμένη ειδικά για τη μετάβαση του πολυμερούς εξασφαλίζει έναν αρμό-χωρίς διαρροές. Η διαδικασία προδιαγραφής απαιτεί τις διαστάσεις του ακροφυσίου της δεξαμενής, τη χημεία της διαδικασίας, τη θερμοκρασία λειτουργίας και τον σχεδιασμό της φλάντζας του αρχικού θερμαντήρα.
