Visninger: 0 Forfatter: Nettstedredaktør Publiseringstidspunkt: 31-07-2026 Opprinnelse: nettsted
I høytrykks- og høytemperaturrørsystemer er skjøtenes integritet helt avhengig av nøyaktig dimensjonsjustering mellom flenser og tetningselementer. Spesifisering av en pakning med feil størrelse eller feil konfigurert fører til katastrofale utblåsninger, flyktige utslipp, skade på flensflaten og ikke-planlagt nedetid på anlegget. Å stole på utdaterte eller generaliserte størrelsesdiagrammer øker risikoen for innkjøpsfeil og feltfeil.
Navigering av de strenge dimensjonstoleransene, materialmarkeringene og ringkonfigurasjonene diktert av ASME B16.20-standarden er en obligatorisk ferdighet for ingeniører og innkjøpsteam. Denne veiledningen bryter ned størrelsestabellen for ASME B16.20 spiralviklede pakninger, og evaluerer hvordan spesifikasjonene samsvarer med ASME B16.5-flenser, samtidig som vanlige installasjonsrisikoer reduseres. Vi vil undersøke nøyaktige dimensjonskrav, materialbegrensninger og feltinstallasjonspraksis som er nødvendig for å sikre en lekkasjefri skjøt ved bruk av en ASME B16.20 spiralviklet pakning i krevende industrielle miljøer.
Strenge dimensjonsstyring: ASME B16.20 dikterer nøyaktige dimensjoner, materialer og toleranser for metalliske pakninger, eksplisitt designet for å passe sammen med ASME B16.5 og B16.47 flenser.
Tykkelsestoleranser er ikke-omsettelige: Standard sentreringsringtykkelse må strengt tatt måle mellom 0,117 tommer (2,97 mm) og 0,131 tommer (3,33 mm) for å sikre riktig kompresjon uten at flensen gir etter.
Krav til indre ring: ASME B16.20 pålegger indre ringer for spesifikke trykkklasser (f.eks. klasse 900 og høyere), spesifikke fyllmaterialer (som PTFE) og større rørstørrelser for å forhindre innoverbuing i prosessstrømmen.
Standardisert nomenklatur: Å kjenne forskjellen mellom ASME B16.20-pakningstyper (stil R, CG og CGI) og forstå standard størrelsesdiagramvariabler ($d_1$ til $d_4$) er avgjørende for å korrigere produktanskaffelsen.
Helhetlig evaluering: Riktig spesifikasjon krever evaluering av ikke bare nominell rørstørrelse (NPS) og trykkklasse, men også flensoverflatefinish, fyllmaterialkompatibilitet og maksimale boringsbegrensninger.
Innholdsfortegnelse
Ingeniører må klart definere den regulatoriske grensen mellom rørkomponenter for å unngå spesifikasjonsfeil. ASME B16.5 styrer rørflensene og flensbeslagene, og dikterer boltsirkelen, flenstykkelsen og frontdimensjonene. Omvendt styrer ASME B16.20 de metalliske pakningene designet for å passe innenfor de spesifikke flensdimensjonene. Du kan ikke spesifisere en pakning uten å referere direkte til flensstandarden, da de to fungerer som et integrert tetningssystem.
Standarden kategoriserer spiralviklede pakninger i distinkte stiler basert på deres ringkonfigurasjon. Å velge feil stil garanterer en leddsvikt.
Stil R (bare tetningselement): Produsenter designer dette nakne tetningselementet for fjær-og-not-, hann-og-hun- eller spor-til-not-skjøtkonfigurasjoner. Den mangler ytre eller innvendige føringsringer, og er helt avhengig av flensgeometrien for sentrering og utblåsningsmotstand.
Stil CG (bare ytre ring / sentreringsring): Denne stilen bruker en ekstern solid metallring for å plassere pakningen på flensflaten. Ingeniører spesifiserer først og fremst Stil CG for standard flenser med forhøyet overflate (RF). Den ytre ringen fungerer også som en fysisk kompresjonsstopp for å forhindre knusing av viklingen.
Style CGI (Inner & Outer Rings): Denne konfigurasjonen har både en ytre sentreringsring og en intern solid metallring. Standarder krever Style CGI for høytrykk, termisk sykling og farlige applikasjoner. Den indre ringen hindrer de indre viklingene i å bøye seg innover under høye trykkbelastninger.
En standard ASME B16.20 spiralviklet pakning består av tre primære komponenter, som hver tjener en spesifikk mekanisk funksjon. Den ytre sentreringsringen (eller føringsringen) sentrerer enheten innenfor boltsirkelen. Den fungerer også som en streng kompresjonsstopp, og overfører overflødig boltbelastning bort fra det skjøre tetningselementet. Tetningselementet inneholder vekslende lag av V-formet metalltråd og mykt fyllmateriale. Denne sårseksjonen skaper selve tetningen ved å tilpasse seg mikro-ufullkommenhetene på flensflaten. Til slutt gir den indre ringen radiell støtte til tetningselementet. Den forhindrer innoverknekking, skjermer viklingene fra direkte medieeksponering, og minimerer turbulens i prosessstrømmen ved å fylle gapet mellom flensboringene.
Et vellykket valg av pakning krever oppfyllelse av flere kritiske feltkriterier. Skjøten må oppnå null lekkasje under maksimalt driftstrykk og termiske sykluser. Innkjøpsteam må sikre verifiserbare materialtestrapporter (MTR) for alle metallkomponenter for å bekrefte metallurgi. Installasjonen må respektere korrekte kompresjonsgrenser, og sikre at flensflatene kommer i kontakt med den ytre ringen uten å gi etter for boltene. Til slutt må fyllstoffet og viklingsmaterialene demonstrere fullstendig kjemisk kompatibilitet med prosessvæsken over hele driftstemperaturområdet.
Nøyaktige dimensjonsdata sikrer riktig tilpasning på tvers av forskjellige trykkklasser. Tabellene nedenfor skisserer standarddimensjoner for klasse 150, 300, 600 og 900 applikasjoner. Feltpersonell må verifisere disse dimensjonene før installasjon.
NPS (tommer) |
Trykkklasse |
Inner Ring ID (d1) mm |
Tetningselement ID (d2) mm |
Tetningselement OD (d3) mm |
Ytre Ring 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 bruker spesifikke variabler for å angi pakningsdimensjoner på tekniske tegninger og spesifikasjonsark. Variabelen d1 representerer den indre diameteren til den indre ringen. Variabelen d2 angir den innvendige diameteren til tetningselementet (starten av viklingene). Variabelen d3 indikerer den ytre diameteren til tetningselementet (enden av viklingene). Til slutt representerer d4 den ytre diameteren til den ytre sentreringsringen, som må passe inn i flensboltene.
Standarden dikterer kritiske tykkelsesbegrensninger for den ytre ringen. Tykkelsen på den ytre ringen må være mellom 2,97 mm og 3,33 mm (0,117 til 0,131 tommer). Denne nøyaktige tykkelsen forhindrer overkomprimering av tetningselementet. Selve tetningselementet måler vanligvis 4,45 mm (0,175 tommer) tykt før kompresjon. Når teknikere påfører boltbelastning, komprimeres tetningselementet til flensflatene kommer i kontakt med den ytre ringen. Hvis den ytre ringen er for tynn, knuser tetningselementet, ødelegger den V-formede trådprofilen og forårsaker umiddelbar lekkasje.
Sårseksjonen har spesifikke indre og ytre diametertoleranser basert på nominell rørstørrelse (NPS). Disse dimensjonene skifter etter hvert som trykkklassene øker for å imøtekomme høyere boltbelastninger og forskjellige hevede flatediametre. Tetningselementet må forbli perfekt sentrert over tetningsområdet for flensflaten. Ethvert avvik kompromitterer tetningens integritet og risikerer utblåsning under trykk. Standarden tillater en toleranse på +/- 0,8 mm for tetningselementets innvendige diameter på mindre størrelser, noe som sikrer en tett passform uten å overlappe flensboringen.
Den indre ringens indre diameter (d1) må justeres perfekt med flensboringen. Denne innrettingen forhindrer strømningsbegrensning og turbulens, som kan forårsake erosjon-korrosjon nedstrøms. ASME B16.20 gir anbefalinger for maksimal flensboring basert på rørplaner. Ingeniører må verifisere rørplanene (f.eks. skjema 40, 80, 160) for å forhindre at pakningen henger over i væskestrømmen. Hvis en standard indre ring stikker ut i en tungvegget rørboring, vil væskehastigheten til slutt rive den indre ringen vekk fra viklingene.
Standarden bruker en tilnærming med to enheter. Ingeniører jobber ofte i både millimeter og tommer avhengig av regionen og prosjektspesifikasjonene. Innkjøpsteam står overfor risiko for avrundingsfeil når de konverterer mellom disse enhetene manuelt. Referer alltid til de eksakte standardtabellene i stedet for å stole på beregnede konverteringer for å sikre dimensjonsnøyaktighet. En avrundingsfeil på kun 1 mm på den ytre ringdiameteren (d4) kan forhindre at pakningen passer inn i boltsirkelen.
Å velge riktig konfigurasjon krever evaluering av driftsparametere, materialgrenser og spesifikke standardmandater. Feltingeniører kan ikke stole på gjetting når de spesifiserer disse komponentene.
ASME B16.20 pålegger indre ringer for spesifikke scenarier for å forhindre katastrofal svikt. Du må bruke indre ringer til alle PTFE-fylte spiralviklede pakninger, uavhengig av størrelse eller klasse, fordi PTFE mangler den radielle stivheten til grafitt. De er obligatoriske for alle klasse 900, 1500 og 2500 flenser på grunn av ekstreme trykkbelastninger. Standarden krever dem også for klasse 600 flenser NPS 3 og større. Utover disse strenge mandatene tilbyr indre ringer enorm operativ verdi. Eksperter i felten anbefaler dem for vakuumservice, høyhastighetsflyt, termisk syklus og enhver applikasjon der ekstrudering av fyllstoff kan forurense prosessmediene.
Viklemetallurgi dikterer temperatur- og korrosjonsterskler for skjøten. Vanlige materialer inkluderer 304SS, 316L, Inconel og Monel. 316L rustfritt stål fungerer som industristandard for de fleste hydrokarbon- og dampapplikasjoner opp til 1500°F (815°C). Inconel 600 eller 625 er nødvendig for ekstreme temperaturer eller svært korrosive miljøer. Fyllmaterialer bestemmer den faktiske tetningsytelsen. Fleksibel grafitt tjener høytemperatur-generelle bruksområder, opprettholder integritet opptil 850 °F (454 °C) i oksiderende miljøer og mye høyere i ikke-oksiderende medier. PTFE gir ekstrem kjemisk motstand, men har en streng nedre temperaturgrense på 500°F (260°C). Glimmer håndterer ekstrem varme der grafitt kan oksidere, ofte brukt i høytemperatur eksosanlegg.
Standarden krever fysiske stemplinger på den ytre ringen for å sikre sporbarhet på stedet og forhindre installasjonsfeil. Disse merkingene må forbli leselige etter installasjon. De må inneholde produsentens navn eller varemerke. De må angi flensstørrelse (NPS) og trykkklasse (f.eks. 4' Klasse 600). Ringen må bære designstandardbetegnelsen ('ASME B16.20'). Til slutt må materialforkortelser angi viklingsmetall, fyllmateriale, ytre ring og indre ringsammensetning. For eksempel, '316L/FG/CS16' indikerer 16,16, 16,13 fyllstoff, ytre ring av karbonstål og 316L indre ring.
Et strengt fargekodesystem gjelder for den ytre kanten av sentreringsringen, slik at rørmontører kan identifisere pakningsmaterialene visuelt mens de sitter i flensstativet. Den solide felgfargen indikerer viklingsmetallet. For eksempel betyr grønt 316SS, gult betyr 304SS, og oransje betyr Monel. Stripefargen, påført på fire like punkter rundt kanten, indikerer fyllmaterialet. En grå stripe betyr grafitt, en hvit stripe betyr PTFE, og en rosa stripe betyr glimmer. Dette visuelle systemet forhindrer at en lavtemperatur PTFE-pakning ved et uhell havner i en høytrykksdampledning.
Pakningsvalg må passe perfekt med flensflatens geometri og finish. Mismatching av disse komponentene fører til umiddelbar lekkasje under hydrotesting.
Produsenter konstruerer Style CG- og CGI-pakninger spesielt for Raised Face (RF)-flenser. Den ytre ringen sitter på utsiden av den hevede overflaten, og tillater riktig kompresjon av tetningselementet mellom de hevede flatene. Bruk av disse metalliske pakningene på Flat Face (FF) støpejernsflenser introduserer alvorlige mekaniske risikoer. Den høye boltbelastningen som kreves for å komprimere de metalliske V-formede viklingene fører ofte til at sprø støpejernsflenser sprekker eller bøyer seg før pakningen tetter. For flate ikke-metalliske flenser, må ingeniører spesifisere full-face elastomere eller komprimerte arkpakninger, ikke spiralsår.
Ruhet på flensflaten påvirker tetningsytelsen direkte. Den nødvendige overflatefinishen for spiralviklede pakninger varierer vanligvis fra 125 til 250 mikrotommer Ra (3,2 til 6,3 mikrometer). Denne spesifikke fonografiske, taggete ruheten gjør at det myke fyllmaterialet kan strømme inn i flensflatens mikro-ufullkommenhet under boltbelastning. En finish som er for glatt (under 125 Ra) forhindrer riktig plassering og lar pakningen gli radialt under trykk. En finish som er for grov (over 250 Ra) skaper dype lekkasjebaner som fyllmaterialet ikke kan tette helt.
Den ytre diameteren til sentreringsringen endres drastisk mellom trykkklasser for å imøtekomme forskjellige boltsirkeldiametre i B16.5-flenser. En klasse 150-pakning vil fysisk ikke passe inn i boltsirkelen til en klasse 300-flens. Motsatt vil en klasse 300-pakning plassert på en klasse 150-flens forstyrre boltene. Kontroller alltid trykkklassen på pakningsstemplingen før installasjon. Forsøk aldri å modifisere eller slipe ned den ytre ringen for å få den til å passe til en flens som ikke stemmer.
Feltinstallasjoner står overfor flere vanlige mekaniske risikoer. Riktig avbøting sikrer langsiktig integritet i leddene og forhindrer uplanlagte avbrudd.
For høyt boltemoment eller feil pakningstykkelse forårsaker overkomprimering. Dette knuser tetningselementet, ødelegger den fjærlignende gjenvinningen av metallviklingene og kan spenne sentreringsringen. Redusering krever streng overholdelse av ASME PCC-1-retningslinjene for bolting, ved bruk av kalibrerte momentnøkler eller strammere. Teknikere må verifisere 2,97 mm til 3,33 mm ytre ringtykkelse før installasjon. Hvis ringen er for tynn, vil flensflatene knuse viklingene før de kommer i kontakt med kompresjonsstopperen.
Knekking oppstår når pakninger uten indre ringer møter høye trykkbelastninger, vakuumforhold eller alvorlige termiske sykluser. De indre viklingene mister radiell stabilitet og kollapser inn i rørboringen, og skaper en fuglehekkeeffekt. Dette begrenser flyten og fører til slutt til utblåsning. Redusering involverer standard CGI-konfigurasjoner (inner og ytre ring) for alle kritiske applikasjoner. Spesifiser indre ringer selv når trykkklassen ikke strengt sett krever det, spesielt for syklisk damptjeneste.
Å spesifisere en pakning med en indre ring-ID (d1) som forstyrrer en tungvegget rørboring, skaper strømningsbegrensninger. Dette skjer ofte med Schedule 160 eller XXS rør, hvor rørveggen er usedvanlig tykk. Redusering krever kryssreferanser av tabellen med maksimal boring i ASME B16.20 mot den faktiske tidsplanen for rørsystemet før kjøp. Hvis standard innerring er for liten, må du bestille en spesialtilpasset innerring dimensjonert spesielt for det tungveggede røret.
Uverifiserte leverandører leverer ofte pakninger som ikke oppfyller dimensjons- eller materialstandarder. Disse komponentene bruker dårligere metallurgi, feil fyllforhold eller underdimensjonerte ytre ringer, som svikter for tidlig i bruk. Begrensning krever innkjøp utelukkende fra anerkjente produsenter. Krev og verifiser alltid materialtestrapporter (MTR) for hver batch. Inspiser de fysiske stemplingene og fargekodene ved mottak for å sikre at de samsvarer med spesifikasjonene for innkjøpsordre.
Bekreft at flensoverflaten oppfyller kravene til 125 til 250 mikrotommer Ra.
Bekreft at pakningsdimensjonene, trykkklassen og materialene samsvarer med rørspesifikasjonen.
Inspiser pakningen for avvikling, løs fyllmasse eller bøyde ringer før installasjon.
Juster flensene perfekt; ikke bruk boltene til å trekke feiljusterte rør sammen.
Påfør boltemoment i minimum fire distinkte omganger med et stjernekryssmønster i henhold til ASME PCC-1.
Sørg for at innkjøpsteamet ditt strengt refererer til de siste ASME B16.20 dimensjonstabellene før du utsteder innkjøpsordrer. Bekreft flensoverflate og rørplaner for å garantere kompatibilitet med den valgte pakningskonfigurasjonen. Implementer standardiserte boltingsprosedyrer i henhold til ASME PCC-1 for å forhindre overkomprimering og sikre langsiktig integritet av leddene. Gi alltid mandat til materialtestrapporter for å eliminere risikoen for at komponenter av undermåte kommer inn i anlegget ditt.
Grunnlagt i 2004 som Cixi Xinsheng Sealing Factory og utviklet til Ningbo Dongheng forsegling i 2020, bringer selskapet mer enn 20 års erfaring innen industrielle tetningsprodukter. Dens evner dekker spiralviklet, Kammprofile, ringledd, PTFE, grafitt og pakkeløsninger, støttet av OEM/ODM-service, teknisk konsultasjon og utenlandsk forsyning.
Svar: Standarden tilsier at den ytre sentreringsringen må være mellom 2,97 mm og 3,33 mm (0,117 til 0,131 tommer) i tykkelse for å fungere som en riktig kompresjonsstopp.
A: Innerringer er obligatoriske for alle PTFE-fylte pakninger, alle klasse 900, 1500 og 2500 flenser og klasse 600 flenser som er NPS 3 og større.
A: Du bør unngå å bruke standard spiralviklede pakninger på flate støpejernsflenser. De høye boltbelastningene som kreves for kompresjon kan lett knekke det sprø støpejernet.
A: I henhold til ASME B16.20 fargekoding indikerer en solid grønn kant 316SS viklingsmetall. En grå stripe indikerer fleksibelt grafittfyllmateriale.
A: En overflatefinish på 125 til 250 mikrotommer Ra lar det myke fyllmaterialet strømme inn i flenssporene, og skaper en tett, pålitelig forsegling under trykk.
A: Knekking av indre viklinger oppstår vanligvis på grunn av overdreven trykkbelastning, termisk sykling eller vakuumforhold når pakningen mangler en støttende indre ring.
