Installatiehandleiding voor spiraalgewonden pakkingen

Het installeren van een spiraalgewonden pakking correct is de meest kritische factor bij het bereiken van een lekvrije flensverbinding. Zelfs de hoogste kwaliteit metalen pakking zal voortijdig falen als het zittingoppervlak vervuild is, het boutkoppel ongelijkmatig wordt toegepast of als het verkeerde type pakking wordt geselecteerd voor de bedrijfsomstenigheden. Deze handleiding bevat een stapsgewijze installatieprocedure, aandraaivolgorde en een inspectiechecklist voor en na de installatie – gebaseerd op ASME B16.20 pakking normen en praktijkpraktijken op het gebied van raffinaderijen en petrochemische raffinaderijen in de praktijk.

Een spiraalgewonden pakking bestaat uit een V-vormige metalen strip – meestal roestvrij staal 304/316 – afwisselend gewikkeld met een zacht vulmiddel, zoals flexibel grafiet pakking materiaal of PTFE-pakking vulmiddel. De veerachtige kroon in de metalen strip biedt uitzonderlijke veerkracht onder wisselende druk en temperatuur, waardoor spiraalgewonden pakkingen de voorkeursafdichtingsoplossing zijn voor hoge druk pakking and hoge temperatuur pakking toepassingen in olie en gas, raffinage, energieopwekking en chemische verwerking.

Of u nu een onderhoudsmonteur bent die een geplande turnaround voorbereidt of een inkoopmanager die inkoopt bij een gekwalificeerde fabrikant van spiraalgewonden pakkingen Als u het volledige installatieproces begrijpt, beschermt u uw bedrijfsmiddelen, zorgt u ervoor dat de regelgeving wordt nageleefd en verlengt u het onderhoudsinterval van elke flensverbinding in uw faciliteit.

Begrip Spiraalgewonden pakking Bouw

Vóór de installatie moeten technici begrijpen waar ze mee werken. Een standaard spiraalgewonden pakking heeft maximaal vier verschillende zones, die elk een specifieke afdichtings- of structurele functie vervullen.

De vier zones van een spiraalgewonden pakking

• Binnenring (massieve metalen ring): Voorkomt dat de wikkeling bij hoge boutbelastingen in de boring bezwijkt. Verplicht voor klasse 900 en hoger volgens ASME B16.20.
• Opwindlichaam: De afwisselende metalen strip en vulmateriaal dat de primaire afdichting creëert. Typische vuldichtheid is 1,0–1,4 g/cm³ voor flexibel grafiet.
• Buitenste centreerring (geleidingsring): Centreert de pakking in de flensboring en beperkt de overcompressie van de wikkeling. Kleurgecodeerd per materiaal volgens ASME B16.20-normen.
• Vulmateriaal: Grafiet (tot 450°C), PTFE (chemische dienst tot 260°C), mica (boven 600°C) of keramische vezels voor toepassingen bij extreme temperaturen.

Het kleurcoderingssysteem dat is gestandaardiseerd in ASME B16.20 helpt veldtechnici snel te identificeren industriële pakking materialen ter plaatse. Een gele buitenring duidt bijvoorbeeld doorgaans op een centreerring van koolstofstaal, terwijl rood gewoonlijk roestvrij staal aangeeft. Controleer dit altijd bij uw pakking leverancier 's documentatie in plaats van alleen op kleur te vertrouwen, aangezien niet-ASME-fabrikanten verschillende conventies kunnen gebruiken.

Inspectie en voorbereiding vóór installatie

Een onjuiste voorbereiding van het oppervlak is verantwoordelijk voor een schatting 40-60% van alle flensverbindingslekken in procesinstallaties. Door 15 tot 30 minuten te besteden aan een grondige inspectie voorafgaand aan de installatie, worden de meest voorkomende oorzaken van pakkingdefecten geëlimineerd voordat ze zich voordoen.

Stap 1 — Inspecteer de pakking bij ontvangst

Controleer voordat u de verbinding opent of de pakking voldoet aan de inkooporder en de flensspecificatie. Controleer het volgende:

• Correcte nominale leidingmaat (NPS) en drukklasse (bijv. ASME-klasse 150, 300, 600, 900, 1500 of 2500).
• Wikkel- en vulmateriaal voldoen aan de vereisten voor chemische compatibiliteit van procesvloeistoffen.
• Geen zichtbare schade: deuken, losse wikkelingen, loszittend vulmiddel of corrosie op de metalen strip.
• De kleur van de buitenring komt overeen met het gespecificeerde metaal volgens ASME B16.20-codering.
• De pakking is binnen de aanbevolen houdbaarheidstermijn; met grafiet gevulde pakkingen moeten uit de buurt van direct zonlicht en oxiderende omgevingen worden bewaard.

Stap 2 — Reinig en inspecteer de flensvlakken

Maak de zittingoppervlakken van de flens grondig schoon met een geschikt oplosmiddel: aceton of isopropylalcohol voor de meeste koolstofstalen en roestvrijstalen flenzen. Verwijder alle sporen van het oude pakkingmateriaal, roest, aanslag en procesresten. Gebruik alleen een staalborstel, flensschraper of schuurspons als er putjes of zware oxidatie aanwezig zijn; altijd afwerken met een pluisvrije doek en een doekje met oplosmiddel.

Meet de oppervlakteruwheid (Ra) van flenzen met verhoogd oppervlak. Voor spiraalgewonden pakkingen is de aanbevolen oppervlakteafwerking: 125–250 µin Ra (3,2–6,3 µm Ra) — een gekartelde fonografische afwerking geproduceerd door een gereedschap van 45°/90° dat op een gecontroleerde diepte snijdt. Een afwerking gladder dan 125 µin kan ervoor zorgen dat de wikkeling gaat slippen in plaats van inbedden; een afwerking ruwer dan 500 µin kan het vulmiddel doorboren en lekpaden creëren.

Inspecteer op radiale krassen, putjes en kromtrekken met behulp van een richtliniaal over de diameter van het flensvlak. Elk radiaal defect dieper dan 0,3 mm dat continu loopt van de boring naar de buitendiameter is een reden om de flens opnieuw te bewerken voordat de pakking opnieuw wordt aangebracht.

Stap 3 — Inspecteer de tapeinden, moeren en ringen

Tapbouten en zware zeskantmoeren moeten worden gereinigd, geïnspecteerd op schroefdraadbeschadiging en gesmeerd. Het smeren van bouten is van cruciaal belang: ongesmeerde schroefdraden kunnen tot 50% van het toegepaste koppel als wrijving absorberen, waardoor slechts 50% beschikbaar blijft om spanning op de zitting van de pakking te genereren. Gebruik een molybdeendisulfide (MoS₂)-pasta of een anti-vastloopmiddel dat geschikt is voor het bedrijfstemperatuurbereik. Breng smeermiddel aan op de volledige schroefdraadlengte van de tapeind en op beide moerlagervlakken.

Stapsgewijze installatie van spiraalgewonden pakkingen

Volg deze procedure voor elke flensverbinding. Het overslaan van stappen – zelfs schijnbaar kleine stappen – kan de integriteit van een bedrijf in gevaar brengen hoge druk pakking verbinding die werkt bij verhoogde temperaturen of met gevaarlijke media.

Stap 4 — Plaats de pakking

Plaats de spiraalgewonden pakking centraal op het onderste flensvlak. De buitenste centreerring moet contact maken met de flensboutgaten of de pijpboring, afhankelijk van het flenstype (verhoogd vlak, vlak vlak of ringvormige verbinding). Gebruik nooit pakkingcement, afdichtmiddel of lijm op spiraalgewonden pakkingen; deze stoffen worden ongelijkmatig samengedrukt, voorkomen dat de wikkeling goed aansluit en kunnen voortijdig falen veroorzaken. Gebruik in geen geval een eerder geïnstalleerde spiraalgewonden pakking opnieuw.

Stap 5 — Lijn de flenzen uit

Breng de bijpassende flens op zijn plaats zonder deze over het pakkingvlak te slepen. Een verkeerde uitlijning van de flens is een belangrijke oorzaak van ongelijkmatige pakkingbelasting. De opening tussen de flensvlakken moet binnenin evenwijdig zijn 1,5 mm over elke diameter vóór het inbrengen van de bout. Gebruik flensuitlijnpennen in twee tegenover elkaar liggende boutgaten om de positie vast te houden terwijl de resterende bouten worden ingebracht. Gebruik nooit bouten om verkeerd uitgelijnde flenzen naar elkaar toe te trekken; dit kan het verbindende leidingwerk doen scheuren en catastrofaal falen van de verbinding veroorzaken.

Stap 6 — Plaats alle bouten en draai ze met de hand vast

Plaats alle tapeinden en moeren en draai ze gelijkmatig met de hand vast. In dit stadium moet elke moer goed vastzitten, maar niet worden aangedraaid. Controleer of de pakking niet is verschoven; controleer visueel de centrering vanaf beide zijden van de verbinding. Verwijder de uitlijningspennen zodra alle bouten op hun plaats zitten en handvast zijn.

Stap 7 — Pas koppel toe in een kruispatroon

Koppel wordt toegepast in meerdere passages met behulp van een kruispatroon (sterpatroon) - niet een opeenvolgend patroon met de klok mee. Een opeenvolgend patroon oefent de volledige belasting uit op de ene kant vóór de andere kant, waardoor de pakking kantelt en lekpaden ontstaan. De aanbevolen procedure is:

1. Succes 1: 20–30% van de beoogde koppelwaarde, kruispatroon.
2. Succes 2: 50-70% van de beoogde koppelwaarde, kruispatroon.
3. Pass 3: 100% van de beoogde koppelwaarde, kruispatroon.
4. Pass 4 (verificatie): 100% van het beoogde koppel, volgorde met de klok mee rond alle bouten. Stop alleen bij elke bout als deze nog draait; als deze al op koppel is, ga dan verder.

Voor flenzen met grote boring (NPS 12 en hoger) kunt u overwegen om hydraulische boutspanners te gebruiken in plaats van momentsleutels. Spanners oefenen belasting axiaal uit in plaats van via torsie, waardoor een meer uniforme boutverlenging wordt bereikt en de spreiding in de bereikte klembelasting wordt verminderd. Typische spreiding met een gekalibreerde momentsleutel is ±25–30%; hydraulische spanners verminderen de verspreiding tot ±5–10%.

Aanhaalmomenten van bout en spanning op zitting van pakking

Het juiste koppel is niet één enkele waarde; het hangt af van de afmetingen van de pakking, de flensklasse, de boutdiameter en kwaliteit, het gebruikte smeermiddel en de vereiste minimale zitspanning van de pakking (m- en y-waarden volgens ASME Sectie VIII). Het gebruik van te weinig koppel resulteert in onvoldoende zitspanning en lekkage; te veel koppel verplettert de wikkeling en vernietigt de veerkracht die spiraalgewonden pakkingen effectief maakt bij thermische cycli.

Een spiraalgewonden pakking voor a flens pakking toepassing vereist doorgaans een minimale zitspanning (y) van 10.000–15.000 psi (69–103 MPa) en een behoudfactor (m) van 3,0–6,5, afhankelijk van het vulmateriaal en de drukklasse. Deze waarden moeten worden verkregen uit het technische gegevensblad van de fabrikant van de pakking in plaats van uit generieke gepubliceerde tabellen, aangezien de afmetingen en wikkelingsdichtheid per fabrikant verschillen.

De algemene koppelformule met wrijvingsfactor (K), boutdiameter (d) en boutkracht (F) is: T = K × d × F . Voor MoS₂-gesmeerde noppen is K doorgaans 0,14–0,16. Voor droge, ongesmeerde tapeinden kan K 0,20–0,22 bereiken, wat betekent dat hetzelfde koppel aanzienlijk minder boutkracht oplevert – een cruciale reden om boutsmering verplicht te stellen in alle pakking afdichting procedures.

Inspectie na installatie en opnieuw aandraaien van de hotbolts

De installatie eindigt niet wanneer de laatste boutpassage is voltooid. Twee activiteiten na de installatie zijn van cruciaal belang voor de integriteit van de verbindingen op lange termijn: de initiële lektest en het opnieuw aandraaien van de bout.

Druktest voordat u weer in gebruik neemt

Nieuwe pakkingverbindingen moeten hydrostatisch of pneumatisch worden getest voordat ze weer in gebruik worden genomen met procesvloeistof. Hydrostatisch testen bij 1,5x ontwerpdruk is standaard voor de meeste leidingsystemen volgens ASME B31.3. Inspecteer tijdens het testen de verbinding visueel op lekkage of tranen. Draai de bouten niet opnieuw aan terwijl de verbinding onder testdruk staat; dit is een veiligheidsrisico en kan een plotselinge boutbreuk veroorzaken.

Procedure voor het opnieuw aandraaien van hete bouten

Wanneer een geflensd systeem voor de eerste keer de bedrijfstemperatuur bereikt, veroorzaakt thermische uitzetting boutverlenging en ontspanning van het vulmateriaal (vooral bij grafietvullers), waardoor de effectieve boutbelasting wordt verminderd met 10–25% . Een warme retorque – uitgevoerd bij bedrijfstemperatuur binnen 2 tot 4 uur na de eerste opwarming – herstelt de doelboutbelasting en compenseert deze effecten. Heet aandraaien moet worden uitgevoerd in dezelfde kruispatroonvolgorde als de initiële aandraaiprocedure.

Veiligheidsprotocollen voor heet retorque moeten rekening houden met het risico van blootstelling van personeel aan hete oppervlakken (boven 60°C) en systemen die onder druk staan. Gebruik gekalibreerde momentsleutels met verlengde handgrepen om de operator uit de buurt van het hete gewricht te houden. Voor systemen die gevaarlijke vloeistoffen bevatten, is voor heet retorque een formele werkvergunning vereist. Sommige operators laten het warm aandraaien van met PTFE gevulde pakkingen achterwege vanwege de hogere kruipgevoeligheid van PTFE bij hogere temperaturen. Raadpleeg uw pakking leverancier 's technische begeleiding voor specifieke vulmaterialen.

Selecteer de juiste spiraalgewonden pakking voor uw toepassing

De juiste materiaalkeuze is onlosmakelijk verbonden met de juiste installatie. Een perfect geïnstalleerde pakking gemaakt van het verkeerde materiaal zal net zo zeker falen als een correct geïnstalleerd materiaal dat verkeerd is geïnstalleerd. De onderstaande selectiematrix omvat de meest kritische variabelen.

Selectie van kronkelend metaal

Het wikkelmetaal moet bestand zijn tegen corrosie door zowel de procesvloeistof als de externe omgeving. Voor de meeste petroleum- en chemische toepassingen is roestvrij staal 316 de standaardkeuze. Voor chloridehoudende toepassingen boven 60°C bieden Alloy 825- of Hastelloy C-276-wikkelingen superieure weerstand tegen spanningscorrosie. Voor hoogzwavelige ruwe olie en raffinaderijgasstromen zijn 317L roestvrij staal of duplexkwaliteiten gebruikelijke keuzes.

Keuzegids voor vulmateriaal

• Flexibel grafiet: Beste voor stoom, koolwaterstoffen, de meeste zuren en logen. Niet geschikt voor sterk oxiderende zuren (salpeterzuur, geconcentreerd zwavelzuur) of vloeibare zuurstof.
• PTFE: Bij voorkeur voor sterke zuren, oplosmiddelen, farmaceutische en voedselveilige toepassingen. Beperkt tot 260°C en matige druk. Hoge kruip — vereist een lagere maximale boutbelasting.
• Mica: Voor oven- en schoorsteengastoepassingen boven 450°C waarbij grafiet zou oxideren. Minder vervormbaar dan grafiet, waardoor gladdere flensvlakken nodig zijn.
• Keramische vezel: Voor gebruik bij extreme temperaturen boven 700°C in niet-corrosieve omgevingen. Broos — vereist een zorgvuldige behandeling tijdens de installatie.

Veel voorkomende installatiefouten en hoe u deze kunt vermijden

Praktijkervaring met onderhoudsprogramma's voor petrochemische fabrieken brengt consequent dezelfde installatiefouten op verschillende locaties en bij verschillende operators aan het licht. Het begrijpen van deze faalwijzen is net zo belangrijk als het kennen van de juiste procedure.

Hergebruik van een eerder gecomprimeerde pakking

Zodra een spiraalgewonden pakking tussen flenzen is samengedrukt en ontlast, wordt de terugvering in de metalen wikkeling permanent verminderd. Vulmateriaal – vooral PTFE – is al in oneffenheden in het oppervlak gevloeid en kan zich niet meer aanpassen aan een nieuwe voeg. Gebruik een spiraalgewonden pakking nooit opnieuw. De kosten van een vervangende pakking zijn verwaarloosbaar vergeleken met de kosten van een tweede flensopening of een proceslek.

Afdichtmiddel of schroefdraadpasta aanbrengen op pakkingvlakken

Afdichtmiddelen die op het wikkeloppervlak worden aangebracht, creëren een niet-uniforme contactlaag die ervoor zorgt dat de pakking excentrisch zit. De boutbelasting wordt vervolgens geconcentreerd op de hoge punten, wat leidt tot plaatselijke overcompressie van de wikkeling en potentiële doorslag in zones met lage spanning. Het enige aanvaardbare smeermiddel in een pakkingconstructie bevindt zich op de boutdraden en moerlagervlakken – nooit op het zittingoppervlak van de pakking.

Gebruik van een pakking met een onjuiste drukklasse

Een klasse 300-pakking geïnstalleerd in een klasse 600-flens zal overmatig worden samengedrukt en vernietigd; de buitenring zal de compressie niet voldoende beperken. Omgekeerd zal een klasse 600-pakking in een klasse 300-verbinding te weinig worden samengedrukt, wat resulteert in onvoldoende zitspanning en lekkage. Controleer vóór installatie altijd of de markering van de drukklasse op de buitenring van de pakking overeenkomt met de flenswaarde.

Negeren van flensrotatie en leidingspanning

Buisspanning – spanning die wordt uitgeoefend op een flensverbinding door verkeerd uitgelijnd of onvoldoende ondersteund leidingwerk – creëert buigmomenten die één zijde van de pakking ongelijkmatig belasten. Zelfs een perfect aangedraaide verbinding zal een lek ontwikkelen als de buis een aanzienlijke thermische beweging ondervindt zonder de juiste expansielussen of steunen. Analyse van de pijpspanning moet bevestigen dat de flensbelastingen binnen de toegestane limieten van ASME B16.5 blijven voordat een verbinding wordt gesloten.

OEM en aangepaste productie van spiraalgewonden pakkingen

Voor toepassingen waarbij standaard cataloguspakkingen niet geschikt zijn – niet-standaard flensafmetingen, extreme media of speciale wettelijke vereisten – werkt u rechtstreeks samen met een gekwalificeerde fabrikant van spiraalgewonden pakkingen het aanbieden van OEM- en ODM-diensten biedt aanzienlijke voordelen.

Ningbo Rilson Sealing Material Co., Ltd., opgericht in 2007 en gevestigd in Ningbo, provincie Zhejiang, exploiteert een productiefaciliteit van 20.000 m² die zich toelegt op het ontwerp en de productie van afdichtingspakkingen voor de aardolie-, chemische, energie-, scheepsbouw- en machinebouwsector. Als professional pakking leverancier en fabrikant omvat het productassortiment van Rilson spiraalgewonden pakkingen, ringverbindingspakkingen, kammprofielpakkingen, pakkingen van gegolfd metaal, pakkingen voor isolatiekits en niet-asbestpakkingen - die vrijwel het volledige spectrum van industriële flensafdichtingsvereisten dekken.

Bij het inschakelen van een fabrikant van spiraalgewonden pakkingen voor aangepaste of OEM-ontwikkeling moeten inkoopingenieurs het volgende vragen:

• Certificaten van traceerbaarheid van materialen voor wikkelstrips en vulmiddelen, inclusief hittenummerreferenties.
• Dimensionale inspectierapporten die ID, OD en dikte bevestigen binnen ASME B16.20 of overeengekomen toleranties.
• Resultaten van hydrostatische of pneumatische lektests, indien van toepassing.
• Wikkelingsdichtheid en compressiebelastingsgegevens voor berekeningen van de zitspanning van pakkingen.
• Chemische compatibiliteitsrapporten of NACE MR0175-conformiteitsdocumentatie voor zure service.

Veelgestelde vragen