گسکت و تست نشت بندی:برای نشت بندی گسکت در فلنج، گسکت باید در یک محدوده خاص از تنش باقی بماند. حد پایین تنش نشت بندی کافی را برای تأمین سطح فشردگی یا سفتی مورد نظر تضمین میکند. سفت شدن پیچها باعث ایجاد تنش فشاری در ناحیه تماس واشر میشود که باعث نشت بندی میگردد. فشار داخلی با ایجاد نیروهایی مانند نیروی هیدروستاتیک پایانی باعث از هم جداشدن فلنج میشود. شکل عملکرد نیروها و فشارها را در فلنج نشان میدهد.
بار پیچ و مهره
همانطور که بیان گردید، تمامی محاسبات ارائه شده بر اساسASME-BPVC-Sec-VIII-Div1-2017-1 میباشد. پیش بار پیچ به شرح زیر محاسبه میگردد:
Fi: پیش بار پیچ
T: ترک اعمالی بر پیچ
K: ضریب اصطکاک
D: قطر اسمی پیچ
D: قطر اسمی پیچ
P: گام رزوه
a: زاویه پروفایل رزوه
b: نصف زاویه پروفایل رزوه
tan λ: زاویه هلیکس رزوه
dp: قطر گام پیچ
µt: ضریب اصطکاک رزوه
µc: ضریب اصطکاک یقه (collar)
برای اتصال کاملا خشک K برابر 0.2 قرار داده میشود. پیش بار پیچ اگر کم باشد باعث جداشدن اتصالات و نشت در هنگام بالارفتن فشار میگردد و اگر زیاد باشد باعث از هم پاشیدن اتصالات و گسکت میگردد.
فشار داخلی
افزایش فشار در بار ثابت پیچ، باعث افزایش تنش در گسکت میگردد. اتصال سخت، جایی است که گسکت تا حداکثر موقعیت خود فشرده شده است و افزایش فشار نمیتواند باعث تغییر شکل بیشتر گسکت شود. حداکثر حد مجاز تنش برای گسکت در این حالت است زیرا هرگونه فشار بیشتر روی گسکت باعث گسیختگی گسکت میشود. جهت عدم نشتی سیال، بایستی تنش مناسب روی گسکت ایجاد شود. استاندارد ASME-BPVC-Sec-VIII-Div1-2017-1 حداقل تنش موردنیاز روی گسکت را تعریف میکند.
m فاکتور تضریب (نگهداری) گسکت در نشیمنگاه و p فشار داخلی است.
رابطه ی بار پیچ و فشار داخلی مورد نیاز برای شرایط کاری Wm1 به صورت زیر بیان میگردد. که برای مقاومت در برابر نیروی نهایی هیدرواستاتیک H اعمال شده توسط حداکثر فشار و علاوه بر این، برای حفظ واشر در سطح تماس Hp، مورد نیاز است. برای نگه داشتن گسکت در سطح تماس، بار فشرده سازی Hp، برای اطمینان از سفتی اتصال کافی است.
شکل: سطح موثر گسکت مطابق ASME-BPVC-Sec-VIII-Div1
جدول: فاکتورهای “m” و “y” برای انواع گسکت
تست ﺑﺎ روش اﻓﺖ ﻓﺸﺎر ﻣﻄﻠﻖ (Pressure Decay):
در اﻳﻦ ﺣﺎﻟﺖ ﻗﻄﻌﻪ در ﻳﮏ ﻣﺪار ﻧﻴﻮﻣﺎﺗﻴﮑﯽ ﻗﺮار ﻣﯽ ﮔﻴﺮد و پیچ ها با ترک مشخص مناسب با نوع گسکت بسته می شوند (بند 1). اﻋﻤﺎل ﻓﺸﺎر داخلی با گاز هلیوم ﺗﺎ ﻓﺸﺎر ﻣﻌﻴﻦ (مطابق محاسبات) ﺑﻪ داﺧﻞ ﻗﻄﻌﻪ ﺻﻮرت ﻣﯽ ﮔﻴﺮد(بند 2). ﮐﻨﺘﺮل ﭘﺮ ﺷﺪن ﻗﻄﻌﻪ از ﻓﺸﺎر ﻣﯽ ﺗﻮاﻧﺪ ﺑﻪ ﺻﻮرت زﻣﺎﻧﯽ و ﻳﺎ ﻣﺸﺎهده ﻣﻴﺰان ﻓﺸﺎر داﺧﻞ ﻣﺤﻔﻈﻪ ﺗﺴﺖ ﺑﺎﺷﺪ. ﭘﺲ از اﻳﻦ ﻟﺤﻈﻪ ﺑﺎ ﻗﻄﻊ ﺷﺪن ﺷﻴﺮهﺎﯼ ﺟﺮﻳﺎن دهﻨﺪﻩ هوا ﺑﻪ داﺧﻞ ﻗﻄﻌﻪ، ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ ﻟﻮﻟﻪ، ﻗﻄﻌﻪ و ﺳﻨﺴﻮر ﻓﺸﺎر ﻧﺼﺐ ﺷﺪﻩ ﺑﺮ روﯼ ﻟﻮﻟﻪ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻳﮏ ﺣﺠﻢ ﺑﺴﺘﻪ و ﻣﻨﺰوﯼ ﺧﻮاهﻨﺪ ﺑﻮد. ﺑﻪ زﻣﺎﻧﯽ ﮐﻪ ﻻزم اﺳﺖ ﺗﺎ ﻓﺸﺎر اﻋﻤﺎل ﺷﺪﻩ ﺑﻪ داﺧﻞ ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻳﮑﻨﻮاﺧﺖ و ﭘﺎﻳﺪار ﻗﺮار ﮔﻴﺮد Settling time ﻣﯽ ﻧﺎﻣﻨﺪ. (1 ساعت) ﭘﺲ از ﮔﺬﺷﺖ اﻳﻦ زﻣﺎن ﻣﻘﺪار ﻓﺸﺎر ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ اﻧﺪازﻩ ﮔﻴﺮﯼ و اﻓﺖ ﺁن در ﻃﻮل زﻣﺎن ﻣﺸﺎهدﻩ ﻣﯽ ﺷﻮد. ﺷﻴﺐ اﻓﺖ ﻓﺸﺎر در ﻃﻮل زﻣﺎن ﺑﺎ واﺣﺪ Pascal/Sec ﻧﻤﺎﻳﺸﮕﺮ ﻧﺸﺘﯽ ﻗﻄﻌﻪ ﺧﻮاهد ﺑﻮد.