Perché le guarnizioni spirometalliche si guastano?

1. Selezione impropria di Guarnizioni avvolte a spirale

La selezione è il primo passo per garantire prestazioni affidabili della guarnizione. Fare la scelta sbagliata può vanificare gli sforzi successivi.

Mancata corrispondenza del materiale tra il mezzo e le condizioni operative: la fascia metallica (come l'acciaio inossidabile 304 o 316) e la fascia di riempimento non metallica (come la grafite o il PTFE) nella guarnizione devono essere in grado di resistere alle proprietà corrosive, alla temperatura e alla pressione operativa del mezzo. Se il materiale non è resistente alla corrosione o se la grafite non riesce a resistere ai mezzi ossidanti, la guarnizione potrebbe corrodersi o erodersi. Ad esempio, la scelta errata dell'acciaio inossidabile ordinario in ambienti altamente corrosivi può danneggiare rapidamente la guarnizione.

Tipo di mancata corrispondenza tra la guarnizione e la superficie della flangia: diversi tipi di superficie di tenuta della flangia (come rialzata, concavo-convessa e maschio-femmina) richiedono tipi di guarnizioni a spirale avvolte corrispondenti. Ad esempio, una guarnizione a spirale con un anello interno (o anelli interni ed esterni) è generalmente consigliata per le flange a faccia rialzata (RF). L'anello interno aiuta a prevenire un'eccessiva compressione e deformazione verso l'interno (svolgimento) della guarnizione sotto alta pressione e facilita l'allineamento. La scelta errata di una guarnizione di base può facilmente portare al guasto.

Selezione della dimensione errata: la dimensione della guarnizione deve garantire una compressione uniforme. Una guarnizione troppo larga può provocare una compressione insufficiente; una guarnizione troppo stretta potrebbe collassare a causa dell'eccessiva compressione. La dimensione dell'anello interno dovrebbe inoltre garantire un flusso regolare per evitare strozzature ed erosioni.

2. Problemi di installazione e funzionamento

Problemi di precarico dei bulloni:
Irregolare: il mancato serraggio dei bulloni con passaggi diagonali comporterà una forza irregolare sulla guarnizione, con conseguenti perdite localizzate.
Insufficiente: un precarico insufficiente impedisce la formazione della tenuta iniziale e la pressione del mezzo spingerà direttamente la guarnizione.
Eccessivo: un precarico eccessivo può schiacciare la baderna non metallica, danneggiare la fascia metallica e far perdere elasticità alla guarnizione, rendendola incapace di compensare le condizioni operative variabili.

Condizioni della superficie della flangia:
Irregolare o non parallelo: le superfici della flangia non parallele o la rigidità insufficiente della flangia (deformazione durante il serraggio dei bulloni) possono impedire il montaggio uniforme della guarnizione.
Danni o residui superficiali: graffi radiali, cavità, segni di corrosione o frammenti residui di guarnizione e sporco sulla superficie di tenuta possono compromettere l'efficace tenuta della guarnizione.

Metodi di installazione non corretti:
come la mancata pulizia delle superfici della flangia, il mancato utilizzo del lubrificante (con conseguenti valori di coppia dei bulloni imprecisi e un precarico irregolare) o il mancato utilizzo di una chiave dinamometrica calibrata.

3. Condizioni operative e fattori esterni

Forti fluttuazioni di pressione e temperatura: frequenti cicli di temperatura e pressione sono una causa comune di guasto della guarnizione. Ciò può causare un allentamento della tensione del bullone e una diminuzione del precarico. Sebbene le guarnizioni a spirale abbiano un'eccellente resilienza, possono verificarsi guasti se le fluttuazioni superano la loro capacità di compensazione o se lo stress della guarnizione si allenta. È necessario prestare particolare attenzione durante l'avvio, lo spegnimento o la modifica del processo del sistema.

Erosione e corrosione dei mezzi: I mezzi ad alta velocità o i mezzi contenenti particelle solide possono erodere e abradere la superficie della guarnizione, soprattutto quando materiali di riempimento morbidi come la grafite vengono lavati via, causando perdite. I mezzi corrosivi possono corrodere sia le strisce metalliche che quelle non metalliche.

Vibrazioni del sistema e colpi d'ariete: le vibrazioni continue provenienti da apparecchiature quali pompe e compressori possono allentare gradualmente i bulloni e ridurre il precarico. Il colpo d'ariete (o il colpo d'ariete) genera notevoli sollecitazioni transitorie, che possono causare direttamente lo allentamento o il danneggiamento della guarnizione.

4. Come prevenire Guarnizione a spirale Fallimento?

Selezione accurata: Considerare attentamente le caratteristiche del mezzo (corrosività, presenza di particelle), i parametri di temperatura e pressione (in particolare l'intervallo di fluttuazione) e la configurazione della superficie di tenuta della flangia. Selezionare il materiale, il tipo e la dimensione della guarnizione corretti in base agli standard. Non sostituire mai una guarnizione di bassa qualità con una guarnizione di alta qualità.

Installazione corretta:
Pulire la superficie della flangia: assicurarsi che sia priva di sporco, residui e danni.
Ispezionare la guarnizione: verificare che sia integra e del tipo e dimensione corretti.
Serraggio corretto: utilizzare una chiave dinamometrica calibrata per serrare i bulloni in passaggi diagonali (almeno tre passaggi) per garantire un precarico uniforme. Assicurarsi di lubrificare le filettature dei bulloni e la superficie di appoggio del dado per garantire che la coppia applicata venga effettivamente convertita in precarico del bullone.
Controllare le condizioni operative: operare senza intoppi, evitando il più possibile sbalzi improvvisi di temperatura e pressione e riducendo al minimo fluttuazioni e shock gravi.

Ispezione e manutenzione regolari: Quando il sistema viene spento per manutenzione, controllare se la forza di pre-serraggio del bullone è allentata (serrare a caldo se necessario), controllare le condizioni della superficie di tenuta della flangia e sostituire la guarnizione in tempo per evitare di riutilizzare la vecchia guarnizione.