PTFE浸漬ヒーターはステンレス鋼ヒーターのフランジ設計を共有できますか?

保守チームは、硫酸メッキタンク内の故障したステンレス鋼浸漬ヒーターを PTFE ユニットと交換しました。ステンレス鋼ヒーターには、タンク壁にボルトで固定された標準の 100 mm 鋼フランジが使用されていました。 PTFE ヒーターは一致するフランジ パターンで到着し、チームは既存のフランジとガスケットを使用して所定の位置にボルトで固定しました。 2週間以内に漏れました。漏れはガスケットではなく-PTFE-から-フランジへの移行部であり、そこでポリマーがボルトの荷重を受けて鋼から冷やされて流れ出しました-。

フランジの互換性は、ヒーター交換時に最も見落とされがちな問題の 1 つです。 PTFE ヒーターは、置き換えられるステンレス鋼ユニットと同じボルト パターンとフランジ寸法を持つ場合がありますが、材料の挙動は根本的に異なります。 PTFE コールドフロー-は持続的な圧縮荷重の下で流れます。ステンレス鋼にはそうではありません。ステンレス鋼では機能するフランジ設計でも、PTFE では機能しない可能性があります。

PTFE が同じフランジ設計を使用できない理由

ステンレス鋼の浸漬ヒーターは通常、鋼製フランジに溶接またはろう付けされます。ジョイントは硬く、永久的です。フランジ ボルトはガスケットをタンク壁に押し付け、金属同士の接触によりシールが永久に維持されます。{2}}

PTFE ヒーターを同じ方法で鋼製フランジに溶接することはできません。ポリマーは機械的に溝に取り込まれるか、フランジに化学的に結合するか、金属インサートの周囲に圧縮成形されます。-これらの各方法は、ボルトの荷重と熱サイクルの下で異なる動作をします。

決定的な違いはコールドフローです。 PTFE は、持続的な圧縮応力を受けるとゆっくりと変形します。フランジボルトを締めると PTFE が圧縮します。数週間または数か月にわたって変形が続き、シールの接触圧力が低下します。ボルトはしっかりと締まったままですが、PTFE がシール面から離れて緩んでいます。漏れが発生します。

ステンレス鋼および PTFE 浸漬ヒーターに対するフランジ継手の互換性

ボルトのトルクの問題

ステンレス鋼のフランジは、ガスケットを圧縮してシールを維持する指定値までトルクがかかるように設計されています。トルクは確実なシールを形成するのに十分な高さですが、フランジやガスケットを損傷するほどではありません。

PTFE フランジはより低いトルクを必要とします。過度のトルクを与えると、PTFE が弾性限界を超えて圧縮され、コールドフローが加速され、実際にシールの完全性が低下します。- -トルク不足では初期シールを作成できません。トルク ウィンドウは狭く、時間の経過とともに PTFE が緩和するにつれて変化します。

ステンレス鋼ヒーターに使用されるのと同じトルクでステンレス鋼フランジを PTFE ヒーターにボルトで固定すると、PTFE が潰れ、早期故障の原因となります。トルク仕様は、元のステンレス鋼の取り付けではなく、PTFE フランジの設計に一致する必要があります。

ステンレス鋼フランジと PTFE フランジのボルトトルク仕様

既設フランジが再利用できる場合

場合によっては、既存のフランジを PTFE ヒーターで再利用できますが、これはフランジが PTFE 用に設計されており、接合部が正しく作成されている場合に限ります。機械的に連結された PTFE 移行部を備えた PTFE- ライニング鋼フランジは、ボルト パターンとガスケット表面が一致する場合、既存のタンク ノズルと嵌合できます。

重要な要件は、PTFE ヒーターのフランジがタンクのノズルに合わせて設計されている必要があることです。フランジは平らで滑らかなシール面を提供する必要があり、PTFE がシールから冷間流出しないように捕捉する必要があります。- PTFE フランジとタンク ノズルの間にある単純な圧縮ガスケットだけでは十分ではありません。

新しいフランジが必要な場合

既存のフランジが溶接またはろう付けされた金属ヒーター用に設計されており、PTFE 移行部に対応できない場合は、新しいフランジが必要です。これはヒーター交換で最も一般的な状況です。

新しいフランジは PTFE ヒーター付きを指定する必要があります。機械的に連結された PTFE トランジション、ガスケット素材に合わせて設計されたシール面、タンク ノズルに適合するボルト穴が含まれている必要があります。フランジの材質は、用途に応じて、プロセス化学でコーティングされた鋼、ステンレス鋼、または固体 PTFE と互換性がある必要があります。-

フランジ交換の実際的な手順

既存のタンクノズルを測定します: ボルトの円の直径、ボルト穴のサイズと数、シール面の寸法。これらにより、適合するフランジが決まります。

PTFEヒーター付きフランジをご指定下さい。ヒーターのメーカーは、ノズルに適合し、PTFE 移行用に設計されたフランジを提供する必要があります。

正しいガスケット材質を使用してください。 PTFE エンベロープ ガスケット、バイトン、または EPDM が一般的です。ガスケットはプロセスの化学薬品と動作温度に適合する必要があります。

ボルトはステンレス鋼仕様ではなく、PTFE 仕様に従って締め付けてください。 24 時間後に再度トルクを加え、1 週間後に再度トルクを加えて、初期のコールドフローを補正します。

フランジの互換性により大きな問題が判明した場合

締め直した後でもフランジから漏れが繰り返し発生する場合は、ジョイントの設計が用途に適していないことを示しています。適切なサイズのガスケットと適切なボルトトルクを備えた機械的に連結された PTFE フランジにより、ほとんどの漏れ問題が解決されます。ポリマー遷移用に特別に設計されたフランジを備えたカスタム PTFE 浸漬ヒーター構成により、漏れのない接合が保証されます。-仕様プロセスには、タンク ノズルの寸法、プロセス化学反応、動作温度、および元のヒーターのフランジ設計が必要です。