선박 맨웨이, 핸드홀은 특별한 밀봉 문제를 야기합니다.

맨웨이 및 핸드홀 역할을 하는 많은 유형의 플랜지형 개구부가 있어 탱크 및 기타 유형의 폐쇄된 용기에 접근할 수 있습니다. 일부는 표준 ASME 유형 플랜지를 사용하고 플랜지 파이프 연결과 매우 유사하게 볼트로 고정됩니다. 내부 맨웨이 및 핸드홀에는 용기 내부에 맞는 덮개 또는 판이 있으며 개스킷 및 외부 플랜지에 대해 뒤로 당겨집니다.

이러한 설계는 여러 밀봉 문제를 제기합니다. 예를 들어, 플랜지 표면은 종종 완벽하지 않습니다. 또한 원형 덮개는 기능을 수행하려면 개구부보다 커야 하기 때문에 원형 개구부에 맞지 않습니다. 따라서 이러한 플랜지의 개스킷은 일반적으로 타원형 또는 타원형이므로 덮개를 옆으로 돌려서 구멍을 통과할 수 있습니다.

타원형 개스킷은 부드러운 곡률을 유지하여 제조 및 설치에 충분한 후프 강도를 제공합니다. 대조적으로, 타원형 개스킷에는 반경 방향 강도를 제한하는 직선 섹션이 있습니다. 다양한 크기의 OEM 사양에 따라 제조된 이 개스킷은 일반적으로 내경(ID)에서 치수가 지정됩니다. 개스킷의 플랜지 너비와 함께 장축과 단축이 모두 표시됩니다. 내부 링이 포함된 개스킷의 경우 링의 너비도 지정해야 합니다.

그림 1. 이 맨웨이 덮개의 단일 스터드 볼트는 개스킷에 낮고 불균일한 압축력을 가하여 용기에 대한 플랜지 액세스를 밀봉합니다.

이러한 개스킷으로 밀봉된 내부 통로 덮개에는 일반적으로 덮개 중앙에 용접된 스터드 볼트가 한두 개뿐입니다(그림 1). 볼트가 개스킷에 대해 덮개를 뒤로 당길 수 있도록 개구부를 연결하는 요크를 통해 장착됩니다. 이러한 볼팅 제한은 볼트와 개스킷 사이의 거리와 결합되어 압축력이 낮고 고르지 못한 결과를 초래합니다.

맨웨이가 탱크나 용기 내부에 있기 때문에 내부 압력은 기존의 볼트로 고정된 플랜지 연결에서와 다르게 어셈블리에 작용합니다. 후자의 경우 내부 압력이 플랜지를 분리하고 개스킷을 언로드하는 역할을 합니다. 맨웨이를 사용하면 내부 압력이 실제로 플랜지를 제자리에 밀어 넣어 개스킷에 하중을 가하고 많은 경우 볼트보다 더 많은 압축력을 생성합니다(그림 2). 그럼에도 불구하고 이 동적 압축 하중은 권장 수준에 거의 도달하지 않습니다.

그림 2. 맨웨이 덮개의 내부 압력은 개스킷을 안착시키고 로드하는 역할을 하는 볼트의 압축력을 초과할 수 있습니다.

압력 용기는 일반적으로 내부 좌석을 사용하고 때로는 내부 접근을 위해 힌지 도어를 사용합니다. 이러한 도어는 내부 시스템 압력이 맨웨이 개스킷을 고정하기에 충분한 응력을 생성하도록 방향을 지정해야 합니다. 내부 압력이 증가함에 따라 개스킷에 가해지는 응력도 증가합니다. 이는 개스킷을 용기 설계 압력에 최적으로 맞추기 위해 고려해야 하는 요소입니다. 저압 시스템에서는 더 부드럽고 쉽게 변형되는 개스킷이 필요하지만 압축률이 낮은 끝 부분에서 파열될 수 있습니다. 반대로, 고압 용기는 밀봉하기 어려울 수 있는 금속 강화 개스킷과 같은 더 단단하고 밀도가 높은 밀봉이 필요합니다.

이 논의의 목적을 위해 밀봉 표면은 일반적으로 개스킷의 안쪽 가장자리까지 측정된다는 것을 이해하는 것이 도움이 됩니다. 따라서 타원형 모양은 내부 너비 x 내부 길이 x 개스킷 표면 너비로 표현됩니다. 12인치 x 16인치 x 1인치 x 1/8인치로 나열된 개스킷의 내부 치수는 12"x 16"이고 플랜지 너비는 1"이고 두께는 1/8"입니다.

개스킷

압력 용기의 맨웨이와 핸드홀을 밀봉하는 데 적합한 여러 유형의 개스킷이 있습니다. 나선형 개스킷은 저압(999psi 미만) 및 고압(1,000psi 이상) 응용 분야 모두에 사용할 수 있습니다. 압축 하중은 일반적으로 권장 수준보다 낮지만 일반적으로 효과적으로 밀봉됩니다. 얇은 금속의 긴 스트립으로 만들어지고 와인딩 또는 랩 사이에 부드러운 재료로 채워져 있는 이 개스킷은 와인딩 전용 및 내부 압축 링이 있는 와인딩의 두 가지 구성으로 제공됩니다.

저압 시스템에서는 개스킷을 더 부드럽게 만들기 위해 더 두꺼운 등급의 필러를 사용해야 하는 반면 고압 용기에는 더 얇은 필러 게이지가 있는 개스킷이 필요합니다. 이것은 개스킷의 금속 플라이의 수를 증가시킬 뿐만 아니라 밀도를 높이고 더 높은 압축 하중을 견딜 수 있게 합니다. 시스템 압력은 도어-용기 인터페이스에 장착된 개스킷의 외경(OD)에 가해집니다. 이렇게 하면 개스킷이 연결 ID 쪽으로 돌출되어 있는 경우 밀봉 실패가 쉽게 나타납니다. 이러한 유형의 고장이 관찰되고 고압 사이클링이 있는 애플리케이션에서 개스킷용으로 견고한 금속 내부 링을 설계할 수 있습니다.

내부 압력이 1,000psig 미만인 맨웨이의 첫 번째 선택은 흑연 표면이 있는 주름진 금속 코어 개스킷입니다(그림 3). 이 개스킷은 동심원 또는 평행한 융기를 생성하도록 주름이 있고 흑연 시트 재료와 마주하는 비교적 두꺼운 금속 코어로 구성됩니다. 개스킷의 플랜지 너비가 0.5인치 이상일 때 가장 잘 작동합니다. 플랜지 너비가 0.5인치 미만인 경우 개스킷 공급업체에 문의해야 합니다.

그림 3. 내부 압력이 1,000psig 미만이고 플랜지 너비가 0.5인치 이상인 맨웨이에는 흑연 표면이 있는 주름진 금속 코어 개스킷을 사용하는 것이 좋습니다.

가스켓의 너비가 0.5인치 이상, 바람직하게는 4분의 3인치 이상이면 유연한 흑연 시트를 사용하여 보일러 맨홀과 핸드홀을 효과적으로 밀봉할 수 있습니다. 0.5인치 미만의 개스킷 너비가 필요한 연결의 경우 고르지 않은 압축 하중이 흑연 시트 개스킷에 부정적인 영향을 줄 수 있으므로 나선형 개스킷을 사용해야 합니다. 대부분의 흑연 시트 개스킷에는 금속 인서트가 포함되어 있으며 경우에 따라 개스킷을 손상시키지 않고 쉽게 취급할 수 있도록 여러 인서트를 포함합니다.

그림 4. Kammprofile 개스킷은 불완전한 플랜지를 밀봉하고 극한의 온도 및 압력 편차를 견딥니다.

Kammprofile 개스킷(그림 4)은 사용 가능한 시트 응력이 나선형 개스킷에 비해 너무 낮지만 개스킷 단면, 시스템 압력, 표면 불규칙성 및 기타 조건이 유연한 흑연 사용에 적합하지 않은 응용 분야에 대한 탁월한 대안입니다. 또는 비금속 가스켓 재료. 이러한 유형의 개스킷은 깊은 홈이 있는 금속 링으로 구성되며 확장 흑연, 미세 다공성 PTFE 또는 확장 PTFE와 같은 부드러운 재질로 마감되어 있습니다.

높은 압축성, 낮은 크리프 PTFE 개스킷은 미세 기포 구조로 이축 배향되거나 미세 풍선으로 채워집니다. 그들은 화학 서비스를 위한 맨웨이 및 핸드홀 플랜지를 밀봉하는 데 성공적으로 사용되었지만 일반적으로 증기/보일러 응용 분야에는 권장되지 않습니다. 아래 차트는 가스켓을 서비스 조건에 맞추기 위한 빠른 참조를 제공합니다.

설치

맨웨이 가스켓과 핸드홀 가스켓은 용기 내부에 설치되기 때문에 때때로 압력 감지 접착제를 사용하여 가스켓을 덮개에 부착합니다. 그러나 이러한 접착제는 증기 온도에서 연화되거나 녹으며 화학 물질 사용 중에 분해될 ​​수 있습니다.

비금속 개스킷은 접착제 없이 설치해야 하지만 스프레이 접촉 접착제의 작은 부분을 사용하여 제자리에 고정할 수 있습니다. 금속 개스킷은 설치 중에 제자리에 고정할 수 있는 고정 탭과 함께 사용할 수 있습니다.

내부 맨웨이와 핸드홀을 밀봉하는 것은 압력 차이 및 기타 조건이 주어지면 어려울 수 있습니다. 대부분의 조립품은 볼트를 조일 때 낮은 압축 하중을 생성하고 일부는 내부 압력이 가해지면 높은 압축 응력을 생성합니다. 이러한 개구부를 밀봉하기 위해 다양한 유형의 개스킷을 사용할 수 있지만 그 효과는 특정 용도에 맞게 치수가 올바르게 지정된 올바른 유형의 개스킷을 선택하는 데 달려 있습니다.