PTFE-vuoratun lämmittimen laipan pultit kiristetään samalla innostuneella voimalla kuin tavallinen teräslaippa. Tämä on vuodon resepti. PTFE ei ole terästä; se on pehmeä polymeeri, joka "kylmä virtaa" jatkuvassa paineessa, mikä tarkoittaa, että se puristuu hitaasti ulos liitoksesta kuin paksu hammastahna, jos pultin kuormitus on liian suuri. Oikean ymmärtäminenpultin vääntömomentti PTFE-vuorattu laipallinen uppolämmitinasennuksen edellyttämä on olennainen luotettavan ja pitkäaikaisen tiivistyksen saavuttamiseksi ilman, että vuorausta vaurioitetaan pysyvästi.
Miksi PTFE vaatii erilaista lähestymistapaa?
PTFE:llä (polytetrafluorieteeni) on ainutlaatuiset mekaaniset ominaisuudet. Toisin kuin teräs tai jäykät tiivistemateriaalit, PTFE on esilläkylmä virtaus(ryömintä) puristusjännityksen alaisena. Kun laippapulttia kiristetään, PTFE-vuori tai tiiviste puristuu kokoon. Jos pultin alkuperäinen vääntömomentti on liian korkea, PTFE muuttaa muotoaan plastisesti ja jatkaa hiipumista ajan myötä ohentaen vuorausta ja vähentäen puristusvoimaa. Tuloksena on vuoto, joka ilmenee usein tunteja tai päiviä asennuksen jälkeen. Vielä pahempaa, liiallinen kiristäminen voi puristaa PTFE:n ulos laipparaosta, jolloin syntyy pysyvä vuotopolku, jota ei voida korjata lisää kiristämällä. Kun vuoraus on murskattu, laippa on poistettava ja vuorattava uudelleen.
Oikea pultin vääntömomenttialue
PTFE-vuoratun laipan suositeltu vääntömomentti on huomattavasti pienempi kuin metalli-metalli- tai vakiotiivisteisellä laipalla. Tarkat arvot riippuvat laipan koosta, pultin materiaalista ja vuorauksen paksuudesta, mutta pienille ja keskikokoisille laippoille (esim. DN50 - DN150 / 2 - 6 tuumaa) yleinen alue on vain10–30 newtonmetriä (Nm). Vertailun vuoksi, vastaava teräslaippa voi vaatia 80–150 Nm.
Vääntömomentin arvon määrittää tyypillisesti sähkövastuksen valmistaja, ja sitä tulee aina noudattaa. Valmistajan tietojen puuttuessa konservatiivinen lähtökohta on 15 Nm M10-pulteille, 20 Nm M12-pulteille ja 25–30 Nm M16-pulteille, kun käytetään kuivia, voitelemattomia kierteitä. Kalibroitua momenttiavainta on kuitenkin aina käytettävä ja kiristyksen tulee tapahtua ristikkokuvioiden mukaisesti tasaisen puristuksen varmistamiseksi.
Vääntömomentin arvoon vaikuttavat tekijät
Pulttimateriaali ja voitelu– Vääntömomentti-jännityssuhde edellyttää kuivia teräskierteitä. Voitelu (öljy, rasva) voi lisätä jännitystä 30–50 % samalla vääntömomentilla, mikä voi aiheuttaa ylipuristumisen. Siksi käytetään joko kuivia kierteitä tai vääntömomenttiarvoa pienennetään vastaavasti, jos voitelu on määritelty.
Lämpötila– PTFE:n kylmävirtaus kiihtyy korkeissa käyttölämpötiloissa (esim. 80–100 astetta). Kuumissa sovelluksissa käytetään hieman pienempää alkumomenttia (esim. 10–15 Nm) yhdistettynä jousikuormitukseen (katso alla).
Linjan paksuus– Paksummat vuoraukset (esim. 3–5 mm) kestävät hieman suuremman vääntömomentin kuin ohuet vuoraukset (1–2 mm). Valmistajan opastus on välttämätöntä.
Ristikuvioiden kiristyssekvenssi
Oikeallakin vääntömomentilla epätasainen kiristys aiheuttaa paikallista ylipuristusta ja vuotoja. Seuraavaa ristikkokuviojärjestystä käytetään 4- tai 8-pulttilaipalle:
Kiristä kaikki pultit käsin.
Kiristä jokainen pultti tähtikuviolla 30 %:iin lopullisesta vääntömomentista.
Toista kuvio 60 %:lla lopullisesta vääntömomentista.
Viimeinen läpikulku 100 % lopullisesta vääntömomentista toistaen kuviota.
Laipoissa, joissa on enemmän kuin 8 pulttia, käytetään spiraalimaista ulospäin suuntautuvaa kuviota.
Järjestys varmistaa, että PTFE-vuoraus puristuu tasaisesti ilman, että muodostuu kiilaa tai kallistaa laippaa.
Miksi jousitettu mekanismi on erittäin suositeltavaa
Vaikka oikeaa alkuvääntömomenttia käytettäisiin, PTFE jatkaa hiipumista ajan myötä, erityisesti lämpökierron aikana. Puristusvoima pienenee vähitellen ja niveleen voi kehittyä hidas vuoto viikkojen tai kuukausien kuluttua. Tämän torjumiseksi ajousikuormitettu mekanismiasennetaan pultin kannan tai mutterin alle. Yleisin ratkaisu on pinoBelleville levyjouset(kutsutaan myös kartiomaisiksi aluslevyiksi).
Kuinka Bellevillen aluslevyt toimivat
Belleville-aluslevy on kartiomainen levyjousi. Kun pultin vääntömomentti litistää, se kohdistaa lähes vakiovoiman vaihteluvälillä. Pinoamalla useita aluslevyjä sarjaan (sama suuntaus), saavutetaan pidempi taipuma-alue. Kun PTFE-vuoraus hiipii ja ohenee, Belleville-pino laajenee hieman säilyttäen alkuperäisen puristusvoiman. Pultit eivät löysty ja tiiviste pysyy tiukkana.
Asennus– Jokaisen pultin kannan tai mutterin alle asetetaan pino 2–4 Belleville-aluslevyä (tarpeesta riippuen) litteän aluslevyn ja laipan väliin. Pino puristetaan noin 70–80 prosenttiin sen tasaisesta korkeudesta määritetyllä vääntömomentilla.
Edut– Jaksottaista uudelleenkiristystä ei tarvita. Liitos pysyy vuotottomana vuorauksen käyttöiän ajan. Jouset kompensoivat myös PTFE:n ja metallilaipan välistä lämpölaajenemiseroa.
Hellävarainen, jousikuormitteinen puristus on elinikäinen, vuotamaton tiiviste; kova ihastus on taattu epäonnistuminen. Useimmat PTFE-lämmittimien valmistajat suosittelevat Belleville-aluslevyjä kriittisissä tai kuumissa sovelluksissa.
Uudelleenkiristys lämpöpyöräilyn jälkeen
Jos Belleville-aluslevyjä ei käytetä, laippapultit on kiristettävä uudelleen ensimmäisen lämpösyklin jälkeen. Toimenpide:
Lämmitä järjestelmä normaaliin käyttölämpötilaan (esim. 80 asteeseen) ja anna sen jäähtyä ympäristön lämpötilaan.
Tarkista jokainen pultti ympäristön lämpötilassa momenttiavaimella, joka on asetettu alkuperäiseen arvoon. Useimmat pultit ovat menettäneet jännitystä PTFE-virumisen vuoksi.
Kiristä jokainen poikkikuvion pultti uudelleen alkuperäiseen vääntömomenttiin. Älä ylitä määritettyä arvoa.
Tarkista uudelleen viikon käytön jälkeen, sitten kuuden kuukauden välein.
Ilman uudelleenkiristystä vuodot ovat lähes väistämättömiä muutaman ensimmäisen kuukauden aikana.
Mitä tapahtuu, kun kiristetään liikaa?
PTFE-vuoratun laipan liiallinen kiristäminen (esim. 60 Nm 20 Nm:n sijaan) aiheuttaa välittömiä ja pysyviä vaurioita:
Ekstruusio– PTFE-vuoraus pakotetaan ulos laipparaosta muodostaen ohuen "evän" tai täydellisen renkaan suulakepuristetusta materiaalista. Tämä luo vuotokanavan, jota ei voida sulkea kiristämällä lisää.
Harvennus– Puristettu alue tulee liian ohueksi tiivistyksen ylläpitämiseksi. Vaikka ekstruusiota ei tapahdukaan, pienentynyt paksuus ei voi palautua.
Halkeilu– Joissakin tapauksissa PTFE halkeilee äärimmäisen puristuksen vaikutuksesta, jolloin syntyy suora reitti nesteen ohitukselle.
Kun laippa on vaurioitunut, se on irrotettava ja PTFE-vuoraus vaihdettava-, mikä on kallis ja aikaa vievä korjaus. Oikean vääntömomentin ja jousikuormituksen avulla tapahtuva ehkäisy on paljon taloudellisempaa.
Yhteenveto suositelluista käytännöistä
| Vaihe | Toiminta |
|---|---|
| 1 | Hanki valmistajan vääntömomenttitiedot (esim. 10–30 Nm). |
| 2 | Käytä kalibroitua momenttiavainta. Älä käytä iskutyökaluja. |
| 3 | Varmista, että kierteet ovat kuivia (tai noudata tarkasti voiteluohjeita). |
| 4 | Kiristä ristikkäin (30 %, 60 %, 100 % vääntömomentista). |
| 5 | Asenna Belleville-levyjousipinot jokaisen pultin pään tai mutterin alle. |
| 6 | Jos Bellevilleä ei ole, kiristä uudelleen ensimmäisen lämpösyklin jälkeen ja säännöllisesti. |
| 7 | Älä koskaan ylitä määritettyä vääntömomenttia. Jos olet epävarma, käytä pienempää vääntömomenttia Bellevillen kanssa. |
Johtopäätös
Vuotamattoman PTFE-vuoratun laipan salaisuus ei ole suuri vääntömomentti, vaan oikea, hallittu vääntömomentti yhdistettynä jouseen, joka ei koskaan päästä irti. Thepultin vääntömomentti PTFE-vuorattu laipallinen uppolämmitinasennukset vaativat kevyen, tasaisen puristuksen-yleensä 10–30 Nm-, jota käytetään ristikkäisenä momenttiavaimella. Koska PTFE:tä virtaa kylmänä ajan myötä, Belleville-levyjousipino on erittäin suositeltavaa ylläpitää jatkuvaa puristusvoimaa ilman uudelleenkiristystä. Liiallinen kiristäminen puristaa vuorauksen pysyvästi aiheuttaen vuotoja, joita ei voida korjata. Pehmeä, lempeä käsi on usein vahvin ote fluoripolymeerien maailmassa.
