A falha na vedação do flange se origina principalmente da deformação por fluência da junta, erosão média, deterioração por envelhecimento e danos por fadiga sob alternância de temperatura e pressão. A junta de vedação perde permanentemente a elasticidade de recuperação, a força de pré{1}}aperto do parafuso diminui gradualmente e surgem lacunas entre as faces de vedação do flange, resultando em vazamento externo do meio do processo. Em casos graves, a tensão do parafuso falha devido ao afinamento excessivo da junta, à separação do flange e à ejeção média de grande-área, forçando o desligamento de emergência de todo o sistema. Tais defeitos ocorrem frequentemente em juntas segmentadas de dutos e flanges de conexão de entrada e saída de equipamentos, classificando-se entre as falhas de manutenção mais frequentes em sistemas de dutos de aquecimento.
1. Mecanismo de Deterioração e Vazamento de Juntas
Após o aperto diagonal do parafuso, a junta é comprimida para preencher micro lacunas entre duas superfícies de vedação do flange e bloquear os canais de penetração do fluido. Sob condições de trabalho de-alta temperatura-de longo prazo, o material da gaxeta produz um afinamento por fluência irreversível e não pode se recuperar após o alívio da tensão. A expansão e a contração térmica periódicas reduzem continuamente a força de fixação do parafuso. Enquanto isso, o meio corrosivo invade a borda da gaxeta, causando inchaço, dissolução e pulverização do material de vedação. Uma vez que a vedação de compressão eficaz falha, o meio pressurizado transborda ao longo das folgas do flange. Arranhões, buracos e deformações empenadas nas superfícies dos flanges destruirão toda a cinta de vedação e acelerarão a expansão do vazamento. Ao contrário do vazamento de solda causado por defeitos inerentes de processamento, esta falha pertence à degradação do desempenho do desgaste das peças de vedação durante o serviço.
2. Posições típicas suscetíveis a falha na vedação do flange
Flanges de entrada/saída de equipamentos e flanges de topo de tubulações que requerem desmontagem e revisão periódica;
Juntas de flange em zonas de alta-temperatura alternada com notável variação de tensão térmica;
Conexões de flange adjacentes a bombas e compressores que suportam vibrações mecânicas persistentes;
Superfícies do flange expostas a névoa ácida, condensação e erosão de gases voláteis corrosivos;
Flanges-de grande diâmetro com torque de aperto irregular dos parafusos, levando a compressão local insuficiente.
3. Principais fatores indutores que aceleram a falha da junta
O material da junta não corresponde à temperatura operacional e à resistência média à corrosão;
Aperto de parafuso de passagem única-não padrão-sem controle de torque simétrico diagonal;
Operação-de longo prazo sem substituição programada de juntas antigas e desgastadas;
Superfícies de vedação do flange arranhadas, amassadas ou deformadas durante a desmontagem e montagem;
Nenhum reforço de torque secundário após a inicialização do aquecimento para compensar o relaxamento de tensão.
4. Medidas técnicas-completas de prevenção e controle de processos
① Selecione juntas que correspondam às condições de trabalho
Adote juntas metálicas enroladas, grafite flexível ou juntas compostas de PTFE resistentes a altas temperaturas e corrosão.
② Implemente-aperto cruzado diagonal de passagens múltiplas com torquímetro
Garanta compressão uniforme em todo o anel de vedação para evitar deficiência de pressão local.
③ Formular ciclo fixo de substituição de revisão para juntas vulneráveis
Renove obrigatoriamente todas as juntas do flange durante grandes manutenções do sistema.
④ Proteja as faces de vedação do flange estritamente durante a desmontagem
Repare ou usine superfícies planas deformadas do flange para garantir superfícies de contato de vedação intactas.
⑤ Realize o aperto de torque secundário após o aumento da temperatura
Compensar a força de pré{0}}aperto perdida devido à fluência da junta e à contração térmica.
5. Tabela de comparação do efeito de prevenção
表格
| Modo de instalação e manutenção | Risco de vazamento de flange | Sugestão de aplicação |
|---|---|---|
| Aperto aleatório + junta de borracha comum + sem substituição regular | Vazamento por envelhecimento rápido e pulverização média de flange | Substitua as juntas qualificadas e reaperte-de acordo com a especificação de torque imediatamente |
| Fixação cruzada com torque + material de vedação correspondente + renovação periódica | Evite efetivamente vazamento na interface do flange | Especificação padrão de construção e manutenção |
| Junta espiral de metal + reforço de torque duplo + parafusos anti-frouxos | Risco mínimo de falha de vedação | Plano preferencial para ambientes-de alta temperatura, vibração e corrosivos |
Conclusão
A falha na vedação da junta do flange dos tubos de aquecimento de aço inoxidável 316 resulta do envelhecimento da junta, corrosão média, compressão irregular e vibração térmica, levando à perda de compressão da vedação. Os principais métodos de controle incluem a seleção de materiais de vedação compatíveis, a padronização da tecnologia de montagem de torque, a proteção das superfícies de vedação do flange, a organização de substituição periódica e a suplementação da força de pré{2}}aperto após o aquecimento. O gerenciamento rigoroso dos procedimentos de instalação e manutenção de revisão pode eliminar a interrupção da produção e os riscos à segurança causados pelo vazamento do flange das tubulações de aquecimento.
