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May 30, 2023

개스킷 오류 문제 해결

석유, 가스 및 공정 산업에서 엔지니어와 기술자는 다음과 같은 과제에 직면해야 합니다.

석유, 가스 및 공정 산업에서 엔지니어와 기술자는 다양한 산업 장비의 밀폐 밀봉을 유지해야 하는 문제에 직면해야 합니다. 한 파이프를 다른 파이프나 장비에 부착하는 가장 일반적인 방법인 플랜지를 예로 들 수 있습니다. 접합할 부품은 모두 단단하기 때문에 둘 다 완벽하게 가공되고 정렬되어야 합니다. 또한 밀봉을 유지하기 위해 서비스 조건이 변경되는 동안에도 정렬된 위치를 유지해야 합니다. 이는 장비에 사용되는 합금의 특성, 포함할 유체, 공정 변수(예: 진동, 온도 변화, 마모 및 화학적 호환성) 및 비용 제약(인력 유지 관리 시간, 비용)을 고려하면 달성하기 어려울 수 있습니다. 제품 및 가동 중지 시간).

이것이 가스켓이 중요한 이유입니다. 개스킷은 결합할 견고한 부품보다 일반적으로 부드러운 두 결합 부품 사이의 틈을 채우고 누출 형태의 유체 손실을 방지하기 위한 것입니다. 결합된 물체와 개스킷을 압축하여 밀봉이 이루어지며, 개스킷은 클램핑력 및 내부 압력과 상호 작용하여 플랜지 표면의 불규칙성을 채웁니다.

파이프가 비어 있지 않습니다. 그것들은 그것들과 플랜지를 통해 흐르는 유체를 가지고 있습니다. 모든 유체는 모든 방향으로 힘을 확장하는 특성을 가지고 있습니다. 처음에는 파이프라인을 통해 포함된 유체가 플랜지의 내부 직경 표면과 개스킷과 접촉하게 됩니다. 힘의 양은 방정식 1을 사용하여 계산할 수 있습니다.

개스킷은 초기에 가해지는 힘에 따라 밀봉됩니다. 개스킷 제조업체와 설계 엔지니어는 플랜지를 압축하는 데 사용되는 볼트에 토크를 가하면 개스킷을 압축할 수 있다고 판단했습니다. 이에 대한 가장 간단한 모델은 적용된 압축력을 볼트 토크에 관련시키는 방정식 2입니다.

그러나 개스킷이 받는 응력은 응력이 원주 방향으로 달라질 수 있기 때문에 볼트 토크 값에 균일하게 비례하지 않습니다. 이는 가스켓과 플랜지 면 사이의 접촉 패턴과 면적이 볼트와 너트의 접촉 면적과 다르기 때문입니다. 볼트 체결에 의해 플랜지에 가해지는 총 힘은 방정식 3에 표시됩니다.

주어진 볼트 수 n에 비례하는 토크는 방정식 4에 표시됩니다.

T를 피트-파운드 단위의 토크로 표현하는 것은 누출을 방지하기 위해 사용자가 개스킷에 가하는 힘의 주요 수단입니다.

여기에 제시된 방정식은 이상적인 모델이지만(요철, 기타 플랜지 힘 저항 등을 고려하지 않기 때문에) 업계에서 관찰된 평균 조건을 나타냅니다. 표 1에서 보는 바와 같이, 볼트를 조이면서 가해진 힘은 가스켓을 압축하여 변형시킵니다.

누출을 방지하려면 이 적용된 힘이 유체의 압력(정수압)을 극복해야 합니다. 파이프라인의 정수압은 플랜지를 분리하는 경향이 있으며 압축 볼트 체결력에 반대하여 작용하여 작동 중에 이를 감소시킵니다.

개스킷은 공정 압력을 견딜 수 있을 만큼 강해야 하며, 플랜지의 불규칙성을 채울 수 있을 만큼 부드럽고 변형 가능해야 합니다. 개스킷과 플랜지 사이의 관계를 더 잘 이해하기 위해 여러 논문이 작성되었지만 씰링 기능은 볼트 체결에 의해서만 달성되는 것이 아니라 조인트 종류마다 다를 수 있는 요소의 조합에 의해 달성된다는 것이 일반적으로 알려져 있습니다. 또 다른.

배관에 의한 힘은 설치 직후 작용합니다. 작동 중에 파이프 재료 및 구성에 대한 온도 및 프로세스 영향으로 인해 시스템에 영향을 미치기 시작합니다.

너트와 패스너는 플랜지와 개스킷에 압축 압력을 가하는 또 다른 핵심 요소입니다. 이들의 기능은 공정 변수로 인해 유발된 장력을 고려하여 조인트를 충분히 고정하는 것입니다. 패스너는 또한 구성 재료에 따라 이완 및 신장을 나타내며, 이는 사용 가능한 하중의 양에 상당한 영향을 미칩니다.