یک تیم تعمیر و نگهداری یک بخاری غوطه وری فولاد ضد زنگ شکست خورده را با یک واحد PTFE در مخزن آبکاری اسید سولفوریک جایگزین کرد. بخاری فولادی ضد زنگ از فلنج فولادی استاندارد 100 میلی متری که به دیواره مخزن پیچ شده بود استفاده کرده بود. بخاری PTFE با الگوی فلنج منطبق وارد شد و تیم با استفاده از فلنج و واشر موجود آن را در جای خود پیچاند. ظرف دو هفته لو رفت. نشتی در واشر نبود-در محل انتقال PTFE-به-فلنج بود، جایی که پلیمر در زیر بار پیچ و مهره سرد-از فولاد خارج شده بود.
سازگاری فلنج یکی از مسائلی است که در تعویض بخاری نادیده گرفته می شود. یک بخاری PTFE ممکن است دارای الگوی پیچ و ابعاد فلنج مشابه واحد فولاد ضد زنگ باشد که جایگزین آن می شود، اما رفتار مواد اساساً متفاوت است. PTFE سرد- تحت بار فشاری پایدار جریان دارد. فولاد ضد زنگ نمی کند. طراحی فلنجی که برای فولاد ضد زنگ کار می کند ممکن است با PTFE شکست بخورد.
چرا PTFE نمی تواند از طرح فلنج یکسان استفاده کند؟
بخاری های غوطه ور فولاد ضد زنگ معمولاً به یک فلنج فولادی جوش داده شده یا لحیم می شوند. مفصل سفت و دائمی است. پیچ‌های فلنج یک واشر را روی دیواره مخزن فشرده می‌کنند و تماس فلزی-به-فلز، مهر و موم را به طور نامحدود حفظ می‌کند.
بخاری های PTFE را نمی توان به همین روش به فلنج فولادی جوش داد. پلیمر یا به صورت مکانیکی در یک شیار گرفته می‌شود، از نظر شیمیایی به فلنج متصل می‌شود، یا به صورت فشرده-در اطراف یک درج فلزی قالب‌گیری می‌شود. هر یک از این روش ها تحت بار پیچ و چرخه حرارتی رفتار متفاوتی دارند.
تفاوت اساسی جریان سرد است. PTFE به آرامی تحت تنش فشاری پایدار تغییر شکل می دهد. هنگامی که پیچ های فلنج سفت می شوند، PTFE فشرده می شود. در طول هفته ها یا ماه ها، به تغییر شکل ادامه می دهد و فشار تماس در مهر و موم را کاهش می دهد. پیچ‌ها محکم می‌مانند، اما PTFE از سطح آب‌بندی شل شده است. نشتی ایجاد می شود.
| نوع اتصال فلنج | بخاری استیل ضد زنگ | بخاری PTFE | سازگاری |
|---|---|---|---|
| فلنج جوش داده شده | استاندارد | قابل اجرا نیست | خیر |
| واشر فشرده سازی | کار می کند | جریان سرد، نشتی | خیر |
| پیوند شیمیایی | قابل اجرا نیست | چسب تخریب می شود | محدود |
| به صورت مکانیکی در هم قفل شده است | قابل اجرا نیست | بهترین برای PTFE | به فلنج جدید نیاز دارد |
| فلنج فولادی PTFE{0}} | قابل اجرا نیست | برای PTFE خوب است | به فلنج جدید نیاز دارد |
سازگاری اتصالات فلنجی برای بخاری های غوطه وری فولاد ضد زنگ و PTFE
مشکل گشتاور پیچ
فلنج های فولادی ضد زنگ به گونه ای طراحی شده اند که تا یک مقدار مشخص گشتاور شوند که واشر را فشرده کرده و مهر و موم را حفظ کند. گشتاور آنقدر زیاد است که یک مهر و موم مثبت ایجاد کند اما نه آنقدر زیاد که به فلنج یا واشر آسیب برساند.
فلنج های PTFE به گشتاور کمتری نیاز دارند. گشتاور بیش از حد PTFE را فراتر از حد الاستیک آن فشرده می کند، جریان سرد را تسریع می کند و در واقع یکپارچگی آب بندی را کاهش می دهد. تحت{3}}تورکینگ مهر و موم اولیه ایجاد نمی شود. پنجره گشتاور باریک است و با شل شدن PTFE در طول زمان تغییر می کند.
فلنج فولادی ضد زنگ که به یک بخاری PTFE با همان گشتاور مورد استفاده برای بخاری فولاد ضد زنگ پیچ شده است، PTFE را خرد کرده و باعث خرابی زودرس می شود. مشخصات گشتاور باید با طراحی فلنج PTFE مطابقت داشته باشد، نه با نصب اصلی فولاد ضد زنگ.
| اندازه فلنج | گشتاور فولاد ضد زنگ | گشتاور PTFE | یادداشت ها |
|---|---|---|---|
| 50 میلی متر | 20–25 N·m | 10–15 N·m | PTFE به گشتاور کمتری نیاز دارد |
| 80 میلی متر | 30–40 N·m | 15–22 N·m | بازگشت پس از 24 ساعت |
| 100 میلی متر | 40–55 N·m | 20–30 N·m | بازگشت پس از 24 ساعت |
| 150 میلی متر | 60–80 N·m | 30–45 N·m | بازگشت پس از 24 ساعت |
مشخصات گشتاور پیچ برای فولاد ضد زنگ در مقابل فلنج های PTFE
وقتی می توان از فلنج موجود مجددا استفاده کرد
در برخی موارد، فلنج موجود را می توان با بخاری PTFE استفاده مجدد کرد، اما تنها در صورتی که فلنج برای PTFE طراحی شده باشد و اتصال به درستی ساخته شده باشد. در صورتی که الگوی پیچ و سطح واشر مطابقت داشته باشند، یک فلنج فولادی PTFE{1}} با یک انتقال PTFE به صورت مکانیکی قفل شده می‌تواند به نازل مخزن موجود متصل شود.
شرط اصلی این است که فلنج بخاری PTFE باید برای نازل مخزن طراحی شود. فلنج باید سطح آب بندی صاف و صافی داشته باشد، و PTFE باید به گونه ای گرفته شود که نتواند سرد-از درزگیر خارج شود. یک واشر فشرده سازی ساده بین فلنج PTFE و نازل مخزن کافی نیست.
هنگامی که فلنج جدید مورد نیاز است
هنگامی که فلنج موجود برای یک بخاری فلزی جوش داده شده یا لحیم کاری شده طراحی شده باشد و نتواند انتقال PTFE را در خود جای دهد، فلنج جدید مورد نیاز است. این رایج ترین حالت در تعویض بخاری است.
فلنج جدید باید با بخاری PTFE مشخص شود. این باید شامل یک انتقال PTFE به صورت مکانیکی، یک سطح آب بندی طراحی شده برای مواد واشر و سوراخ های پیچی باشد که با نازل مخزن مطابقت دارد. بسته به کاربرد، مواد فلنج باید با شیمی فرآیند-فولاد پوشش داده شده، فولاد ضد زنگ یا PTFE جامد سازگار باشد.
مراحل عملی تعویض فلنج
نازل مخزن موجود را اندازه گیری کنید: قطر دایره پیچ، اندازه و تعداد سوراخ پیچ، و ابعاد سطح آب بندی. اینها فلنج مناسب را تعیین می کنند.
فلنج را با بخاری PTFE مشخص کنید. سازنده بخاری باید فلنجی را تهیه کند که با نازل مطابقت داشته باشد و برای انتقال PTFE طراحی شده باشد.
از مواد واشر صحیح استفاده کنید. واشرهای پاکت PTFE، Viton یا EPDM رایج هستند. واشر باید با شیمی فرآیند و دمای عملیاتی سازگار باشد.
پیچ ها را به مشخصات PTFE بچرخانید، نه مشخصات فولاد ضد زنگ. پس از 24 ساعت و دوباره پس از یک هفته برای جبران جریان سرد اولیه، Retorque کنید.
هنگامی که سازگاری فلنج یک مشکل بزرگتر را نشان می دهد
فلنجی که به طور مکرر نشت می کند، حتی پس از تعویض مجدد، نشان می دهد که طراحی مفصل برای کاربرد مناسب نیست. یک فلنج PTFE به صورت مکانیکی با یک واشر با اندازه مناسب و گشتاور پیچ صحیح اکثر مشکلات نشتی را حل می کند. پیکربندی سفارشی بخاری غوطه‌وری PTFE با فلنجی که به‌طور خاص برای انتقال پلیمری طراحی شده است، اتصال بدون نشتی-را تضمین می‌کند. فرآیند مشخصات به ابعاد نازل مخزن، شیمی فرآیند، دمای عملیاتی و طراحی فلنج بخاری اصلی نیاز دارد.
