co je třeba vědět při návrhu přírubového spoje podle ta-luft a vdi 2440
Post on 03-Jan-2016
30 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
Co je třeba vědět při návrhu přírubového spoje podle TA-Luft a VDI 2440
Jiří Lukavský, ČVUT v Praze
Požadavky na velikost netěsností dle nových zákonů ČR, TA-Luft, VDI 2440
při přetlaku 1 bar helia, utahovacím tlaku 30 MPa, teplotě 200°nebo 250° C a za dále uvedených podmínek nemá překročit množství netěsností
1.10-4 mbar.l /s.m 1.10-5 kPa.l / s.m zákon o ochraně ovzduší č. 86/2002 Sb. + nařízení vlády
č 350 až 354/2002 Sb. pro emisní limity + vyhlášky MŽP č.355 a 356/2002 Sb. i se seznamem znečišťujících látek
TA-Luft (Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft) – stav 24.7.2002
VDI 2440, 200-11:Emmisionsminderung…..
Certifikát TÜV
splňuje podmínky TA Luft na množství netěsností
splňuje podmínky pro bezpečnost proti vystřelení
Docílené utahovací tlaky v normalizovaných přírubových spojích podle DN a PN – 80% ní
využití meze kluzu
Utahovací tlaky pro normalizované potrubní příruby DN 10 až 500, šrouby 5.6
0
20
40
60
80
100
10 25 50 80 100 200 300 400 500
jmenovité průměry DN
uta
hovací tlaky q
[M
Pa]
PN 6
PN 16
PN 40
PN 64
Přehled utahovacích tlaků pro VP, GR a TF těsnění
0 50 100 150 200 250 300 350
Qmax [MPa]
1,5 mm
3mm
1,5 mm
3 mm
1,5 mm
3 mm
1,5 mm
3 mm
1,5 mm
3 mm
1,5 mm
3 mm
1,5 mm
3 mm
IT-4
00V
P-A
VP
-SK
GR
-1,0
GR
-1,3
TF
-KK
TF
-S
Maximální utahovací tlaky při montáži a v provozu (180° C)
Dosahované netěsnosti u měkkých materiálů
vláknitopryžové: aramid 0,1-0,6 mg/s.m vlákna: sklo, keramika, uhlík 0,1 mg/s.m a nižší s vysokým obsahem uhlíku jako plniva-méně než 0,1
mg/s.m expandovaný grafit: čistota 98% C: 0,1 mg/s.m
čistota 99,75%: až 0,001 mg/s.m PTFE: čistý: 0,01 mg/s.m a nižší
expandovaný: 0,01 mg/s.m plněný: 0,01 mg/s.m a nižší
lepších hodnot dosahují kombinované materiály a kovová těsnění
Měření netěsností
dle DIN 3535 je směrná hodnota V/t=1 cm3/min dusíku na 90/50 mm při pi = 40 bar a q = 30 MPa
hmotnostní vyjádření dle DIN 28090 pro stejný rozměr a N2 (N2=1,25mg/cm3) – přetlaková zkouška
L = 1,25/(60..0,07)=0,0947 ~0,1 mg/(s.m) a tuto hodnotu lze přepočítat na jiný DN (střední těsnicí
průměr), příp. na jinou těsněnou látku (viskozitu) jednotky ve vakuové technice – (vakuová zkouška)
lusec/m (mbar.l/s.m) – dle VDI 2440 10-4 mbar.l/s.m – viz poznámka dále – měření = hmotový spektrometr
těkavé emise – koncentrace ppm - > 104 ppm (koncentrace 0.01) =netěsný zdroj; 104 až 103 ppm = emitující zdroj; < 103 těsný zdroj – dle EPA 21 – pro měření plamenové ionizační detektory
Přepočet netěsností z dusíku na jiný plyn
Proč nelze jednoduše srovnat výsledky tlakové a vakuové zkoušky ?
tlaková zkouška umožňuje měřit pouze v oblasti laminárního proudění netěsnosti (model: kapiláry, kde L/d je menší než 1)
množství netěsnosti m=[M..n.r4/(R.T.16..L)].(pi2-pe
2)
vakuová zkouška je většinou zaměřena na oblast vyšší těsnosti – oblast difúzního proudění (zde je L/d mnohem větší než 1)
množství netěsností m = [(4.n.r3/3.L).(2..M/R.T)].p
výsledky obou zkoušek lze jen obtížně srovnat ! !
Postup měření podle VDI 2440
tisícinovéhodinky
měrný šroub
vnitřní prostor
tlakový snímač
těsnění
výplň
vytápění
Postup měření dle VDI 2440/VDI 2220
po utažení spoje na 30 MPa zahřát spoj na 200° příp. 250° C a držet na teplotě 16 h
ochladit na teplotu okolí zatížit vnitřním přetlakem 1 bar (40 bar) a naplnit heliem měřit netěsnosti hmotovým spektrometrem v závislosti
na čase (různý průběh podle materiálu těsnění) – min. 48 h
Vliv různých veličin pro nalezení nejvhodnějšího těsnění pro dané podmínky
materiál těsnění (pro daný pi a T) 1) v rámci PN 40 2) nad PN 40
vliv čistoty materiálu těsnění (GR) nebo u (VP) množství vláken, pojiv a plniv)
vliv poměru b/h – vliv tloušťky těsnění teplotní roztažnost, tepelná vodivost tlaková stálost (relaxace napětí: 50 MPa, 300°
C, 16 h )
Těsnicí materiály
vláknitopryžové materiály – FA expandovaný grafit – GR teflon PTFE – TF
a) virginální – čistý TF b) expandovaný eTF c) plněný pTF
slída – SL kombinované materiály - MK kovové materiály - K
Složení VP- materiálů
VLÁKNA: POJIVA: PLNIVA:
celulóza NBR (100° C) křída
aramid SBR (110° C) mastek
uhlík EPDM (140° C) grafit aj.
sklo FPM (250° C) POMOCNÉ PROSTŘEDKY
minerály aj. vulkanizátory
azbest(chrysotil,krokydolit)
urychlovače
Složení azbestových a bezazbestových vláknitopryžových materiálů
AT: vlákna: 70 – 90% pojiva: 10 – 15% plniva: 5 – 15% pomocné
prostředky: 1 – 5% AZBEST
BAT:vlákna: 5 – 50%pojiva: 10 – 30%plniva: 40 – 80%
pomocné prostředky: 1 – 7%
BEZAZBEST
Vliv azbestu:
NEBEZPEČÍ (zejména u anorganických vláken = azbest aj.)-zákony, zákoník práce
KARCINOGENNÍ jsou: délky vláken l > 5 µm průměry vláken d < 3 m a l/d > 3 : 1 Index karcinogenity =
odolnost vlákna v plicní kapalině =
= biorozpusnost
Poznámky k výběrovým řízením každé těsnění by mělo mít certifikát TÜV nebo Lloyd,
potvrzující, že parametry uváděné v prospektech firmy skutečně odpovídají – jde především o max. provozní tlak a teplotu
cena těsnění není rozhodující – nižší cena může ukazovat, že materiál použitý pro těsnění není kvalitní a nemá potřebné složení např. vláken, pryže a plniv; u expandovaného grafitu to bývá nižší hustota, než je proklamovaná v dodávce
zásadně nelze očekávat stejnou bezpečnost, provozní spolehlivost a komfort u Trabanta a např. u Mercedesa:
to je notoricky známé a přesto u těsnění se otázka bezpečnosti, životnosti a provozní spolehlivosti zanedbává – zásadně se neprovádí kalkulace nákladů !
top related