Visninger: 0 Forfatter: Webstedsredaktør Udgivelsestid: 31-07-2026 Oprindelse: websted
I højtryks- og højtemperaturrørsystemer er samlingens integritet helt afhængig af præcis dimensionel justering mellem flanger og tætningselementer. Angivelse af en pakning af forkert størrelse eller forkert konfigureret fører til katastrofale udblæsninger, flygtige emissioner, beskadigelse af flangefladen og uplanlagt nedetid på anlægget. At stole på forældede eller generaliserede størrelsesdiagrammer øger risikoen for indkøbsfejl og feltfejl.
Navigering af de strenge dimensionstolerancer, materialemarkeringer og ringkonfigurationer dikteret af ASME B16.20-standarden er en obligatorisk færdighed for ingeniører og indkøbsteams. Denne vejledning nedbryder ASME B16.20 spiralviklet pakningsstørrelsesdiagram og vurderer, hvordan man matcher specifikationerne til ASME B16.5 flanger, mens almindelige installationsrisici afbødes. Vi vil undersøge de nøjagtige dimensionskrav, materialebegrænsninger og feltinstallationspraksis, der er nødvendige for at sikre en lækagefri samling ved brug af en ASME B16.20 spiralviklet pakning i krævende industrielle miljøer.
Strenge dimensionsstyring: ASME B16.20 dikterer nøjagtige dimensioner, materialer og tolerancer for metalliske pakninger, eksplicit designet til at passe sammen med ASME B16.5 og B16.47 flanger.
Tykkelsestolerancer kan ikke forhandles: Standard centreringsringens tykkelse skal nøje måles mellem 0,117 tommer (2,97 mm) og 0,131 tommer (3,33 mm) for at sikre korrekt kompression uden at flange giver efter.
Krav til indre ring: ASME B16.20 kræver indvendige ringe til specifikke trykklasser (f.eks. klasse 900 og derover), specifikke fyldmaterialer (såsom PTFE) og større rørstørrelser for at forhindre indadgående bøjning i processtrømmen.
Standardiseret nomenklatur: At kende forskellen mellem ASME B16.20-pakningstyper (stil R, CG og CGI) og forstå standardstørrelsesdiagramvariabler ($d_1$ til $d_4$) er afgørende for at rette produktindkøb.
Holistisk evaluering: Korrekt specifikation kræver evaluering af ikke kun den nominelle rørstørrelse (NPS) og trykklasse, men også flangeoverfladefinish, fyldmaterialekompatibilitet og maksimale boringsbegrænsninger.
Indholdsfortegnelse
Ingeniører skal klart definere den regulatoriske grænse mellem rørkomponenter for at undgå specifikationsfejl. ASME B16.5 styrer rørflangerne og flangefittings, dikterer boltcirklen, flangetykkelsen og frontdimensionerne. Omvendt styrer ASME B16.20 de metalliske pakninger designet til at passe inden for de specifikke flangedimensioner. Du kan ikke specificere en pakning uden direkte at referere til den tilhørende flangestandard, da de to fungerer som et integreret tætningssystem.
Standarden kategoriserer spiralviklede pakninger i forskellige stilarter baseret på deres ringkonfiguration. At vælge den forkerte stil garanterer en ledfejl.
Style R (kun tætningselement): Producenter designer dette nøgne tætningselement til konfigurationer med fer-og-not, han-og-hun eller rille-til-not-samlinger. Den mangler udvendige eller indvendige styreringe, hvilket udelukkende er afhængig af flangegeometrien til centrering og udblæsningsmodstand.
Type CG (kun ydre ring/centreringsring): Denne type bruger en ekstern solid metalring til at placere pakningen på flangefladen. Ingeniører specificerer primært Type CG til standard flanger med forhøjet flade (RF). Den ydre ring fungerer også som et fysisk kompressionsstop for at forhindre knusning af viklingen.
Style CGI (Indre & Ydre ringe): Denne konfiguration har både en ydre centreringsring og en indvendig solid metalring. Standarder kræver Style CGI til højtryk, termisk cykling og farlige applikationer. Den indvendige ring forhindrer de indvendige viklinger i at bukke indad under høje trykbelastninger.
En standard ASME B16.20 Spiral Wound Pakning består af tre primære komponenter, der hver tjener en specifik mekanisk funktion. Den ydre centreringsring (eller styrering) centrerer samlingen inden for boltcirklen. Det fungerer også som et strengt kompressionsstop, der overfører overskydende boltbelastning væk fra det skrøbelige tætningselement. Tætningselementet indeholder vekslende lag af V-formet metaltråd og blødt fyldmateriale. Denne viklede sektion skaber den faktiske tætning ved at tilpasse sig flangefladen mikro-ufuldkommenheder. Endelig giver den indvendige ring radial støtte til tætningselementet. Det forhindrer indadknækning, beskytter viklingerne mod direkte medieeksponering og minimerer turbulens i procesflowet ved at udfylde mellemrummet mellem flangeboringerne.
Et vellykket valg af pakning kræver opfyldelse af flere kritiske feltkriterier. Samlingen skal opnå nul lækage under maksimale driftstryk og termiske cyklusser. Indkøbshold skal sikre verificerbare materialetestrapporter (MTR'er) for alle metalkomponenter for at bekræfte metallurgi. Installationen skal respektere korrekte kompressionsgrænser og sikre, at flangefladerne kommer i kontakt med den ydre ring uden at give efter for boltene. Endelig skal fyldstof- og viklingsmaterialerne demonstrere fuldstændig kemisk kompatibilitet med procesvæsken over hele driftstemperaturområdet.
Præcise dimensionsdata sikrer korrekt tilpasning på tværs af forskellige trykklasser. Tabellerne nedenfor viser standarddimensioner for klasse 150, 300, 600 og 900 applikationer. Feltpersonale skal verificere disse dimensioner før installation.
NPS (tommer) |
Trykklasse |
Indvendig ring ID (d1) mm |
Tætningselement ID (d2) mm |
Tætningselement OD (d3) mm |
Yderring OD (d4) mm |
|---|---|---|---|---|---|
2 |
150 |
52.3 |
69.9 |
85.9 |
104.6 |
2 |
300 |
52.3 |
69.9 |
85.9 |
111.3 |
2 |
600 |
52.3 |
69.9 |
85.9 |
111.3 |
2 |
900 |
52.3 |
69.9 |
85.9 |
142.7 |
4 |
150 |
102.6 |
120.7 |
149.4 |
174.8 |
4 |
300 |
102.6 |
120.7 |
149.4 |
181.1 |
4 |
600 |
102.6 |
120.7 |
149.4 |
193.5 |
4 |
900 |
102.6 |
120.7 |
149.4 |
206.2 |
8 |
150 |
203.2 |
231.6 |
269.7 |
317.5 |
8 |
300 |
203.2 |
231.6 |
269.7 |
333.2 |
8 |
600 |
203.2 |
231.6 |
269.7 |
358.6 |
8 |
900 |
196.9 |
222.3 |
257.0 |
358.6 |
Ingeniører bruger specifikke variabler til at angive pakningsdimensioner på tekniske tegninger og specifikationsark. Variablen d1 repræsenterer den indvendige diameter af den indre ring. Variablen d2 angiver tætningselementets indvendige diameter (starten af viklingerne). Variablen d3 angiver den udvendige diameter af tætningselementet (enden af viklingerne). Endelig repræsenterer d4 den udvendige diameter af den ydre centreringsring, som skal passe inde i flangeboltene.
Standarden dikterer kritiske tykkelsesbegrænsninger for den ydre ring. Den ydre ringtykkelse skal være mellem 2,97 mm og 3,33 mm (0,117 til 0,131 tommer). Denne nøjagtige tykkelse forhindrer overkomprimering af tætningselementet. Selve tætningselementet måler typisk 4,45 mm (0,175 tommer) tykt før kompression. Når teknikere påfører boltbelastning, komprimeres tætningselementet, indtil flangefladerne berører den ydre ring. Hvis den ydre ring er for tynd, knuses tætningselementet, hvilket ødelægger den V-formede trådprofil og forårsager øjeblikkelig lækage.
Sårsektionen har specifikke indvendige og ydre diametertolerancer baseret på nominel rørstørrelse (NPS). Disse dimensioner skifter, efterhånden som trykklasserne stiger for at imødekomme højere boltbelastninger og forskellige forhøjede fladediametre. Tætningselementet skal forblive perfekt centreret over flangefladetætningsområdet. Enhver afvigelse kompromitterer forseglingens integritet og risikerer udblæsning under tryk. Standarden tillader en tolerance på +/- 0,8 mm for tætningselementets indvendige diameter på mindre størrelser, hvilket sikrer en tæt pasform uden at overlappe flangeboringen.
Den indvendige ring indvendig diameter (d1) skal flugte perfekt med flangeboringen. Denne justering forhindrer strømningsbegrænsning og turbulens, som kan forårsage erosion-korrosion nedstrøms. ASME B16.20 giver anbefalinger om maksimal flangeboring baseret på rørplaner. Ingeniører skal verificere rørplaner (f.eks. skema 40, 80, 160) for at forhindre pakningen i at hænge ud i væskestrømmen. Hvis en standard inderring stikker ud i en tungvægget rørboring, vil væskehastigheden til sidst rive den indre ring væk fra viklingerne.
Standarden anvender en dual-unit tilgang. Ingeniører arbejder ofte i både millimeter og tommer afhængigt af regionen og projektspecifikationerne. Indkøbsteams står over for risiko for afrundingsfejl, når de konverterer mellem disse enheder manuelt. Henvis altid til de nøjagtige standardtabeller i stedet for at stole på beregnede konverteringer for at sikre dimensionsnøjagtighed. En afrundingsfejl på kun 1 mm på den ydre ringdiameter (d4) kan forhindre pakningen i at passe inde i boltcirklen.
Valg af den korrekte konfiguration kræver evaluering af driftsparametre, materialegrænser og specifikke standardmandater. Feltingeniører kan ikke stole på gætværk, når de specificerer disse komponenter.
ASME B16.20 giver indvendige ringe mandat til specifikke scenarier for at forhindre katastrofale fejl. Du skal bruge indvendige ringe til alle PTFE-fyldte spiralviklede pakninger, uanset størrelse eller klasse, fordi PTFE mangler den radiale stivhed af grafit. De er obligatoriske for alle klasse 900, 1500 og 2500 flanger på grund af de ekstreme trykbelastninger. Standarden kræver dem også til klasse 600 flanger NPS 3 og større. Ud over disse strenge mandater tilbyder indvendige ringe en enorm operationel værdi. Eksperter i felten anbefaler dem til vakuumservice, højhastighedsflow, termisk cykling og enhver applikation, hvor fyldstofekstrudering kan forurene procesmediet.
Viklingsmetallurgi dikterer samlingens temperatur og korrosionsgrænser. Almindelige materialer omfatter 304SS, 316L, Inconel og Monel. 316L rustfrit stål fungerer som industristandard for de fleste kulbrinte- og dampapplikationer op til 1500°F (815°C). Inconel 600 eller 625 er påkrævet til ekstreme temperaturer eller stærkt korrosive miljøer. Fyldmaterialer bestemmer den faktiske tætningsevne. Fleksibel grafit tjener høje temperaturer til generel brug, opretholder integritet op til 850°F (454°C) i oxiderende miljøer og meget højere i ikke-oxiderende medier. PTFE giver ekstrem kemisk resistens, men har en streng nedre temperaturgrænse på 500°F (260°C). Mica håndterer ekstrem varme, hvor grafit kan oxidere, ofte brugt i højtemperaturudstødningssystemer.
Standarden påbyder fysiske stemplinger på den ydre ring for at sikre sporbarhed på stedet og forhindre installationsfejl. Disse markeringer skal forblive læselige efter installationen. De skal indeholde producentens navn eller varemærke. De skal angive flangestørrelsen (NPS) og trykklassen (f.eks. 4' klasse 600). Ringen skal være forsynet med designstandardbetegnelsen ('ASME B16.20'). Endelig skal materialeforkortelser angive viklingsmetal, fyldmateriale, ydre ring og indre ringsammensætning. For eksempel angiver '316L/FG/CS163 winding a 16.20' fyldstof, ydre ring af kulstofstål og 316L inderring.
Et strengt farvekodningssystem gælder for den ydre kant af centreringsringen, hvilket gør det muligt for rørmontører at identificere pakningsmaterialerne visuelt, mens det sidder i flangestativet. Den solide fælgfarve angiver det viklede metal. For eksempel betyder grøn 316SS, gul betyder 304SS, og orange betyder Monel. Stribefarven, der er påført på fire lige store punkter rundt om fælgen, indikerer fyldmaterialet. En grå stribe betyder grafit, en hvid stribe betyder PTFE, og en lyserød stribe betyder glimmer. Dette visuelle system forhindrer, at en lavtemperatur PTFE-pakning ved et uheld havner i en højtryksdampledning.
Valg af pakning skal passe perfekt til flangefladegeometri og finish. Forkert tilpasning af disse komponenter fører til øjeblikkelig lækage under hydro-testning.
Producenterne konstruerer Style CG- og CGI-pakninger specifikt til flanger med hævet ansigt (RF). Den ydre ring sidder uden for den hævede flade, hvilket tillader korrekt komprimering af tætningselementet mellem de hævede overflader. Brug af disse metalliske pakninger på Flat Face (FF) støbejernsflanger introducerer alvorlige mekaniske risici. Den høje boltbelastning, der kræves for at komprimere de metalliske V-formede viklinger, får ofte sprøde støbejernsflanger til at revne eller bøje sig før pakningen tætner. For ikke-metalliske flanger med flade overflader skal ingeniører specificere fuldflade elastomere eller komprimerede pladepakninger, ikke spiralsår.
Flangefladeruheden påvirker tætningsydelsen direkte. Den nødvendige overfladefinish til spiralviklede pakninger varierer typisk fra 125 til 250 mikrotommer Ra (3,2 til 6,3 mikrometer). Denne specifikke fonografiske takkede ruhed gør det muligt for det bløde fyldmateriale at flyde ind i flangefladen mikro-ufuldkommenheder under boltbelastning. En finish, der er for glat (under 125 Ra) forhindrer korrekt placering og tillader pakningen at glide radialt under tryk. En finish, der er for ru (over 250 Ra) skaber dybe lækagebaner, som fyldmaterialet ikke kan tilstoppe helt.
Centreringsringens ydre diameter ændres drastisk mellem trykklasser for at rumme forskellige boltcirkeldiametre i B16.5-flanger. En klasse 150-pakning vil fysisk ikke passe ind i boltcirklen på en klasse 300-flange. Omvendt vil en klasse 300 pakning placeret på en klasse 150 flange forstyrre boltene. Kontroller altid trykklassen på pakningsstemplingen før installation. Forsøg aldrig at modificere eller slibe den ydre ring ned for at få den til at passe til en ikke-tilpasset flange.
Feltinstallationer står over for flere almindelige mekaniske risici. Korrekt afbødning sikrer langsigtet ledintegritet og forhindrer uplanlagte udfald.
For stort boltmoment eller forkert pakningstykkelse forårsager overkomprimering. Dette knuser tætningselementet, ødelægger den fjederlignende genopretning af metalviklingerne og kan spænde centreringsringen. Afbødning kræver nøje overholdelse af ASME PCC-1 boltningsretningslinjer ved brug af kalibrerede momentnøgler eller strammere. Teknikere skal verificere den ydre ringtykkelse på 2,97 mm til 3,33 mm før installation. Hvis ringen er for tynd, vil flangefladerne knuse viklingerne, før de kommer i kontakt med kompressionsstoppet.
Knækning opstår, når pakninger uden indvendige ringe udsættes for høje trykbelastninger, vakuumforhold eller alvorlige termiske cyklusser. De indre viklinger mister radial stabilitet og kollapser ind i rørboringen, hvilket skaber en fugl-rede-effekt. Dette begrænser flowet og fører til sidst til udblæsning. Mitigation involverer standardindstilling til CGI-konfigurationer (indre og ydre ring) for alle kritiske applikationer. Angiv indvendige ringe, selv når trykklassen ikke strengt kræver det, især for cyklisk dampservice.
Angivelse af en pakning med et indvendigt ring-ID (d1), der interfererer med en tungvægget rørboring, skaber strømningsbegrænsning. Dette sker ofte med Schedule 160 eller XXS rørføring, hvor rørvæggen er usædvanlig tyk. Afhjælpning kræver krydshenvisning af tabellen med maksimal boring i ASME B16.20 i forhold til den faktiske tidsplan for rørsystemet før køb. Hvis standard inderringen er for lille, skal du bestille en specialtilpasset inderring dimensioneret specifikt til det tungvæggede rør.
Ikke-verificerede leverandører leverer ofte pakninger, der ikke opfylder dimensionelle eller materialestandarder. Disse komponenter bruger ringere metallurgi, forkerte fyldstofforhold eller underdimensionerede ydre ringe, der svigter for tidligt i drift. Afbødning kræver indkøb udelukkende fra velrenommerede producenter. Kræv og verificere altid materialetestrapporter (MTR'er) for hver batch. Undersøg de fysiske stemplinger og farvekoder ved modtagelse for at sikre, at de matcher indkøbsordrespecifikationerne.
Bekræft, at flangeoverfladefinishen opfylder 125 til 250 mikrotommer Ra-kravet.
Bekræft, at pakningsdimensioner, trykklasse og materialer stemmer overens med rørspecifikationen.
Undersøg pakningen for eventuel afvikling, løs fyldstof eller bøjede ringe før installation.
Juster flangerne perfekt; Brug ikke boltene til at trække forkert justerede rør sammen.
Påfør boltens drejningsmoment i mindst fire forskellige passager ved hjælp af et stjernekrydsmønster i henhold til ASME PCC-1.
Sørg for, at dit indkøbsteam nøje refererer til de seneste ASME B16.20-dimensionelle tabeller, før du udsteder indkøbsordrer. Bekræft flangeoverfladefinish og rørplaner for at garantere kompatibilitet med din valgte pakningskonfiguration. Implementer standardiserede bolteprocedurer i henhold til ASME PCC-1 for at forhindre overkomprimering og sikre langsigtet samlingsintegritet. Giv altid mandat til materialetestrapporter for at eliminere risikoen for, at substandardkomponenter kommer ind i dit anlæg.
Grundlagt i 2004 som Cixi Xinsheng Sealing Factory og udviklet til Ningbo Dongheng tætning i 2020, virksomheden bringer mere end 20 års erfaring med industrielle tætningsprodukter. Dens muligheder dækker spiralviklede, Kammprofile, ringsamlinger, PTFE, grafit og pakningsløsninger, understøttet af OEM/ODM-service, teknisk rådgivning og oversøisk forsyning.
A: Standarden dikterer, at den ydre centreringsring skal være mellem 2,97 mm og 3,33 mm (0,117 til 0,131 tommer) i tykkelse for at fungere som et korrekt kompressionsstop.
A: Indvendige ringe er obligatoriske til alle PTFE-fyldte pakninger, alle klasse 900, 1500 og 2500 flanger og klasse 600 flanger, der er NPS 3 og større.
A: Du bør undgå at bruge standard spiralviklede pakninger på flanger af støbejern. De høje boltbelastninger, der kræves til kompression, kan nemt knække det sprøde støbejern.
A: Ifølge ASME B16.20 farvekodning indikerer en solid grøn kant 316SS viklingsmetal. En grå stribe indikerer fleksibelt grafitfyldmateriale.
A: En overfladefinish på 125 til 250 mikrotommer Ra tillader det bløde fyldmateriale at flyde ind i flangerillerne, hvilket skaber en tæt, pålidelig tætning under tryk.
A: Indre viklingsudbøjning opstår typisk på grund af for store trykbelastninger, termiske cyklusser eller vakuumforhold, når pakningen mangler en understøttende indre ring.
