HGT20633 플랜지는 금속 링 패드 팔각 패드 팔각 패드로 플랜지 면의 사다리꼴 링 슬롯에 장착되어 있으며, 연결 볼트를 조일 때 팔각 패드는 축방향 압력을 받아 압축된다.금속과 같은 재질은 일정한 가소성을 가지고 있기 때문에 압력에 의해 가소성 변형이 발생하여 사다리꼴 홈의 내벽 (측면과 밑면 포함) 과 밀접하게 밀착되어 플랜지 홈과 개스킷 사이의 미세한 간격을 채우고 초기 밀봉 밴드를 형성한다.이때 개스킷과 플랜지 슬롯의 접촉면에 충분한 밀봉 비압이 발생하여 매체의 누출을 막는다.
HGT20633 플랜지용 금속 링 패드 팔각 패드
팔각패드의 밀봉성능은 여러가지 요소의 공동한 영향을 받는데 이런 요소들은 재료특성, 구조설계, 설치조작 및 작업상황조건 등 여러 방면과 관련되는데 구체적으로 다음과 같다.
1. 재료 특성의 영향
재료 강도 및 가소성
팔각 패드는 압축 시 변형을 일으키고 플랜지 슬롯의 간격을 채우기 위해 일정한 가소성을 갖추어야 한다;동시에 매체의 압력과 볼트의 하중에 충분히 저항하는 장기적인 작용이 있어야 한다.만약 가소성이 부족하면 긴밀한 밀착을 형성하기 어렵다;강도가 부족하면 고압에서 지나치게 변형되거나 끊어져 밀봉이 무력화될 수 있다.
예를 들어, 탄소강 재질은 가소성이 비교적 좋으나 내부식성이 약하여 저압 상온 작업 상황에 적용된다;니켈기합금은 가소성과 강도가 균형적이고 고저온, 내부식에 강하여 가혹한 환경에 더욱 적합하다.
재료 경도
팔각 패드의 경도는 플랜지 면의 경도 15-20HB (부씨경도) 보다 낮아야 하며, 그렇지 않으면 플랜지 밀표지를 긁어 밀착 밀봉성을 파괴할 수 있다;경도가 너무 낮으면 압축 시 플랜지 슬롯을 과도하게 내장하여 개스킷을 사용할 수 없거나 재사용할 수 없습니다.
내부식성과 내온성
매체의 부식성 (예: 산성 알칼리), 온도 파동 (고온 산화 또는 저온 아삭아삭) 은 재료의 안정성에 영향을 줄 수 있다.재료의 내식성이 부족하면 부식으로 인해 구멍이나 표면 손상이 발생할 수 있습니다.내온성이 부족하면 재료가 연화 (고온) 되거나 아삭아삭 (저온) 되어 밀봉 비압을 파괴할 수 있다.
2. 구조와 치수 정밀도의 영향
단면 형태 및 치수 공차
팔각 패드의 팔각형 단면은 플랜지 사다리꼴 슬롯과 정확하게 일치해야 합니다 (예: 각도, 모서리 길이, 두께 등).모서리 길이가 너무 길어 슬롯에 포함할 수 없거나 각도가 맞지 않아 접촉 면적이 줄어드는 등 크기 편차가 너무 크면 개스킷과 플랜지 슬롯의 밀착도가 떨어지고 유효한 씰이 형성되지 않습니다.
표면 거친도
팔각 패드 표면은 일정한 마무리 (일반적으로 Ra ≤ 1.6 μm) 를 유지해야합니다.표면이 너무 거칠고 스크래치, 가시 또는 오목하면 밀착면 사이의 작은 간격이 가소성 변형으로 채워지지 않아 매체가 새는 통로가 될 수 있다
3. 설치와 조작의 영향
볼트 예비 조임력
예비 긴장력 부족: 팔각 패드는 충분한 가소성 변형을 일으킬 수 없고, 플랜지 슬롯과 밀착이 긴밀하지 않으며, 밀봉 비압이 부족하고, 매체가 간극에서 쉽게 누출된다.
예비 긴장력이 너무 크다: 패드의 과도한 가소성 변형을 초래할 수 있으며, 심지어 플랜지 슬롯을 누르거나 끼워 넣어 패드 구조를 파괴할 수 있다;동시에 플랜지에 꼬임 변형을 일으켜 오히려 밀봉성을 낮출 수 있다.
작업 상황 (압력, 온도) 에 따라 볼트 예비 긴장력을 계산하고 제어하여 밀봉 비압이 합리적인 범위에 있는지 확인해야 한다.
플랜지 슬롯 가공 정밀도
플랜지 사다리꼴 슬롯의 각도, 깊이, 표면 거친도는 팔각 패드와 일치해야 한다.만약 홈면에 스크래치, 변형 또는 각도의 편차가 있으면 패드와 홈면의 접촉이 고르지 못하고 국부적인 밀봉비압이 부족하여 루출을 초래할수 있다.
설치 청결도
설치 전에 플랜지 슬롯이나 팔각 패드 표면에 불순물 (예: 기름때, 녹, 입자) 이 존재하면 압축할 때 패드나 플랜지 면에 끼워 넣어 밀착 밀봉성을 파괴하고 심지어 패드의 국부 응력 집중으로 손상을 초래할 수 있다.
4. 작업 상황 조건의 영향
매체 압력 및 온도
압력파동: 단시일내에 압력이 급상승하면 개스킷과 플랜지홈의 접합면에 미소한 분리가 생길수 있다. 만약 개스킷의 탄성이 부족하여 제때에 튕겨 보상할수 없다면 순식간에 루출될수 있다.장기적인 고압은 패드가 피로로 인해 가소성을 잃게 할 수 있다.
온도변화: 고온은 금속재료를 연화시켜 밀봉비압을 떨어뜨린다.온도 급변 (예: 냉열 교체) 은 패드와 플랜지의 열팽창 냉축 계수 차이로 인해 추가 응력이 발생하여 밀착 상태를 파괴할 수 있다.
미디어 특성
매체의 점도, 침투성, 부식성 등은 밀봉 효과에 영향을 줄 수 있다.저점도 매체 (예: 가스) 는 침투성이 강하고 밀폐면의 밀착도에 대한 요구가 더 높습니다.부식성 매체는 작은 간격을 통해 개스킷이나 플랜지 면을 침식하여 점차 누출 통로를 확대한다.
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HGT20633 플랜지용 금속 링 패드 팔각 패드
5. 재사용의 영향
팔각 패드는 비록 재사용할 수 있지만, 여러 번 분해한 후, 그 표면은 마모, 변형으로 인해 밀봉 벨트가 손상될 수 있으며, 가소성 변형의 누적은 패드와 플랜지 슬롯의 밀착 정밀도를 떨어뜨리고 밀봉 성능을 점차 약화시킬 수 있다.따라서 재사용 전에 개스킷 표면 상태와 크기 변화를 확인하고 필요한 경우 새 개스킷을 교체해야 합니다.
종합상, 팔각 패드의 밀봉 성능은 재료, 구조, 설치 및 작업 상황 등 여러 요소가 협동하여 작용한 결과이며, 실제 응용 중 구체적인 조건에 따라 종합적으로 최적화하여 고온, 고압 등 가혹한 환경에서의 신뢰성을 확보해야 한다.
팔각패드의 로화 또는 파손은 주로 작업상황조건이 그 재료성능, 구조완전성 및 밀봉상태에 대한 지속적인 파괴에서 비롯되는데 다음과 같은 몇가지 작업상황은 이 과정을 뚜렷이 가속화시킨다.
1. 온도환경
장기 고온
온도가 재료 내성의 한계 (예: 탄소강 425 ℃, 스테인리스강 304 650 ℃ 이상) 를 초과하면 금속 재료가 연변 (고온에서 지속적으로 힘을 받아 느린 가소성 변형이 발생) 하여 팔각 패드의 밀봉 비압이 점차 낮아지고 플랜지 슬롯과의 접합도가 약해진다.이와 동시에 고온은 재료의 산화 (예를 들면 탄소강 표면에 산화피가 생성됨) 를 유발하여 패드 표면에 균열이 생기거나 벗겨져 밀봉면의 완전성을 파괴할수 있다.
예를 들어, 보일러 증기 파이프에서 장기간 800 ℃ 이상의 고온은 탄소강 팔각 패드가 과도한 연변으로 인해 효력을 상실할 수 있다.
잦은 온도 변동
냉열이 교체되는 작업 상황 (예를 들어 간헐적으로 운행하는 반응부) 은 팔각 패드와 플랜지가 열팽창 냉축 계수 차이로 인해 추가 응력을 발생시킨다.여러 번 순환한 후, 패드는 피로로 인해 미시적인 균열이 생기거나 플랜지 슬롯과의 접합면이 느슨해져 밀봉이 무력화될 수 있다.
2. 고압 및 압력의 격렬한 파동
초고압 지속작용
시스템 압력이 42MPa를 초과하는 등 팔각 패드의 설계 압력 범위를 초과하면 패드는 과도한 레이디얼 확장으로 인해 가소성 변형 누적이 발생하며, 심지어 플랜지 슬롯과"교합"이 발생하여 분해 시 패드가 끊어지거나 재사용할 수 없게 된다.
압력이 급상승하고 급강하하다
례를 들면 석유채굴중의 갱구압력파동, 화학공업반응솥의 압력돌변은 팔각패드와 프랑스홈 사이에 순간충격하중을 산생하게 한다.반복되는 압력 충격은 패드 표면에 피로가 마모되거나 밀봉 비압을 불안정하게 하여 누출 통로를 형성할 수 있다.
3. 부식성 매체 침식
강한 부식 매체
매체가 강산 (예: 염산, 질산), 강염기 (예: 수산화나트륨 용액) 또는 염소 이온, 황화물이 함유된 유체일 때, 팔각 패드 재질의 내식성이 부족하면 (예: 탄소강으로 산성 매체를 접촉하는 경우) 화학부식이 발생한다.
수정간 부식
특정 매체 (예를 들어 크롬 이온을 함유한 고온수) 와 온도 조건에서 스테인리스강 재질의 팔각 패드는 결정 사이의 부식이 발생하여 재료 내부 구조를 느슨하게 하고 적재 능력을 잃어 결국 압력 작용으로 파열될 수 있다.
4. 매체 브러시와 마모
고속 유체 브러시
원심펌프 출구, 파이프 커브 등 고속 유체 구역에서 매체 (특히 진흙, 광석 장액과 같은 고체 입자를 함유한 유체) 는 팔각 패드의 밀봉면에 지속적인 브러시를 일으킨다.장기간 씻으면 패드 표면이 마모되어 초기 밀봉 벨트를 파괴할 수 있으며, 동시에 패드가 국부적으로 얇아지고 강도가 떨어질 수 있다.
진동 및 변위
압축기, 펌프와 같은 설비가 작동할 때 심한 진동이 발생하거나 파이프가 열팽창과 냉축으로 인해 축방향 / 지름방향 변위가 발생하면 팔각패드는 플랜지 슬롯과 상대적인 마찰이 발생한다.반복적인 마찰은 패드 가장자리를 마모, 변형시킬 수 있으며, 심지어 볼트의 예비 긴장력을 이완시켜 밀봉의 실효를 더욱 심화시킬 수 있다.
5. 호환되지 않는 미디어 특성
낮은 점도, 높은 침투성 매체
례를 들면 수소, 천연가스 등 저점도기체는 분자의 부피가 작고 침투성이 강하다. 만약 팔각패드와 프랑스홈의 접합에 미소한 간극이 존재한다면 매체가 지속적으로 침투하여 패드재료에"기식"작용을 일으켜 점차 간극을 확대하고 밀봉실효를 초래하게 된다.
고온 용융 매체
례를 들면 용융염, 액체금속 등은 고온에서 팔각깔개 재질과 화학반응 (예를 들면 합금원소가 용해) 을 일으키거나 매체가 응고-용해순환하여 깔개 표면이"접착"되거나 찢어질수 있다.
