ในระบบท่อ ประเภทของหน้าแปลนมักจะกำหนดขอบเขตบนของประสิทธิภาพการซีล แม้ว่าเกรดวัสดุและระดับแรงดันจะได้รับความสนใจอย่างมาก แต่ความเข้ากันได้ระหว่างหน้าหน้าแปลนและปะเก็นก็มักจะถูกประเมินต่ำไป แต่การเผชิญหน้าจะควบคุมโดยตรง:
ไม่ว่าจะสามารถบีบอัดปะเก็นได้อย่างมีประสิทธิภาพหรือไม่
ความต้านทานต่อการกัดกร่อนของของไหลในกระบวนการ
ความง่ายในการประกอบ การถอด และการบำรุงรักษา
ความเสี่ยงจากการรั่วไหลโดยเฉพาะในบริการสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย
พื้นผิวที่แตกต่างกันจะควบคุมพื้นที่สัมผัสและความเค้นของที่นั่งเพื่อกระตุ้นให้เกิดรูปแบบการเสียรูปเฉพาะในปะเก็น หลักการพื้นฐานนั้นตรงไปตรงมา:
พื้นที่การปิดผนึกที่ใหญ่ขึ้นทำให้เกิดความเค้นต่อหน่วยลดลง โดยต้องใช้ปะเก็นที่อ่อนนุ่มและยืดหยุ่นสูง เช่น วัสดุที่ทำจากยางหรือไฟเบอร์-
พื้นที่การปิดผนึกที่เล็กลงจะทำให้เกิดความเค้นต่อหน่วยที่สูงขึ้น โดยจำเป็นต้องใช้ปะเก็นโลหะแข็งหรือแข็งที่ผนึกเนื่องจากการเสียรูปของพลาสติก
แนวทางนี้ไม่ใช่เชิงประจักษ์-แต่เกิดจากการบูรณาการพฤติกรรมทางความร้อน การตอบสนองทางกล และวัสดุศาสตร์ ด้านล่างนี้เป็นลักษณะทางวิศวกรรมของหน้าแปลนทั่วไป
1. ใบหน้ายกกระชับด้วย RF
ประเภทที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางที่สุดในอุตสาหกรรม พื้นผิวรูปวงแหวนที่ยกขึ้นจะเน้นการรับน้ำหนักของโบลต์ไปยังโซนที่กำหนด ซึ่งช่วยเพิ่มความเค้นเฉพาะจุดโดยไม่มีแรงบิดมากเกินไป เหมาะสำหรับทุกระดับแรงดัน โดยมีอิทธิพลเหนือกระบวนการแปรรูปน้ำมัน ก๊าซ และเคมี
โดยทั่วไปจะจับคู่กับปะเก็นกึ่งโลหะ- เช่น เกลียวพันด้วยกราไฟต์
ความหยาบของพื้นผิวมักอยู่ในช่วง Ra 3.2 ถึง 6.3 ไมโครเมตร ร่องขนาดเล็ก-ช่วยส่งเสริมการฝังปะเก็น
พื้นผิวเรียบมากเกินไปจะลดประสิทธิภาพการซีล
ไวต่อพรีโหลดของโบลต์ การปั่นจักรยานด้วยความร้อนสามารถนำไปสู่การผ่อนคลายความเครียดได้
2. FF หน้าแบน
พื้นผิวซีลจะราบเรียบกับวงกลมสลักเกลียว และปะเก็นจะขยายเต็มหน้า ทำให้เกิดการบีบอัดความเค้นต่ำ{0}}สม่ำเสมอ
จำกัดเฉพาะแอปพลิเคชันแรงดันต่ำ- เช่น Class 125 หรือ 250
ต้องใช้ปะเก็นอ่อนที่ไม่ใช่โลหะ- พื้นผิวปิดผนึกมักจะหยักเพื่อปรับปรุงความสมบูรณ์
โดยหลักแล้วจะใช้เพื่อปกป้องวัสดุที่เปราะ เช่น เหล็กหล่อ ไม่ใช่เพื่อการปิดผนึกที่มีความสมบูรณ์สูง-
ต้องไม่จับคู่กับหน้าแปลน RF เนื่องจากการไม่ตรงกันอาจทำให้เกิดการรั่วไหลหรือความเสียหายของหน้าแปลนได้
3. RTJ Ring-ข้อต่อประเภท
Dออกแบบมาสำหรับบริการที่รุนแรง-แรงดันสูง อุณหภูมิสูง หรือการใช้งานที่สำคัญ- ซึ่งพบได้ทั่วไปเหนือคลาส 900 และที่อุณหภูมิเกิน 750 องศาเซลเซียส
มีร่องกลึงสำหรับปะเก็นวงแหวนโลหะตัน: โปรไฟล์ R, RX หรือ BX
ความแข็งของปะเก็นต้องต่ำกว่าหน้าแปลนเพื่อให้แน่ใจว่าเกิดการเสียรูปในปะเก็น
วงแหวน BX ใช้แรงดันภายในเพื่อ-สร้างพลังงานได้เอง- แรงดันของระบบที่สูงขึ้นจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการปิดผนึก
ข้อต่อที่ประกอบอย่างถูกต้องไม่แสดงการสัมผัสกันระหว่างหน้าหน้าแปลน การปิดผนึกทำได้โดยอาศัยความเป็นพลาสติกของปะเก็นเท่านั้น
4. TG และ MFM ลิ้น-และ-Groove และชาย-และ-หญิง
การออกแบบเหล่านี้จะยึดปะเก็นไว้โดยอัตโนมัติ ป้องกันการเคลื่อนตัวในแนวรัศมีเนื่องจากการสั่นสะเทือน การขยายตัวทางความร้อน หรือการโบลต์ที่ไม่สม่ำเสมอ
TG ให้ตำแหน่งที่แม่นยำด้วยลิ้นแคบ เหมาะสำหรับปะเก็นอ่อน
MFM ให้ความกว้างหน้าสัมผัสที่กว้างขึ้นและการกระจายความเค้นที่สม่ำเสมอยิ่งขึ้น
จะต้องผลิตและใช้เป็นคู่ที่ตรงกัน
พบได้ทั่วไปในโรงงานส่งก๊าซธรรมชาติและโรงงานเคมีชั้นดีที่ความน่าเชื่อถือเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง
5. LMF และ LCF ตัวผู้ขนาดใหญ่-และ-ตัวเมีย
ส่วนใหญ่จะใช้กับหัวฉีดภาชนะรับความดัน พื้นที่หน้าสัมผัสที่ขยายใหญ่ขึ้นจะลดความไวต่อความคลาดเคลื่อนของเครื่องจักร และปรับปรุง-ความเสถียรของการซีลในระยะยาว- ซึ่งเป็นเวอร์ชันปรับปรุงของ MFM
6. SJ ตนเอง-เผชิญหน้าอย่างมีพลัง
รวมถึงวงแหวน C- ปะเก็นเลนส์ และวงแหวน O- โลหะที่ได้ส่วนหนึ่งของแรงซีลจากแรงดันในกระบวนการ เมื่อความดันของระบบเพิ่มขึ้น ความเค้นในการซีลก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน
ใช้งานในงานไครโอเจนิค การเต้นเป็นจังหวะ หรือการบินและอวกาศ
ปะเก็นทำจากโลหะพลาสติกที่มีการควบคุม-ซึ่งสามารถปิดผนึกเริ่มต้นและ-ปรับเปลี่ยนบริการได้
ปะเก็น-เผชิญกับหลักความเข้ากันได้
การซีลไม่ใช่แค่การหนีบเท่านั้น-แต่ยังจัดการการเสียรูปของวัสดุภายใต้ความเค้นปกติและแรงเฉือนอีกด้วย คุณลักษณะด้านประสิทธิภาพที่สำคัญ ได้แก่ :
ความสามารถในการอัด: ความสามารถในการปิดผนึกอย่างมีประสิทธิภาพภายใต้ภาระการติดตั้ง
การฟื้นตัว: ความสามารถในการชดเชยการเคลื่อนไหวด้วยความร้อนหรือการผ่อนคลายความเครียด
ความต้านทานการคืบคลาน: ความสามารถในการรักษาแรงกดของเบาะระหว่างการใช้งานที่อุณหภูมิสูง-เป็นเวลานาน
การรั่วไหลของ VOC มักเกิดจากการนำกลับคืนมาไม่เพียงพอ ปะเก็นแบบอ่อนในการให้บริการที่ร้อนมีแนวโน้มที่จะคืบคลาน ส่งผลให้สูญเสียแรงซีล
การตั้งค่าอุตสาหกรรมสะท้อนถึงการยอมรับความเสี่ยง
การเลือกจะแตกต่างกันไปตามภาคส่วนโดยขึ้นอยู่กับผลที่ตามมาจากความล้มเหลว:
การดำเนินงานด้านน้ำมันและก๊าซสนับสนุน RTJ หรือ MFM สำหรับบริการ-อุณหภูมิสูง แรงดันสูง-
ท่อส่งก๊าซธรรมชาติให้ความสำคัญกับ TG, MFM หรือ RTJ เนื่องจากการติดไฟและข้อกำหนดด้านกฎระเบียบ
โรงงานเคมีชั้นดีผสมผสานปะเก็น PTFE เข้ากับ TG หรือ MFM เพื่อจัดการกับการกัดกร่อนและการปล่อยสาร VOC
ระบบบำบัดน้ำใช้ RF หรือ FF โดยมีความสมดุลระหว่างต้นทุนและความทนทาน
การใช้งานแบบแช่แข็งและการบินและอวกาศต้องการ-ซีลที่ใช้พลังงานในตัวเพื่อการซึมผ่านที่ต่ำเป็นพิเศษ-
สิ่งนี้สะท้อนถึงวิจารณญาณทางวิศวกรรม ไม่ใช่แบบแผน
บทสรุป
การปิดผนึกที่มีประสิทธิภาพไม่ใช่การคาดเดาหรือการใช้กำลังแบบเดรัจฉาน{0}} การเลือกหน้าแปลนที่เหมาะสมสามารถยกระดับความน่าเชื่อถือของระบบตามลำดับความสำคัญ โดยเป็นการสังเคราะห์พฤติกรรมทางกล การตอบสนองของวัสดุ สภาพการทำงาน และขอบเขตความเสี่ยงของวิศวกร
