Prinsip penyegelan dan karakteristik flensa las datar

pengantar

Flensa adalah komponen pipa penting yang digunakan untuk menyambung bagian-bagian pipa sekaligus memungkinkan pembongkarannya dengan mudah. Flensa las muka datar adalah salah satu gaya yang umum digunakan, menemukan penerapan yang sering di industri yang mentransfer cairan melalui jaringan perpipaan. Sebagai elemen batas tekanan primer, flensa harus menunjukkan kemampuan penyegelan yang kuat untuk memastikan sambungan anti bocor bahkan dalam kondisi servis yang menantang. Makalah ini bertujuan untuk memberikan gambaran rinci tentang prinsip penyegelan dan karakteristik utama yang mengatur kinerja flensa las datar. Dengan memahami mekanisme yang mendasari penyegelan, gaya flensa dapat ditentukan dan dipasang dengan tepat untuk menghasilkan integritas struktural jangka panjang.

Prinsip Penyegelan

Mencapai segel yang efektif dalam rakitan pipa flensa bergantung pada tindakan gabungan dari pembebanan tekan, kontak permukaan yang intim, dan deformasi plastis. Saat menyatukan sepasang flensa, pengencangan baut menghasilkan gaya radial ke luar yang menarik permukaan datar satu sama lain dengan kuat. Permukaan-permukaan yang disatukan kemudian mengalami deformasi elastis dan plastis terbatas tergantung pada sifat material dan beban yang diberikan. namun, ketidaksempurnaan permukaan mikroskopis tetap ada dan jika dibiarkan tidak dimodifikasi akan menyebabkan kebocoran.

Elemen penyegelan yang penting adalah 'gasket', biasanya berupa cincin atau mesin cuci yang dipotong dari bahan yang fleksibel namun dapat dikompresi seperti elastomer, grafit, atau logam. Dipasang di antara permukaan flensa, pengencangan menyebabkan paking terjepit dan mengalir ke dalam rongga atau celah di sepanjang permukaan penyegelan. Penting, ia berubah bentuk secara plastis dan mengeras, bukan sekadar menekan secara elastis. 'Aliran paking' ini secara fisik menghalangi saluran cairan melalui segala ketidakteraturan dengan menyusup ke setiap lembah mikroskopis. Saat memuat dihapus, gaya penjepit sisa ditambah pengisi yang mengeras mempertahankan integritas penyegelan di bawah perubahan tekanan dan suhu.

pemilihan bahan

Bahan komponen flensa secara langsung mempengaruhi kekokohan dan umur desain penyegelan tertentu. Bahan yang umum adalah:

• Badan Flensa: Baja karbon (ASTM A105), baja paduan rendah, duplex/super duplex stainless untuk ketahanan terhadap korosi. Kuncinya adalah ketangguhan yang memadai selama masa pakai.

• Baut: Baut baja karbon standar cukup untuk banyak tugas non-korosif. Untuk layanan lepas pantai/asam, baut alloy dengan kekuatan/ketahanan korosi seperti A193 B7, ASTM A490 digunakan.

-Paking: Karet yang dimasukkan dengan kain lebih lembut untuk tekanan rendah di bawah 300 psi, serat asbes yang digulung secara spiral untuk tekanan lebih tinggi hingga 1500psi, grafit fleksibel atau lembaran PTFE untuk >=1500psi termasuk aplikasi suhu tinggi.

Kombinasi material harus menghindari ketidakcocokan seperti korosi galvanik dan mempertimbangkan kompresibilitas gasket dengan tekanan. Spesifikasi yang tepat memastikan integritas struktural dan kinerja penyegelan selama puluhan tahun pelayanan.

Selesai Muka Flange

Permukaan akhir berdampak langsung pada area kontak penyegelan dan karakteristik aliran paking:

• Wajah Mesin (MF): Standar 125-250 Permukaan mikroinci dengan tepi tajam untuk penyegelan logam-logam terbaik. namun, sulit untuk mengerjakan flensa besar.

• Wajah Dilas (WF): Permukaan yang dilas memiliki kekasaran yang lebih tinggi 80-160 Ra mikroinci tetapi tepinya membulat memudahkan pemasangan paking. Potensi penyegelan sedikit lebih rendah dibandingkan MF.

• Wajah Selesai Buta (sahabat): Pemesinan khusus melubangi tulangan las sehingga meninggalkan permukaan seperti MF. Memberikan manfaat terbaik dari penyegelan MF dan kemudahan pemasangan WF. Lebih mahal dari hasil akhir lainnya.

Kekasaran permukaan yang lebih tinggi meningkatkan area kontak logam untuk penyegelan tetapi harus seragam dan terkontrol. Ketajaman tepi juga mempengaruhi kompresi gasket awal dan kerentanan terhadap pemotongan selama siklus perakitan/pembongkaran. Pemilihan hasil akhir yang tepat akan menyeimbangkan kinerja dan penghematan.

Gaya dan Konfigurasi Flange

Bersamaan dengan wajah yang sudah jadi, morfologi flensa eksternal berdampak pada fleksibilitas perpipaan, akses bersama, dan distribusi stres jangka panjang:

• LEHER LAS (WN): Leher tubular integral yang dilas ke dalam pipa menciptakan sambungan terkuat. namun, lebih sedikit ruang pemasangan di dalam flensa dibandingkan dengan tipe slip-on.

• Tergelincir (begitu): Dibaut langsung ke ujung pipa. Lebih banyak ruang di dalam tetapi leher kecil menciptakan penambah stres lokal. Sering digunakan dengan cincin pendamping untuk fleksibilitas perpipaan.

• Sambungan Putaran (LJ): Dibaut pada dua ujung pipa yang berbatasan. Dimensinya serupa dengan slip-on tetapi tegangan yang lebih tinggi terjadi pada persimpangan pipa/flensa.

• Las soket (SW): Soket betina integral dilas ke ujung pipa untuk memasang tutup muka datar. Memberikan jarak bebas internal paling besar dan kekuatan sambungan terlemah.

Pemilihan flensa yang tepat mempertimbangkan tegangan sambungan, aksesibilitas yang diperlukan, beban pipa, kendala fabrikasi/instalasi, dan integritas seumur hidup. Diameter lubang standar memudahkan inventaris.

Pemasangan dan Integritas Flange

Prosedur pemasangan dan perakitan yang benar terbukti penting untuk kinerja penyegelan flensa jangka panjang yang dapat diandalkan:

• Bersihkan permukaan flensa dan oleskan senyawa anti-rebut pada permukaan baut geser untuk mencegah kerusakan.

• Pusatkan dan tekan paking dengan benar di antara permukaan tanpa terpuntir atau tergulung menggunakan pelumas jika diperlukan.

• Kencangkan baut dengan tangan dalam pola menyilang kemudian putar baut berulang kali sesuai spesifikasi secara bertahap sambil memeriksa keseragaman kompresi. Hindari pengencangan berlebihan/kurang.

• Lakukan uji kebocoran terakhir pada sambungan sebelum mengaplikasikan pelapis dan pelapis luar. Periksa secara berkala selama pengoperasian.

• Pertimbangkan sisipan bellow, pelindung atau penahan untuk layanan getaran atau seismik yang mengurangi tekanan tempat duduk/tidak duduk.

• Periksa flensa secara teratur sebagai bagian dari pemeliharaan preventif, mengganti gasket, baut atau flensa menunjukkan tanda-tanda kerusakan, korosi atau keausan.

Kesimpulan

Memahami prinsip penyegelan dan karakteristik flensa las datar memungkinkan penerapannya yang andal untuk mentransfer cairan melalui jaringan perpipaan. pemilihan bahan, Permukaan Selesai, konfigurasi flensa dan prosedur pemasangan semuanya secara langsung mempengaruhi integritas sambungan jangka panjang. Jika ditentukan dengan benar, dibuat dan dipelihara, flensa memberikan penyegelan tekanan yang kuat bahkan dalam kondisi layanan berat yang mendukung industri penting. Kemajuan dalam metalurgi, pengujian dan inspeksi non-destruktif juga menjaga kinerja flensa di masa depan.