Flanş ve conta problemlerinin analizi komplike olabilir, fakat bazen basit bir hesap bile bu problemlerin sebebini bulabilir. Contaların kaçırması endüstride pek alışık olunan bir durum değildir. Kaçıran bir conta sistemde olumsuz ciddi sorunlar doğurabilir. Genelde, yeni fabrikalar kritik uygulamalar için kullanılmak üzere iyi derecede dizayn edilmiş bağlantıları vardır, fakat bu bağlantılara rağmen kaçak yine de olmaktadır. Bu duruma örnek verilmek istenirse, sistem upset olduktan sonra kaçak yapan 150 sınıfı 8 3/4 “ cıvatalı 6” flanştır.
Contalar aşağıdaki bir yada daha fazla sebepler yüzünden kaçırabilir.
· Conta sıkıştırma yükü yada sıkıştırma gerilmesi çok düşük ise,
· Conta yada bağlantı gevşek ise,
· Conta yada Flanş yüzeyi hasarlı yada çarpılmış ise,
· Boru hatlarında termal ve eksenleme gibi hareket eden yükler var ise,
· Yanlış conta malzemesi kullanılmış yada yanlış conta dizaynı mevcut ise,
Burada bilinmesi gereken şey, en önemli kaçak sebebinin conta yükü olmasıdır. Bağlantıyı söken basınç yükü çok fazla olduğunda yada bu basınç yükünün cıvatalar üzerindeki sıkıştırma yüküne yaklaştığında bir kaçak olabilir.
(Cıvata yükü – Basınç yükü) > 0
olmalıdır. Bağlantı yükü ( cıvata yükü – basınç yükü) conta yüzey alanına bölünerek elde edilen conta gerilmesi;
σ conta = ( 60 T x Ncıvata / d – π x D2iç x p / 4 ) / ( π x w x Diç ) lb/in2
verilebilir. Yukarıda verilen denklemde, bağlantı sızdırmazlık gerilmesinin; T cıvata torku, N cıvata sayısı ile arttığı açıkça görülmektedir. Benzer şekilde, w conta genişliği arttığı zaman yada p iç basınç arttığı zaman bağlantı sızdırmazlık gerilmesi azalır.
Dış yük olmaksızın iyi Flanş ve conta malzemeleri ile, hiçbir kaçağın beklenmediği yüzey-conta gerilmesi için kabul edilebilir bir değer, iç basıncın yaklaşık 4 katı yada daha fazlasıdır. Lastik contalarda bu değer 1 katına yakındır.
Dizayn şartlarında yapılan bağlantı sızdırmazlığı sağlar. İki katı basıncın uygulandığı upset şartlarında bu bağlantı kaçırır. Bununla ilgili birçok problem vardır. Bunlar, Flanşın yanlış tipte seçilmesi, Contanın çok geniş olması, Cıvataların yeteri kadar sıkılı olmamasıdır. Cıvata torkunun arttırılması ise kaçağı azaltmaktadır.
Cıvatalardaki gerilmenin 105 000 lb/in2 olan akma gerilmesini aşıp aşmadığının kontrol edilmesi gerekir. Aşağıdaki denklem ise, yağlanmayan kafalar içindir :
σ cıvata = 120 T / d3 = 22,760 lb/in2
Akma gerilmesinin %50’si genelde kabul edilebilir. Fakat bütün analiz flanş dayanımını teyit etmektedir. Yüksek sıcaklıkta, cıvata ve flanşın akma gerilmesinin kullanılması gerekir. Proses sıcaklığı bu durumda bir etken değildir. Bunun yanında, conta gerilmesi contayı ezdiği için çok yüksek olmayabilir.
Ünite operasyonda iken, kaçağı durdurmak için flanş cıvalatalarını sıkma anlamına gelen sıcak cıvata torklama(sıcak sıkma) tehlikeli olabilir. Kaçak saplamaları çatlatabilir yada korozyona uğratabilir. Bu durum ise çok daha büyük kaçakların meydana gelmesi ile sonuçlanabilir. Her şirketin, riskleri belirleyebilmek, saplama durumlarını kontrol edilebilmek için bir sıcak cıvata torklama prosedürüne sahip olması gerekir.
Sıcak cıvata torklama çalışmadığı zaman ve flanş izole edilmediği zaman, enjeksiyonla sızdırmazlığı sağlama, sıkıştırma, bandajlama yada bağlantıyı örtmede uzman olan kişilerden faydalanılmalıdır. Ancak, bu geçici sızdırmazlık prosedürlerden herhangi biri, bir bağlantıdaki termal gerilmeyi arttırabilir ve bu yüzden de, akustik mühendisliği yaklaşımına gereksinim vardır.
Contalar aşağıdaki bir yada daha fazla sebepler yüzünden kaçırabilir.
· Conta sıkıştırma yükü yada sıkıştırma gerilmesi çok düşük ise,
· Conta yada bağlantı gevşek ise,
· Conta yada Flanş yüzeyi hasarlı yada çarpılmış ise,
· Boru hatlarında termal ve eksenleme gibi hareket eden yükler var ise,
· Yanlış conta malzemesi kullanılmış yada yanlış conta dizaynı mevcut ise,
Burada bilinmesi gereken şey, en önemli kaçak sebebinin conta yükü olmasıdır. Bağlantıyı söken basınç yükü çok fazla olduğunda yada bu basınç yükünün cıvatalar üzerindeki sıkıştırma yüküne yaklaştığında bir kaçak olabilir.
(Cıvata yükü – Basınç yükü) > 0
olmalıdır. Bağlantı yükü ( cıvata yükü – basınç yükü) conta yüzey alanına bölünerek elde edilen conta gerilmesi;
σ conta = ( 60 T x Ncıvata / d – π x D2iç x p / 4 ) / ( π x w x Diç ) lb/in2
verilebilir. Yukarıda verilen denklemde, bağlantı sızdırmazlık gerilmesinin; T cıvata torku, N cıvata sayısı ile arttığı açıkça görülmektedir. Benzer şekilde, w conta genişliği arttığı zaman yada p iç basınç arttığı zaman bağlantı sızdırmazlık gerilmesi azalır.
Dış yük olmaksızın iyi Flanş ve conta malzemeleri ile, hiçbir kaçağın beklenmediği yüzey-conta gerilmesi için kabul edilebilir bir değer, iç basıncın yaklaşık 4 katı yada daha fazlasıdır. Lastik contalarda bu değer 1 katına yakındır.
Dizayn şartlarında yapılan bağlantı sızdırmazlığı sağlar. İki katı basıncın uygulandığı upset şartlarında bu bağlantı kaçırır. Bununla ilgili birçok problem vardır. Bunlar, Flanşın yanlış tipte seçilmesi, Contanın çok geniş olması, Cıvataların yeteri kadar sıkılı olmamasıdır. Cıvata torkunun arttırılması ise kaçağı azaltmaktadır.
Cıvatalardaki gerilmenin 105 000 lb/in2 olan akma gerilmesini aşıp aşmadığının kontrol edilmesi gerekir. Aşağıdaki denklem ise, yağlanmayan kafalar içindir :
σ cıvata = 120 T / d3 = 22,760 lb/in2
Akma gerilmesinin %50’si genelde kabul edilebilir. Fakat bütün analiz flanş dayanımını teyit etmektedir. Yüksek sıcaklıkta, cıvata ve flanşın akma gerilmesinin kullanılması gerekir. Proses sıcaklığı bu durumda bir etken değildir. Bunun yanında, conta gerilmesi contayı ezdiği için çok yüksek olmayabilir.
Ünite operasyonda iken, kaçağı durdurmak için flanş cıvalatalarını sıkma anlamına gelen sıcak cıvata torklama(sıcak sıkma) tehlikeli olabilir. Kaçak saplamaları çatlatabilir yada korozyona uğratabilir. Bu durum ise çok daha büyük kaçakların meydana gelmesi ile sonuçlanabilir. Her şirketin, riskleri belirleyebilmek, saplama durumlarını kontrol edilebilmek için bir sıcak cıvata torklama prosedürüne sahip olması gerekir.
Sıcak cıvata torklama çalışmadığı zaman ve flanş izole edilmediği zaman, enjeksiyonla sızdırmazlığı sağlama, sıkıştırma, bandajlama yada bağlantıyı örtmede uzman olan kişilerden faydalanılmalıdır. Ancak, bu geçici sızdırmazlık prosedürlerden herhangi biri, bir bağlantıdaki termal gerilmeyi arttırabilir ve bu yüzden de, akustik mühendisliği yaklaşımına gereksinim vardır.
Kayıtlar
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder