다운스트림 석유 및 가스 씰링: 정유소 서비스에 사용되는 개스킷 선택

수소화분해로 충전 라인의 눈물 플랜지는 거의 나타나지 않습니다. 처음에는 통로의 희미한 탄화수소 냄새, 단열재의 어두운 얼룩 또는 헤더의 나머지 부분보다 2도 더 뜨거운 열 이미지로 나타납니다. 눈에 띄게 분사될 때쯤이면 해당 장치는 계획되지 않은 가동 중단을 계획하고 있으며 수백 달러에 달하는 연결 장치를 생산하는 데 일주일이 걸렸습니다.

먼저 짧은 대답: 다운스트림 오일 및 가스 밀봉에서 가스켓 재질이 불량하여 누출이 발생하는 경우는 거의 없습니다. 이는 사양 시트에서는 올바른 것처럼 보이지만 실제 접합부에서는 잘못된 개스킷, 즉 잘못된 치수, 온도 주기를 견딜 수 없는 필러, 불충분한 볼트 부하 또는 플랜지 주변의 부하를 고르지 못하게 하는 설치 순서로 인해 발생합니다.

이 기사의 나머지 부분에서는 어떤 개스킷 스타일이 어떤 다운스트림 서비스에 적합한지, 관련 표준이 실제로 제어하는 것은 무엇인지, 조인트가 5년 동안 생존할지 여부를 결정하는 실제적인 세부 사항을 다룹니다.

다운스트림 씰링이 다른 문제인 이유

다운스트림은 정유 공정 장치, 석유화학 및 화학 플랜트, 저장 터미널, 적재 랙 및 유통 파이프라인 등 유정 이후의 모든 것을 포괄합니다. 개스킷 스타일은 업스트림에 사용되는 스타일과 겹치지만 듀티 프로필은 그렇지 않습니다.

세 가지 차이점이 대부분의 밀봉 결정을 좌우합니다.

사이클링, 정상 상태가 아님. 수소처리기, 개질기 및 촉매 장치는 재생, 시동 및 정지 중에 반복적으로 가열 및 냉각됩니다. 매 사이클마다 볼트 부하가 약간 완화되고, 첫날 40bar를 유지했던 개스킷이 두께를 회복할 수 없으면 10번째 사이클 이후 12bar에서 흐를 수 있습니다.
수천 개의 작은 관절. 단일 프로세스 장치에는 이를 공급하는 전체 업스트림 시설보다 더 많은 소구경 플랜지 연결부가 포함될 수 있습니다. 통계적으로 누수가 나타나는 곳은 24인치 메인 라인이 아닙니다.
부식 및 전기 절연. 혼합 재료, 신맛 서비스 및 음극으로 보호된 파이프라인은 나중에 고려하지 않고 밀봉 사양의 격리 조인트 및 올바른 재료 페어링 부분을 만듭니다.

규모도 중요합니다. MarketsandMarkets는 전 세계 석유 및 가스 처리 씰 시장을 2018년 약 57억 달러로 추정하고, 2023년까지 64억 달러에 이를 것으로 예상하며, 시추 현장보다는 가공 공장이 수요에서 더 큰 비중을 차지합니다.

어떤 개스킷 스타일이 어떤 다운스트림 서비스에 맞는지

5가지 개스킷 스타일이 다운스트림 플랜지 조인트의 압도적인 대부분을 포괄합니다. 실제로 중요한 차이점은 볼트 부하 요구량, 온도 상한, 조인트가 재제작을 견딜 수 있는지 여부입니다.

표 1. 하류 플랜지 조인트의 실제 선택 가이드. 범위는 일반적으로 게시된 값이며 필러, 페이싱 및 플랜지 등급에 따라 다릅니다. ASME B16.20 및 특정 구성에 대한 개스킷 데이터시트를 확인하십시오.
개스킷 스타일	일반적인 다운스트림 서비스	실용적인 창	휴식 후 재사용
비금속 시트(섬유, 흑연, PTFE)	유틸리티 용수, 윤활유 및 씰 오일, 저압 탄화수소, 탱크팜 배관	클래스 150-300; 섬유 시트는 약 200°C까지, 흑연 시트는 약 450°C까지	아니요
나선형 권선(SS316 권선 + 필러)	공정 배관, 펌프, 컬럼, 대부분의 정유 플랜지	클래스 150–2500; 흑연 필러 사용 시 최대 약 450°C의 극저온	아니요
Kammprofile(톱니 모양의 코어와 부드러운 표면)	열 교환기 쉘 및 채널, 고온 및 순환 플랜지	클래스 300–2500; 최대 약 500°C	코어는 때때로 다시 직면될 수 있습니다
골판지 금속	좁은 플랜지, 낮은 볼트 하중, 교환기 커버	적당한 압력, 열 순환에 좋음	가끔 점검 후
링 조인트(단단한 금속 링, 홈이 있는 플랜지)	고압 수소, 높은 무결성 타이인, 고급 배관	클래스 900 이상; 금속 링 사용 시 최대 약 650 °C	예, 공차 및 경도 한계 내에 있는 경우

Spiral Wound Gaskets for Refinery and Chemical Flanged Joints

정유소 및 화학 플랜지 조인트용 나선형 상처 개스킷 금속 와인딩, 연성 필러 및 정유소, 화학 및 전력 플랜지 조인트용 스타일을 갖춘 나선형 상처 개스킷의 범주 개요입니다. 제품보기 →

대부분의 정유 공정 배관의 경우 나선형 상처 개스킷이 두 가지 균형을 동시에 유지하기 때문에 여전히 기본 선택으로 남아 있습니다. 즉, 연질 필러가 밀봉을 수행하는 반면 V자형 금속 권선은 냉각 시 조인트에 하중을 유지하는 스프링백을 제공합니다. 볼트 하중이 제한되거나 플랜지가 좁은 경우에는 일반적으로 더 무거운 개스킷을 조인트에 삽입하는 것보다 주름진 금속 또는 kammprofile 구조가 더 잘 맞습니다.

개스킷을 실제 사용 조건에 맞추기

선택은 일반적으로 플랜지 등급 및 설계 온도로 시작되지만 접합이 실제로 유지되는지 여부는 사용 가능한 볼트 하중, 표면 상태, 매체 및 부식, 전환 사이에 예상되는 열 주기 수 등 4가지 변수에 따라 결정됩니다.

개스킷 스타일에 따라 일반적으로 게시된 연속 서비스 온도 제한(°C)

개스킷 스타일만 사용하는 것이 아니라 필러와 외장재가 천장을 설정합니다.

온도는 그림의 절반에 불과합니다. 안정적인 사용 시 450°C 등급의 개스킷은 2주마다 200°C와 400°C 사이에서 변동하는 장치에서 여전히 고장날 수 있습니다. 왜냐하면 중요한 것은 조인트가 수축할 때 개스킷이 반환하는 원래 볼트 하중의 양이기 때문입니다.

표면 마감은 처리 과정에서 가장 흔히 놓치는 변수입니다. 3.2~6.3μm Ra 톱니 모양 표면에 지정된 나선형 상처 개스킷은 매끄러우거나 마모되거나 자국이 있는 표면에서 매우 다르게 작동합니다. 플랜지 표면 마감 및 상태 동일한 개스킷이 한쪽 플랜지에서는 밀봉되고 다음 플랜지에서는 삐걱거리는 이유를 자주 설명합니다.

실질적인 중요성을 지닌 표준 및 승인

다운스트림 조달에서는 일반적으로 브랜드가 아닌 표준을 지정하므로 각 표준이 실제로 무엇을 제어하는지 파악하는 데 도움이 됩니다.

ASME B16.20 - 나선형 권선, 링 조인트 및 재킷형 개스킷에 대한 치수, 공차 및 표시와 필러 온도 제한.
ASME B16.5 / B16.47 및 EN 1092-1 - 개스킷이 보어, 볼트 원 및 면과 일치해야 하는 플랜지 표준.
ASME PCC-1 — 목표 볼트 응력, 윤활 및 조임 순서를 포함한 볼트 체결 조립 지침.
NACE MR0175 / ISO 15156 - 신맛이 나는 서비스에 대한 재료 경도 및 야금 한계.
EN 10204 3.1 - 금속 부품에 대해 일반적으로 요청되는 재료 인증서 유형.
API 6A 및 ISO 9001:2015 — 하위 운영자 및 EPC 계약자가 이름으로 요청하는 제품 및 품질 시스템 승인.

공급업체의 서류 작업은 밀봉 사양의 일부입니다. 인증된 스테인레스 스틸 열 또는 문서화된 필러 배치를 추적할 수 없는 개스킷은 도면이 아무리 좋아도 사워 또는 수소 서비스 연결부에서 위험 항목입니다.

예를 들어 Ningbo Rilson Sealing Material Co., Ltd.는 ISO 9001:2015에 따라 운영되며 API 6A 제품 인증을 보유하고 있으며 GE, Shell 및 ExxonMobil을 포함한 산업 그룹의 공급업체로 인정을 받았습니다. 이러한 승인은 긴 체크리스트를 단일 질문으로 압축하므로 공급업체 검증 중에 유용한 필터입니다.

가장 견고한 조인트를 위한 링 조인트 및 Kammprofile 개스킷

압력 등급, 온도 또는 사이클링으로 인해 부드러운 개스킷이 창 밖으로 밀려나는 경우 두 가지 스타일이 지배적입니다.

링 조인트 개스킷

링 조인트는 가공된 금속 링과 플랜지 표면의 홈 사이의 선 접촉을 밀봉합니다. 어떤 것도 보상할 수 있는 부드러운 필러가 없기 때문에 고압 수소 및 높은 무결성 타이인에서 작동하며 홈이 긁히거나 링이 허용 오차를 벗어나거나 볼트가 고르게 올라가지 않으면 빨리 실패합니다. 볼트 하중 요구 사항은 높으며 홈은 가정하는 것이 아니라 검사해야 합니다.

Ring Joint Gaskets for High-Pressure Oil, Gas, and Petrochemical Service

고압 오일, 가스 및 석유화학 서비스용 링 조인트 개스킷 R, RX, BX, IX, 렌즈 및 고무 코팅 스타일을 갖춘 고압 및 고온 밀봉용 금속 RTJ 개스킷입니다. 제품보기 →

Kammprofile 개스킷

kammprofile 개스킷은 양쪽에 얇고 부드러운 표면이 있는 톱니 모양의 금속 코어를 사용합니다. 이는 하이브리드처럼 작동합니다. 링 조인트보다 볼트 부하가 덜 필요하고, 열 순환을 통해 잘 회복되며, 나선형으로 감긴 개스킷이 한계 근처에서 작동하는 교환기 쉘 및 채널 커버 주변의 플랜지 연결을 처리합니다.

열 교환기 및 절연 조인트: 간과된 밀봉 지점

열교환기는 씰링 문제를 작은 영역에 집중시킵니다. 개스킷은 쉘 플랜지와 채널 또는 커버 플레이트 사이에 위치하며 조인트 전체의 온도 구배가 가파르고 볼트 하중은 한 번에 두 면을 고정해야 합니다. 교환기 개스킷은 일반적으로 번들의 모든 조인트가 함께 교체되고 볼트 하중이 균형을 유지할 수 있도록 단위당 완전한 세트로 지정됩니다.

절연 개스킷 키트는 다른 문제를 해결합니다. 파이프라인이 음극 방식으로 보호되는 경우 전도성 플랜지 조인트가 부식 장소가 되며 절연 개스킷, 슬리브 및 와셔가 포함된 절연 키트가 해당 전기 경로를 차단합니다. 봉인 의무는 눈에 띄지 않습니다. 전기적 무결성이 유지되지 않으며 절연 와셔 하나가 누락되어 전체 설치가 중단됩니다.

Custom Heat Exchanger Gaskets for Shell, Tube, and Plate Units

쉘, 튜브 및 플레이트 장치용 맞춤형 열 교환기 개스킷 석유화학, 전력, 해양 냉각 및 산업용 냉동 장비를 위한 맞춤형 금속 재킷 및 kammprofile 열 교환기 개스킷입니다. 제품보기 →

실제로 누출이 시작되는 곳: 조립 및 볼트 로드

ASME PCC-1을 포함한 업계 볼트 체결 지침은 동일한 메시지로 수렴됩니다. 즉, 개스킷이 가장 약한 링크인 경우는 거의 없으며 어셈블리가 그렇습니다. 다운스트림 전환의 실제 순서는 다음과 같습니다.

개스킷 사양에 맞도록 플랜지 면을 확인하십시오. 긁힌 자국이 있거나 부식되었거나 심하게 패인 면을 밀봉하려고 하기보다는 거부하십시오.
가스켓의 양면과 홈을 깨끗이 청소한 후, 가스켓의 치수, 내경, 두께를 도면과 대조하여 조인트 근처에 접근하는지 확인합니다.
나사산과 너트 표면에 지정된 윤활제를 일관되게 바르십시오. 윤활 변경으로 인해 대부분의 사람들이 기대하는 것보다 더 많은 볼트 하중이 전달되었습니다.
단일 원형 스윕이 아닌 조립 절차의 패턴을 사용하여 여러 패스로 조인트를 위로 가져옵니다.
끝부분에서 볼트 응력이나 토크를 확인하고 값을 기록하고 다음 처리를 위해 조인트에 태그를 지정합니다.

장치가 작동 온도에 도달한 후 다시 토크를 가하는 것은 개스킷 유형 및 절차에 따라 적절한 경우도 있고 그렇지 않은 경우도 있습니다. 서면 방법을 따르는 것이 습관보다 더 중요합니다.

가스켓 제조업체에 보낼 내용

이 업계에서 견적 지연은 거의 항상 공동 데이터 누락으로 인해 발생합니다. 다음을 하나의 메시지로 보내면 대부분의 왕복 작업이 제거됩니다.

플랜지 표준, 공칭 크기, 압력 등급 및 페이싱 유형.
보어 및 외경을 포함한 개스킷 치수 또는 표시 도면.
권선 및 충진재, 사워 서비스에 대한 경도 요구 사항.
EN 10204 3.1과 같은 인증서 유형이 필요합니다.
크기별 수량 및 전체 교환기 세트가 필요한지 여부.

반복 주문의 경우 원본 사양을 파일로 유지하는 것은 그만한 가치가 있습니다. 이는 필러 등급을 조용히 변경하는 "동등한" 대체를 방지합니다.

자주 묻는 질문

Q1. 다운스트림 오일 및 가스 씰링이란 무엇입니까?

이는 정유 공정 배관, 열 교환기, 컬럼, 펌프, 저장 탱크 및 분배 라인 등 유정 뒤의 모든 볼트 연결부를 포괄합니다. 이는 기계적 밀봉보다는 개스킷에 주로 의존하며, 지배적인 역할은 극심한 유정 압력보다는 열 순환과 부식입니다.

Q2. 나선형 상처 개스킷 또는 링 조인트 개스킷 - 무엇을 지정해야 합니까?

특히 볼트 하중이 제한되거나 조인트 사이클이 있는 경우 클래스 2500까지의 대부분의 정유소 플랜지에 나선형 상처 개스킷을 사용하십시오. 올바른 홈으로 가공된 플랜지에는 일반적으로 클래스 900 이상의 금속 간 고압 서비스용 링 조인트 개스킷을 사용하십시오.

Q3. 나선형 상처 개스킷은 어떤 온도를 처리할 수 있습니까?

유연한 흑연 필러의 경우 공개된 한계는 일반적으로 약 450°C입니다. PTFE 필러는 약 260°C로 훨씬 낮으며 운모 또는 세라믹 필러가 그 이상을 차지합니다. 실제 한계는 카탈로그 번호만이 아니라 사이클링을 통해 조인트가 유지하는 볼트 하중의 양입니다.

Q4. 정유소에서는 개스킷을 얼마나 자주 교체해야 합니까?

관절이 부러질 때마다. 비금속 및 PTFE 개스킷은 절대 재사용되지 않습니다. 나선형 상처 및 kammprofile 개스킷은 일반적으로 매 턴어라운드 시 교체됩니다. 링 조인트 개스킷만 재사용할 수 있으며 해당 표준의 치수 공차 및 경도 한계 내에 있는 경우에만 사용할 수 있습니다.

Q5. 처리 후 플랜지에서 누출이 발생하는 이유는 무엇입니까?

대부분의 처리 후 누출은 자재가 아닌 조립으로 인해 발생합니다. 불충분하거나 고르지 못한 볼트 하중, 더럽거나 흠집이 난 표면, 잘못된 개스킷 치수, 와셔 누락, 목표 볼트 응력에 도달하지 못한 단일 패스 조임 순서 등이 있습니다.

Q6. 개스킷 공급업체는 견적을 위해 어떤 정보가 필요합니까?

플랜지 표준, 크기, 압력 등급 및 직면 유형; 개스킷 치수 또는 도면; 와인딩 및 충전재; 신맛이 나는 서비스에 대한 경도 한계; EN 10204 3.1과 같은 인증 요구 사항; 전체 교환기 세트가 필요한지 여부를 포함하여 크기별 수량.

다운스트림 밀봉은 고급 재료에 대한 보상보다 준비에 대한 보상이 더 큽니다. 서비스에 적합한 개스킷 스타일을 선택하고, 플랜지와 볼트 하중을 확인하고, 서면 조립 절차를 따르면 사양 시트를 한 번 업그레이드하는 것보다 더 많은 누출을 방지할 수 있습니다.

2007

중국 닝보 설립

20,000m²

제조시설

ISO 9001 및 API 6A

인증된 제조

신뢰할 수 있는 개스킷 파트너를 찾는 정유소 및 석유화학 운영자의 경우, Ningbo Rilson Sealing Material Co., Ltd. 20,000m² 규모의 생산 시설에서 가스켓 원료와 함께 나선형 권선, 링 조인트, kammprofile, 골판지 금속, 비금속, 열교환기 및 절연 가스켓 제품군을 설계 및 제조합니다.