En els sistemes de canonades, el tipus de cara de brida sovint estableix el límit superior del rendiment de segellat. Tot i que el grau de material i la classe de pressió reben molta atenció, sovint es subestima la compatibilitat entre la cara de la brida i la junta. No obstant això, la cara governa directament:
Si la junta es pot comprimir eficaçment
Resistència a la corrosió del fluid de procés
Facilitat de muntatge, desmuntatge i manteniment
Risc de fuites, especialment en el servei de compostos orgànics volàtils
Els diferents paraments controlen l'àrea de contacte i la tensió del seient per induir modes de deformació específics a la junta. El principi subjacent és senzill:
L'àrea de segellat més gran produeix una menor tensió de la unitat, la qual cosa requereix juntes suaus i altament resistents, com ara materials basats en cautxú o fibra-
L'àrea de segellat més petita genera una major tensió de la unitat, la qual cosa requereix juntes de metall dur o sòlid que segellen mitjançant la deformació plàstica
Aquest enfocament no és empíric-sorgeix de la integració del comportament tèrmic, la resposta mecànica i la ciència dels materials. A continuació es mostren les característiques d'enginyeria dels paraments de brida comuns.
1. Cara aixecada RF
El tipus més adoptat a la indústria. La superfície anular elevada concentra la càrrega del cargol en una zona definida, millorant la tensió local sense un parell excessiu. Apte per a totes les classes de pressió, domina el processament de petroli, gas i químic.
Normalment es combina amb juntes semi-metàl·liques, com ara enrotllades en espiral amb grafit
La rugositat superficial sol oscil·lar entre Ra 3,2 i 6,3 micròmetres; les micro-ranures promouen la incrustació de les juntes
Els acabats excessivament llisos redueixen l'eficàcia del segellat
Sensible a la precàrrega del cargol; el cicle tèrmic pot conduir a la relaxació de l'estrès
2. FF Cara plana
La superfície de segellat es troba al ras del cercle del cargol i la junta s'estén per tota la cara, creant una compressió uniforme de baix -esforç.
Restringit a aplicacions de baixa-pressió, com ara la classe 125 o 250
Requereix juntes suaus no-metalliques; La superfície de segellat és sovint dentada per millorar la integritat
S'utilitza principalment per protegir materials fràgils com el ferro colat, no per a un segellat d'alta{0}}integritat
No s'ha d'acoblar mai amb brides de RF, ja que el desajust pot causar fuites o danys a les brides
3. RTJ Ring-Tipus unió
Ddissenyat per a un servei intens-alta pressió, alta temperatura o aplicacions crítiques-comuns per sobre de la classe 900 i a temperatures superiors als 750 graus centígrads.
Disposa d'una ranura mecanitzada per a juntes d'anell de metall sòlid: perfils R, RX o BX
La duresa de la junta ha de ser inferior a la de la brida per garantir que es produeixi una deformació a la junta
Els anells BX utilitzen pressió interna per a un efecte d'-energització-una pressió més alta del sistema millora el segellat
Les juntes muntades correctament no mostren contacte entre les cares de la brida; el segellat s'aconsegueix únicament mitjançant la plasticitat de la junta
4. TG i MFM Tongue-i-Groove i Masculin-i-Dona
Aquests dissenys retenen mecànicament la junta, evitant la migració radial a causa de la vibració, l'expansió tèrmica o el cargol desigual.
TG proporciona una ubicació precisa amb una llengua estreta, ideal per a juntes suaus
MFM ofereix una amplada de contacte més àmplia i una distribució de tensions més uniforme
S'han de fabricar i utilitzar com a parells coincidents
Comú a les plantes de transmissió de gas natural i de química fina on la fiabilitat és primordial
5. LMF i LCF Mascle gran-i-Dona
S'utilitza principalment en broquets de recipients a pressió. L'àrea de contacte ampliada redueix la sensibilitat a les toleràncies de mecanitzat i millora l'-estabilitat del segellat a llarg termini-una variant millorada de MFM.
6. SJ Self-Refrontament amb energia
Inclou anelles en C-, juntes de lents i juntes tòrics- metàl·liques que deriven part de la seva força de segellat de la pressió del procés. A mesura que augmenta la pressió del sistema, també augmenta la tensió de segellat.
S'utilitza en aplicacions criogèniques, pulsants o aeroespacials
Les juntes estan fetes de metalls de-plasticitat controlada capaços de segellar inicialment i d'adaptar-se-en servei
Juntes-Enfronten els principis de compatibilitat
El segellat no és només una fixació-és la gestió de la deformació del material sota esforços normals i de cisalla. Els atributs clau de rendiment inclouen:
Compresibilitat: capacitat d'aconseguir un segellat efectiu sota càrrega d'instal·lació
Recuperació: capacitat per compensar el moviment tèrmic o la relaxació de l'estrès
Resistència a la fluència: capacitat de mantenir l'estrès del seient durant un servei prolongat a altes-temperaturas
Les fuites de COV sovint provenen d'una recuperació insuficient; les juntes suaus en servei calent tendeixen a desplaçar-se, provocant una pèrdua de força de segellat.
Les preferències de la indústria reflecteixen la tolerància al risc
La selecció varia segons el sector en funció de les conseqüències del fracàs:
Les operacions de petroli i gas afavoreixen RTJ o MFM per al servei d'alta-temperatura i alta-pressió
Els gasoductes de gas natural prioritzen TG, MFM o RTJ a causa dels requisits reguladors i d'inflamabilitat
Les plantes de química fina combinen juntes de PTFE amb TG o MFM per abordar la corrosió i les emissions de COV
Els sistemes de tractament d'aigua utilitzen RF o FF on el cost i la durabilitat estan equilibrats
Les aplicacions criogèniques i aeroespacials requereixen segells auto-energitzats per a una permeació ultra-baixa
Això reflecteix el judici de l'enginyeria, no la convenció.
Conclusió
Un segellat eficaç no és ni una conjectura ni una força bruta-. La selecció de la cara de brida adequada pot augmentar la fiabilitat del sistema en un ordre de magnitud. Encarna la síntesi d'un enginyer del comportament mecànic, la resposta del material, les condicions de funcionament i els límits de risc.
