Perché la guarnizione perde?Questa è una domanda che viene posta più e più volte.Per ottenere una risposta accurata, è necessario guardare il quadro generale.Le guarnizioni sono solo una parte del sistema imbullonato.Quando si cerca di creare una tenuta ottimale con una guarnizione, è necessario considerare molti altri fattori.La soluzione potrebbe essere semplice come cambiare il materiale della guarnizione o complessa come aggiornare il sistema di giunzione bullonata.Prima di discutere di una tenuta ottimale, definire le guarnizioni.Una guarnizione viene utilizzata per le applicazioni di tenuta per creare e mantenere una tenuta statica tra le flange.Le flange stesse sono fissate a componenti come tubi, valvole o pompe per un sistema di tubazioni.Questi sistemi di tubazioni conterranno vari tipi di fluidi, che possono variare dall'aria agli acidi altamente corrosivi.Quando viene installata una guarnizione, agirà come una barriera contro il fluido e impedirà il verificarsi di percorsi di perdita, creando così una tenuta ottimale.Per mantenere la tenuta, è importante che il carico sulla guarnizione sia sufficiente a colmare eventuali irregolarità e bloccare eventuali percorsi di perdita.Tre forze sono coinvolte nel giunto bullonato: il carico del bullone (mantiene tutto insieme), la forza idrostatica (tenta di separare le flange e allunga i bulloni portando a una compressione inferiore della guarnizione) e la forza di scoppio (cerca di forzare il guarnizione fuori dalla flangia).Per mantenere una tenuta ottimale, il carico del bullone meno la forza idrostatica all'estremità deve essere maggiore della forza di scoppio.Nell'industria non esiste una guarnizione "uno per tutti".Esistono molti tipi di guarnizioni e sono prodotte con una varietà di materiali.Non tutte le guarnizioni possono essere utilizzate in tutte le applicazioni ed è fondamentale selezionare la guarnizione adatta per l'applicazione.Esistono diversi tipi di guarnizioni come non metalliche (morbide), semimetalliche e metalliche.Le guarnizioni morbide possono includere non amianto compresso (CNA) o fibra, grafite flessibile e politetrafluoroetilene (PTFE).Alcuni esempi di guarnizioni semimetalliche sono guarnizioni a spirale e metallo ondulato e metallico come giunti ad anello (RTJ).Le flange sono fondamentali, ma raramente ci sarà una flangia perfetta.Alcuni esempi di irregolarità che possono influenzare la scelta della guarnizione possono essere vaiolature, corrosione o disallineamento della flangia.Consulta l'Appendice D ed E nell'American Society of Mechanical Engineers (ASME) PCC-1 per ulteriori considerazioni sulla flangia come planarità, superficie e danni.Quando le condizioni della flangia sono accettabili, è possibile ottenere il massimo contatto di tenuta, che consente una migliore distribuzione del carico della guarnizione.Anche quando si seleziona la guarnizione adatta e si hanno condizioni di flangia ideali, ciò non significa che sarà garantita una tenuta ottimale.L'installazione è forse il componente più sottovalutato quando si cerca di ottenere un carico adeguato sulla guarnizione.È importante disporre di un assemblatore qualificato (basato sui requisiti ASME) che disponga degli strumenti adeguatamente calibrati.È essenziale utilizzare una guarnizione e non riutilizzare mai una guarnizione.Quando una guarnizione viene riutilizzata, non sarà in grado di recuperare fino al 100% dello spessore originale e il recupero della guarnizione diminuirà drasticamente ogni volta che viene compressa.È importante utilizzare sempre la lubrificazione durante l'installazione.Se la lubrificazione non viene utilizzata affatto o non viene utilizzata la quantità adeguata, può portare via ciò che teoricamente viene applicato alla guarnizione.I componenti del giunto bullonato da lubrificare sono le filettature dei bulloni, le filettature dei dadi, il rivestimento della flangia del dado ed entrambi i lati delle rondelle.La lubrificazione non deve mai essere applicata alla guarnizione o su qualsiasi superficie che la guarnizione incontrerà.Se la lubrificazione o il grasso vengono applicati alla guarnizione o alla superficie della guarnizione, possono causare un attacco chimico della guarnizione e, in definitiva, lubrificare la superficie di tenuta e consentire alla guarnizione di essere espulsa facilmente dalla pressione del sistema.La guarnizione dovrebbe comprimere abbastanza da riempire le dentellature della flangia, il che consentirà alle dentellature della flangia di mordere la guarnizione e resistere all'espulsione dalla pressione del sistema.Una corretta bullonatura deve essere sempre utilizzata nel sistema di giunzione dei bulloni ed è importante garantire che la bullonatura (dal 40% al 70% dell'intervallo di resa) sia sufficientemente alta per ottenere una tenuta adeguata.Ad esempio, un A-193 Grade B8M ha una resa di 30.000 libbre per pollice quadrato (psi), mentre i bulloni SAE Grade 8 hanno una resa di 130.000 psi.La capacità di serraggio di un bullone è determinata dalla sua elasticità.Questa elasticità è la capacità del bullone di tornare alla sua forma originale dopo essere stato deformato.Si consiglia sempre di utilizzare le rondelle perché consentono di distribuire uniformemente il carico e impediscono al dado di incastrarsi nella flangia, il che può causare ulteriori problemi di attrito.La coppia utilizzata per l'installazione è importante per evitare perdite.La coppia massima del bullone si basa generalmente sul carico massimo consentito del bullone.Ciò consente un buffer da variazioni dovute a imprecisione dell'installazione, perdite dovute al rilassamento dello scorrimento, perdite dovute alla pressione interna e al carico esterno e perdite dovute al carico termico.In alcuni scenari, non è possibile ottenere la coppia basata sul carico massimo consentito del bullone.In alcuni casi, la sollecitazione massima della guarnizione per il materiale raggiunge il massimo prima di poter raggiungere il carico massimo consentito del bullone.L'installazione è una parte cruciale del processo di assemblaggio ed è importante seguire le linee guida stabilite da ASME PCC-1 per garantire che personale adeguatamente qualificato da un'organizzazione qualificata esegua l'installazione e conduca qualsiasi formazione.Molti fattori devono essere considerati quando si cerca di ottenere una tenuta ottimale.Quando questi fattori sono presi in considerazione nella scelta e nell'installazione della guarnizione, possono aiutare a ridurre i costi derivanti da tempi di fermo macchina e multe, prevenire problemi di sicurezza e fermare le emissioni fuggitive.In caso di dubbi sulla corretta installazione, è importante contattare il produttore della guarnizione per assistenza nella selezione e fare riferimento ad ASME PCC-1-2019 per la guida all'installazione.Invitiamo i tuoi suggerimenti per argomenti di articoli e domande sui problemi di tenuta in modo da poter rispondere meglio alle esigenze del settore.Si prega di indirizzare i vostri suggerimenti e domande a sealsensequestions@fluidsealing.com.Samantha Harrison è lo specialista QA/applicazioni per i controlli dei fluidi triangolari.È un membro attivo della divisione guarnizioni della Fluid Sealing Association.Per ulteriori informazioni, visitare www.trianglefluid.com.