Не полностью затянутые болты при соединении фланцев являются одной из основных причин протечек. Затяжка крепежа осуществляется при помощи динамометрических ключей, которые контролируют усилие.
Давление на прокладку формирует усилие, которое приложено к гайке. Во время работы технологического оборудования зачастую нагреваются все элементы системы. Болт может удлиняться при нагревании материала, а значит ослабляется сила давления на прокладку. Если усилия, затраченные на крепление, были недостаточны — может возникнуть течь.
Инженеры, рассчитывая соединения фланцев, учитывают температурные колебания, но разработать оптимальную систему, которая будет работать в серьёзных температурных перепадах, сложно. Исправить ситуацию могут пружинные шайбы (тарельчатые пружины, изготовленные из эластичных материалов). Упругость креплений уменьшает потери затяжки болтов при сменах температур.
| Читайте также: Шайбы увеличенные ГОСТ 6958-78: характеристики и применение
Пружинные шайбы
Случаи, при которых используются пружинные шайбы:
-
фланцевые соединения, в которых при утечке может произойти выброс опасных веществ;
-
конструкции трубопроводов, которые работают в значительных колебаниях температур;
-
фланцы с болтами, длина которых не менее одного к трем;
-
конструкции, которые работают при сильной вибрации;
-
соединения фланцев, где элементы могут быть подвержены деформациям;
-
участки систем, в которых нередко можно наблюдать утечки или могут возникнуть сложности с сервисом.
Пружинные шайбы – это не панацея от всевозможных протечек. Но проведённые исследования дают возможность сделать вывод, что применение таких шайб оптимизирует работу технологических конструкций, уменьшает аварийность, снижает объем ремонтных работ.
Применяемые материалы
Сегодня изготовители пружинных шайб применяют 3 типа материалов:
-
H-13 (сталь инструментальная);
-
17-7PH (сталь нержавеющая);
-
INCONEL-750 (сплав никеля).
При выборе материалов необходимо учитывать эксплуатационные условия фланцевых соединений DIN. При использовании какого-то конкретного материала стоит учитывать:
-
температуру,
-
влажность,
-
разрушающие примеси,
-
характеристику сырья.
Чтобы сделать точный выбор диаметра пружины фланцевых шайб нужно учитывать совпадение с размером обычной гайки во избежание помех при затягивании. Это даёт гарантию – пружина выйдет за границы фланцевых соединений DIN.
При затягивании таких шайб сила зажима рассчитывается с учётом сырья, из которого изготовлена прокладка, температуры и давления. При большой амплитуде перепадов температур можно применять несколько пружинных шайб. Еще один положительный момент их применения – это совсем маленький допуск увеличения усилия затяжения.
На одну крепежную часть фланца DIN надевают две пружинные шайбы. Они создают запас упругости, компенсирующий различные колебания температуры.
Допускается использование более 2 фланцевых шайб на каждый болт при больших перепадах температур. Использование коротких болтов, повышает механические нагрузки.
| Читайте также: Крепеж для фланцевых соединений