Факторы, снижающие надёжность фланцевых соединений:
• Ошибки в проектировании
• Отклонения от требований техдокументации при изготовлении
• Закупки крепежа ненадлежащего качества
• Неправильный монтаж и затяжка прокладок
• Некачественная или невовремя проведённая диагностика
• Неправильная эксплуатация оборудования
Каждый из вышеперечисленных факторов снижения надёжности фланцевого соединения очевиден, понятен и не требует подробного объяснения. Любой специалист назовёт ещё несколько условий, при которых надёжность фланцевого соединения будет снижена. Но, как правило, незначительные отклонения от норм одного параметра не несут фатального характера, и только совокупность, цепочка таких отклонений может привести к аварии.
При этом прямое исправление ошибочных решений зачастую слишком дорого или попросту невозможно.
Применение волновой прокладки ТРГ, разработанной и активно внедряемой специалистами ООО «Силур», позволяет разорвать эту фатальную цепочку и снизить риск возникновения аварии.
У всех применяемых в настоящее время прокладок и прокладочных материалов есть бесспорные преимущества, но есть и недостатки. Основные из них представлены в таблице 1 и графиках 1, 2.
Из таблицы и графиков видно, что некоторые характеристики волновой прокладки уступают альтернативным уплотнениям, но в совокупности они дают результат больший, чем просто сумма вклада каждого из них (синергетический эффект). И, что самое главное – максимально эти свойства проявляются в условиях нештатного состояния фланцевого соединения, т.е. тогда, когда создаются условия для его разгерметизации.
Но есть ещё одно дополнительное свойство, которое может быть реализовано только на волновой прокладке, – вторичное уплотнение, позволяющее предотвратить массовый выброс уплотняемой среды при разрушении основного уплотнения. Одна или несколько более высоких волн стального основания, не плакированных уплотнительным материалом, упруго поджимаемых к поверхности фланцев при обжатии, создают дополнительный барьер среде при разрушении основного уплотнения.
Существует мнение, что достаточно качественно выполнить все этапы создания оборудования и от уплотнения не потребуется такой универсальности, поэтому волновую прокладку целесообразно применять только тогда, когда все другие варианты исчерпаны. Но если рассматривать работу фланцевого соединения в долгосрочной перспективе, то как бы качественно это соединение ни было изготовлено, при длительной эксплуатации на высоких температурах отклонения от плоскостности будут достигать всё больших и больших величин, для достижения герметичности на традиционных прокладках потребуется всё большие усилия затяжки, что будет провоцировать ещё большие коробления фланцев. Волновая прокладка, являясь своеобразным демпфером, смягчит воздействие избыточных напряжений, и фланцы сохранят первоначальную геометрию в течение всего срока эксплуатации.
И ещё один немаловажный аргумент в пользу волновой прокладки – она дешевле большинства стандартных прокладок, и её применение уже на стадии закупки экономически выгодно, а если учесть минимальный срок изготовления – её использование становится незаменимым.
Сегодня мы имеем настолько большой опыт применения волновых прокладок в различных условиях эксплуатации, что не замечать его просто невозможно. Считаем, что настало время активней внедрять волновые прокладки не только в процессе ремонта эксплуатируемого оборудования, но и при изготовлении нового.
О. Ю. Исаев, И. Б. Нечаева
Примеры применения
ООО «Тобольск Полимер». Производство дегидрирования пропана, установка компримирования
Ду 4100, Ру 2,5 МПа, гладкий фланецТ=6700С. Среда: водород 99,9
Рэкс = 0,6 МПа; Рисп=2,8 МПа
Разработана технология сборки и упаковки для отправки в свёрнутом виде
В проекте:
СНПД4272х4160х4110х40804,5
Решение ООО «Силур»:
ПУТГм09Н014160х41104,5И(Н14)
Требование компании UOP – расположить уплотнительную часть в месте СНП, чтобы не пересчитывать фланец навыворот.
______________________________________________________________________________________________________
ООО «Курганхиммаш»
Параметры применения:
Среда: горячий газ/ холодный газ
Т экс = 0,50С…600С
Р экс = 8,5 МПа, Р исп=11,2МПа
В проекте:
ПУТГ2212041190х11603,0
Решение ООО «Силур»:
ПУТГмЕ095011192х11583,5202
Шип на уплотнительной поверхности плавголовки теплообменника перерезает мягкие уплотнения. На зубчатых и завальцованных работает только поверхность под шипом. Волновая прокладка под шипом имеет степень обжатия 50%,по остальной поверхности – 20%. Эффективна вся ширина прокладки. Крепление прокладки за счёт выступающего мягкого графита «в натяг» на выступ трубной доски или впадину крышки.
______________________________________________________________________________________________________
ОАО «Газпромнефть – Московский НПЗ»Установка гидроочистки бензина каталитического крекинга (ГОБКК)
Параметры применения:
Среда: бензин
Т экс = 3000С
Р экс = 28,6 кг/см2
Р исп. = 41,3 кг/см2
Низкая монтажная прочность импортных прокладок – возможность замены на альтернативные в гарантийный период
В проекте:
СНПД31558х1538х1488х14504,5
Решение ООО «Силур»:
ПУТГм092041560х14504,5 (черт.) с креплением на вертикальных фланцах
Прокладка на волновом основании с переменным сечением.
Рабочая часть прокладки в виде плакированной волны имеет расчётную ширину, выступающий элемент из графита защищает фланец от отложения среды и коррозии.
Плакировка волнового основания армированным материалом позволяет увеличить толщину без уменьшения допустимого удельного давления на прокладку.
СИЛУР
Пермский край, г. Пермь, ул. 1905 года, 35
Тел.: (342) 2700599
«Нефть и Газ Сибири» №4(21) 2015