NÁRODNÉ FÓRUM ÚDRŽBY 2016 VYSOKÉ TATRY, 31.5. – 1. 6. 2016
Pět vlivů na těsnost přírubového spoje Martin Tesař, Zdeněk Kalvaster POKORNÝ, spol. s r.o., Divize Flange Management přírubový spoj, těsnost, školení Kde máme hledat příčiny netěsností přírubových spojů? Zejména opakujících se netěsností u našich kritických přírubových spojů namáhaných teplotně, chemicky, dodatečným zatížením a dalšími vlivy? Spolehlivost přírubového spoje je ovlivněna mnoha faktory. V chemických a petrochemických provozech se dlouhodobě zkoumají a šetří příčiny selhání těsnosti přírubových spojů. Výsledkem těchto výzkumů je následující zjištění vlivů na celkovou těsnost spoje: • • • • •
Konstrukce spoje 10 % Nevhodné těsnění 15 % Výpočet 15 % Technologická chyba 10 % Montáž těsnění 50 %
1. Konstrukce a stav přírubového spoje Příčinou netěsnosti může být také již nevyhovující stav celého zařízení po jeho mnohaletém provozu, mnohačetném přetěsňování, a z toho vyplývající poškození dosedacích plochy, ohnuté příruby od předešlých utahování atd.
2. Nevhodně zvolený materiál těsnění Další příčina netěsnosti bývá často v nevyhovujících parametrech těsnění a použitého spojovacího materiálu v závislosti na provozních hodnotách. Dále na stavu přírub a ne zřídka i způsobu montáže. V těchto případech jde obvykle o pozůstatek z dob používání azbestového těsnění. Azbestová těsnění se chovala jinak než současné těsnící materiály a nebyla tolik náchylná na kvalitu montáže.
1
NÁRODNÉ FÓRUM ÚDRŽBY 2016 VYSOKÉ TATRY, 31.5. – 1. 6. 2016
Přírubový spoj je „živý organismus“ vzájemně se ovlivňujících částí: • • •
příruba těsnění spojovací materiál
3. Výpočet utahovacích momentů a návrh těsnění Při návrhu parametrů přírubového spoje pracuje většina výpočtů utahovacích momentů pouze s pevností spojovacího materiálu a s pevností přírub nikoli však s materiálem těsnění a jeho deformačními vlastnostmi. Pokud konstruktér nebo výpočtář nemá charakteristické hodnoty navrhovaného těsnění, pak ani výpočet utahovacího momentu podle EN 1591-1 mu nemůže dát správnou hodnotu utahovacího momentu, respektive pevnostně spoj vyhoví, ale z těsnostního hlediska nebude spoj spolehlivě fungovat. Takový výsledek vychází často s malou bezpečností jednotlivých částí přírubového spoje. Ve spojitosti s neřízenou příp. nekvalifikovanou montáží utahovacího momentu bývá příčinou jeho selhání v průběhu provozu. Jedením z kroků k odstranění netěsností kritického přírubového spoje optimalizace některých z jeho částí: • • •
těsnění spojovací materiál, příp. příruby (u návrhu nových konstrukcí přírubového spoje)
2
NÁRODNÉ FÓRUM ÚDRŽBY 2016 VYSOKÉ TATRY, 31.5. – 1. 6. 2016
Cesta k optimalizaci přírubového spoje vede přes komplexní přístup zpracovaný jedním řešitelem, který má pod kontrolou všechny parametry ovlivňující přírubový spoj. Jde především o: • důkladnou analýzu přírubového spoje • pevnostní výpočet včetně průkazu těsnosti podle ČSN EN 1591-1 • návrh, výrobu a dodání kvalitního těsnění s naměřenými charakteristickými hodnotami • návrh spojovacího materiálu vč. jeho ošetření např. suchým mazivem (POWER®torque LF kote 450) pro minimalizaci vlivu součinitele tření • řízené utahování minimálně dvěma hydraulickými stroji současně, případně pneumatickými stroji s nastavitelným utahovacím momentem • montáž provedenou nejlépe vlastním odborným personálem kvalifikovaným podle EN 1591-4 • doložení záruky těsnosti za provedený spoj – Protokol o utažení
Pozn.: Přípravek POWER®torque LF kote 450 minimalizuje součinitele tření v závitech, zajistí rovnoměrný přenos sil na těsnění po celém obvodu příruby. Takto ošetřený spojovací materiál lze následně povolit (není třeba odřezávat a ničit). V případě, že byla provedena řízená montáž, lze spojovací materiál znovu použít.
4. Technologická chyba Pokud je zařízení provozováno odlišně od zadaných parametrů, pro které je spoj dimenzován, může to vést ke ztrátě těsnosti spoje. Často jde o prudkou změnu teplot nebo tlaků při najíždění nebo sjíždění provozních parametrů - nedodržení předepsaného ΔT nebo Δp.
3
NÁRODNÉ FÓRUM ÚDRŽBY 2016 VYSOKÉ TATRY, 31.5. – 1. 6. 2016
5. Montáž těsnění Zažitý způsob montáže azbestového těsnění má za následek, že lidský faktor způsobuje oněch 50% selhání těsnosti přírubového spoje. Jediným způsobem, jak snížit výše uvedených 50 % je zvýšení odborné kvalifikace montážních pracovníků. Montáž přírubového spoje je poslední z řady kroků během údržby či opravy daného zařízení. Jestli spoj bude, či nebude těsnit, záleží do značné míry na montážním pracovníkovi.
Z toho důvodu vznikla v Evropě norma EN 1591-4 Kvalifikace odborné způsobilosti personálu k montáži šroubových spojů v tlakových zařízeních v kritických aplikacích zaměřená na školení montážních pracovníků. Cílem je změnit stále zažité postupy montáže azbestového těsnění, předat informace o nových materiálech těsnění a pochopení vzájemného vlivu jednotlivých částí přírubového spoje. Norma reflektuje nejnovější znalosti z oblasti materiálu těsnění, mazání, výpočtů utahovacích momentů, spojovacích materiálů, montáží atd. Cílem je také povýšit práci montéra přírubových spojů na úroveň svářečů odborníků. Základní kvalifikace normy má 27 témat, která lze rozdělit do čtyř oblastí: • • • •
První oblast se týká oblasti materiálu těsnění, jeho vlastností, tříd těsnosti, deformací apod. Druhá oblast na ni úzce navazuje z pohledu mazání, přenosu sil a spojovacího materiálu. Třetí oblast se věnuje postupu utahování, kontrole vad na dosedacích plochách a jejich záznamů. Čtvrtá oblast se věnuje různým způsobům a technikám utahování, bezpečnosti a únikům médií.
Jde o zásadní témata pro porozumění problematiky vlivů působících na přírubový spoj jako takový. Z požadavků normy je patrné, že bez detailní znalosti materiálů těsnění a jejich vlastností a bez praktických zkušeností s montážemi přírubových spojů nelze plnohodnotně naplnit výše uvedená témata. Jako firma zabývající se komplexním řešením těsnosti přírubových spojů provádíme i školení na uvedenou normu. Školení zastřešuje akreditovaná zkušebna Strojírenský zkušební ústav s.p. Brno Certifikační orgán pro certifikaci osob , který také provádí nezávislé přezkoušení a vydává certifikát. SZÚ Brno je akreditován Českým institutem pro akreditaci, o.p.s. a působí i na Slovensku.
4
NÁRODNÉ FÓRUM ÚDRŽBY 2016 VYSOKÉ TATRY, 31.5. – 1. 6. 2016 Abychom mohli ve spolupráci se SZÚ Brno provádět vlastní školení, muselo naše školící centrum splnit podmínky akreditace na normu EN 1591-4 a to po stránce vybavení, personálu tak i odborného naplnění všech 27 témat teoretické a praktické výuky.
Školení je vedeno v duchu našich teoretických a praktických zkušeností. Našim cílem je, aby si účastníci odnesli informace, ke kterým se nemají šanci jinak dostat a které mohou využít při své praktické činnosti tak, jak dokládá vyjádření jednoho z našich absolventů: „Veľmi pekne ďakujem za možnosť zúčastniť sa tohto školenia hoci moje domnienky pred školením boli negativistické vzhľadom na moje dlhoročné praktické skúsenosti.Napriek tomu ma toto školenie obohatilo o množstvo nových poznatkov a informácii o pokrokových spôsoboch v oblasti tesniacich a hlavne mazacích materiálov ako aj spôsoboch ich aplikácie v praxi.Chcem sa ďalej poďakovať za jednoduchý a týmto aj ľahko pochopiteľný výklad v teoretickej oblasti a dôkazy v praktickej časti.Ešte raz vrelá vďaka a veľa ďalších úspechov v tejto činnosti aj v osobnom živote celému kolektívu preje Hudák Príjemný deň praje Hudák PMaO s.r.o. Aténska 9 04 013 Košice“ Naše školící centrum je vybaveno audiotechnikou a moderními technologiemi pro teoretickou i praktickou výuku. Vedle teoretických znalostí norma EN 1591-4 požaduje, aby absolventi výcviku získali praktické zkušenosti s různými typy šroubových spojů. K dispozici máme speciálně upravenou přírubu pro názorné ukázky přenosu sil. Praktická výuka probíhá na cvičných přírubách, kde jsou zastoupeny všechny typy dosedacích ploch s možností provádět tlakové zkoušky a speciálním zařízením pro simulaci nesouososti přírub atd. Školení je 2 denní ukončeno praktickou a teoretickou zkouškou za přítomnosti zkušebního komisaře SZÚ Brno. Doba planosti certifikátu je 5 let, po úspěšném přezkoušení se prodlužuje o dalších 5 let.
Školící centrum se nachází v naší pobočce výrobního závodu firma Pokorný spol. s r.o. v Hodoníně. Kapacita školícího centra je 10 lidí, minimální počet účastníků jsou 3. 5
NÁRODNÉ FÓRUM ÚDRŽBY 2016 VYSOKÉ TATRY, 31.5. – 1. 6. 2016 V případě zájmu Vám rádi sdělíme termíny školení a další bližší informace.
Použitá literatúra: Autor(i): Ing. Martin Tesař Bc. Zdeněk Kalvaster POKORNÝ, spol. s r.o., Divize Flange Management Trnkova 115, 628 00 Brno, Česká republika Tel.: +420 532 196 711 E-mail:
[email protected]
6
