안정적인 밀봉을 보장하기 위해 골판지 금속 개스킷을 설치하는 방법은 무엇입니까?

골판지 금속 씰링 개스킷을 사용한 안정적인 씰은 검증된 플랜지 표면 마감, 서비스 조건에 맞는 적절한 개스킷 선택, 별 패턴으로 적용된 제어된 볼트 토크, 초기 열 순환 후 확인된 재토크 등 순서대로 올바르게 실행되는 4가지 요소에 따라 달라집니다. 이러한 단계를 건너뛰거나 단축하는 것은 개스킷 재료 자체가 아닌 주름진 금속 개스킷을 사용하는 플랜지 조인트에서 누출이 발생하는 주요 원인입니다. 설치 절차를 올바르게 따르면 골판지 금속 개스킷은 금속 코어 및 코팅 사양에 따라 일반적으로 2,500PSI를 초과하는 압력과 극저온 서비스(-200°C)에서 고온 공정 환경(800°C)까지의 온도에서 밀봉 무결성을 달성합니다.

이 가이드에서는 플랜지 준비 요구 사항, 개스킷 재료 및 코팅 선택, 토크 계산, 볼트 조임 순서, 설치 후 검증 등 씰 신뢰성을 결정하는 모든 설치 변수를 각 중요 매개변수에 대한 특정 데이터 값과 함께 다룹니다.

무엇 골판지 금속 개스킷 설치 기술이 중요한 이유와 중요성

산업 사양에서 골판지 금속 씰링 개스킷이라고도 하는 골판지 금속 개스킷은 일련의 동심 또는 평행 주름이 표면에 압착되어 형성된 얇은 금속 시트(일반적으로 0.2~0.5mm 두께)로 구성됩니다. 이러한 주름은 여러 개의 독립적인 밀봉 선 역할을 합니다. 볼트 하중이 가해지면 각 주름 능선이 약간 변형되어 플랜지 면에 삽입되어 단일 접촉 선이 아닌 일련의 고응력 밀봉 접점을 생성합니다. 이 다중 접촉 형상 덕분에 골판지 금속 개스킷은 동일한 볼트 하중에서 평면 금속 개스킷에 비해 우수한 밀봉 성능을 제공합니다.

또한 주름진 프로파일로 인해 이러한 개스킷은 연성 개스킷보다 설치 오류에 더 민감합니다. 부드러운 나선형 상처 또는 압축 섬유 개스킷은 벌크 압축을 통해 사소한 플랜지 불규칙성을 준수합니다. 주름진 금속 개스킷은 설치 전에 플랜지 표면이 사양 내에 있어야 합니다. 개스킷은 심각한 표면 결함이나 정렬 불량을 보상할 수 없습니다. 이것이 골판지 금속 개스킷 적용 분야에서 설치 요구 사항을 자세히 이해하는 것이 선택 사항이 아닌 이유입니다.

비표준 플랜지 형상을 위한 맞춤형 골판형 개스킷은 동일한 설치 원리를 따르지만 조립을 시작하기 전에 플랜지에 대한 개스킷의 치수 적합성에 대한 추가 확인이 필요합니다.

플랜지 표면 준비: 가장 중요한 설치 전 단계

골판지 금속 개스킷 파손의 원인은 다른 단일 원인보다 부적절한 플랜지 준비로 인해 발생하는 경우가 더 많습니다. 플랜지 면은 개스킷을 배치하기 전에 표면 마감, 평탄도 및 청결도 요구 사항을 충족해야 합니다. 이러한 요구 사항은 조립 후에는 수정할 수 없습니다.

표면 마감 요구 사항

주름진 금속 개스킷은 결합 플랜지 면의 표면 마감을 제어해야 합니다. 대부분의 골판지 금속 개스킷 적용 분야에 대한 최적의 범위는 다음과 같습니다. Ra 3.2~6.3마이크로미터(125~250마이크로인치) - 부드러운 개스킷에 필요한 것보다 약간 더 거친 마감. 이렇게 제어된 거칠기는 장착 중에 개스킷 코팅(일반적으로 흑연, PTFE 또는 연질 금속 도금)이 접착될 수 있는 미세한 기계적 고정 지점을 제공합니다. 너무 매끄러운 마감(Ra 1.6μm 미만)은 미세 표면 불규칙성을 채우는 코팅의 능력을 감소시킵니다. 마감이 너무 거칠면(Ra 12.5μm 이상) 주름 접촉선을 따라 누출 경로가 생성됩니다.

밀봉면의 최소 4개 지점(12시, 3시, 6시, 9시 위치)에서 접촉식 프로파일로미터를 사용하여 표면 마감을 측정합니다. 모든 값을 기록합니다. 단일 측정값이 허용 범위를 벗어나면 진행하기 전에 플랜지 면을 다시 가공하거나 교체해야 합니다.

플랜지 평탄도 및 평행도

결합 플랜지 면은 엄격한 공차 내에서 편평하고 평행해야 합니다. 골판지 금속 개스킷 서비스에 대한 최대 허용 평탄도 편차는 일반적으로 다음과 같습니다. 전체 밀봉 폭에 걸쳐 0.1mm - 나선형 상처 개스킷에 일반적으로 허용되는 0.25mm보다 더 단단합니다. 정밀한 직선자와 필러 게이지 또는 씰링 표면을 가로지르는 다이얼 표시기를 사용하여 평탄도를 확인하십시오. 두 결합 플랜지 사이의 평행도는 볼트 체결 전 반대쪽 볼트 위치에서 측정했을 때 0.05mm 이내여야 합니다.

청소 및 오염 제거

양쪽 플랜지 면에서 이전 개스킷 재료, 부식 생성물, 스케일 및 공정 매체의 흔적을 모두 제거합니다. 와이어 브러시, 플랜지 대향 도구 또는 기계식 스크레이퍼를 사용하십시오. 표면이 불규칙해질 수 있는 앵글 그라인더는 사용하지 마십시오. 기계적 청소 후에는 적절한 용제(강철 플랜지의 경우 아세톤, 알루미늄의 경우 이소프로필 알코올)를 적신 보푸라기가 없는 천으로 양면을 닦아냅니다. 개스킷을 배치하기 전에 완전히 건조시키십시오. 개스킷과 플랜지 면 사이에 잔여 오염 물질이 있으면 볼트 하중이 극복할 수 없는 누출 경로가 생성됩니다.

서비스 조건에 따른 개스킷 재질 및 코팅 선택

골판지 금속 개스킷의 모재 금속과 표면 코팅은 모두 공정 유체, 온도 및 압력과 호환되어야 합니다. 잘못된 조합을 사용하면 초기 설치 성공 후 부식으로 인한 누출 경로가 발생하며, 서비스를 받은 후 몇 달이 걸리는 경우가 많습니다.

비표준 서비스 조건에 대해 지정된 맞춤형 골판지 개스킷의 경우 조달 전에 항상 개스킷 제조업체로부터 재료 호환성 확인을 받으십시오. 특히 재료 상호 작용이 직관적이지 않은 할로겐화 유체, 강산 또는 300°C 이상의 수소 서비스의 경우 더욱 그렇습니다.

골판지 금속 개스킷의 단계별 설치 절차

편차 없이 이 순서를 따르십시오. 각 단계는 이전 단계가 올바르게 완료되었는지에 따라 달라집니다.

1. 설치하기 전에 가스켓 치수를 확인하십시오. 가스켓 내경, 외경, 두께를 캘리퍼스로 측정합니다. 플랜지 사양 도면과 비교하십시오. 개스킷에 0.5mm ID 오류가 있어도 개스킷이 파이프 보어에 돌출되어 흐름이 제한되고 난류로 인해 개스킷 가장자리가 침식될 수 있습니다. 맞춤형 골판지 개스킷의 경우 치수 확인이 필수입니다. 측정 없이 제공된 개스킷이 도면과 일치한다고 가정하지 마십시오.
2. 개스킷의 표면 결함을 검사하십시오. 조명이 좋은 곳에서 주름진 금속 개스킷의 양쪽 면에 주름, 움푹 들어간 부분 또는 코팅 공극에 방사상 긁힌 자국이 있는지 검사합니다. 두 개 이상의 주름 능선을 가로지르는 스크래치는 보어에서 대기로 직접적인 누출 경로를 제공합니다. 방사상 표면 결함이 있는 개스킷을 거부하고 교체하십시오. 개스킷 비용은 실패한 조인트 비용에 비하면 사소한 것입니다.
3. 지정된 경우 개스킷 윤활제 또는 시트 컴파운드를 바르십시오. 일부 골판지 금속 개스킷 응용 분야에서는 개스킷이 아닌 플랜지 면에 고착 방지 또는 개스킷 장착 화합물을 얇게 코팅해야 합니다. 이는 장착 중에 필요한 마찰력을 줄이고 초기 접촉의 균일성을 향상시킵니다. 제조업체의 확인 없이 흑연 코팅 개스킷에 윤활제를 바르지 마십시오. 윤활제는 흑연 코팅 접착력을 손상시킬 수 있습니다.
4. 개스킷을 하부 플랜지 면의 중앙에 정확하게 배치합니다. 볼트 구멍을 가이드로 사용하십시오. 볼트 구멍이 개스킷의 볼트 구멍 패턴과 동심으로 정렬되고 내경이 파이프 보어와 동심이 되도록 개스킷이 중앙에 있어야 합니다. 가능한 경우 두 개의 볼트 구멍에 정렬 핀을 사용합니다. 중심에서 벗어난 개스킷은 주름 패턴 전체에 고르지 않은 장착 응력을 가하고 한쪽의 주름을 과도하게 압축하는 반면 반대쪽은 장착되지 않은 상태로 유지하는 더 높은 응력 영역을 만듭니다.
5. 개스킷을 옮기지 말고 상부 플랜지를 조심스럽게 아래로 내리십시오. 떨어뜨리지 않고 상부 플랜지를 정렬 스터드 또는 볼트 위로 안내합니다. 개스킷에 충격이 가해지면 주름이 찌그러지고 토크가 시작되기도 전에 누출 경로가 생길 수 있습니다. 플랜지 면이 평행하고 개스킷이 중앙에 있는 상태에서 모든 너트를 손으로 조여 어셈블리를 제자리에 고정합니다.
6. 나사산과 베어링 표면에 볼트 윤활제를 바릅니다. 지정된 윤활제(일반적으로 이황화 몰리브덴 또는 니켈 고착 방지 화합물)를 사용하여 볼트 나사산과 너트 베어링 면의 밑면을 윤활합니다. 볼트 윤활제는 선택 사항이 아닙니다 : 이것이 없으면 적용된 토크의 상당 부분이 볼트 하중을 생성하는 대신 나사산 마찰에 의해 소비되어 응력이 부족한 조인트에서 누출이 발생합니다. 토크 계산에 사용되는 너트 계수(K 계수)는 지정된 윤활유를 가정합니다. 즉, 목표 토크를 다시 계산하지 않고 윤활유를 변경하면 잘못된 볼트 하중이 발생합니다.
7. 여러 번에 걸쳐 별 모양으로 볼트를 조입니다. 볼트를 원형 순서로 조이지 마십시오. 이렇게 하면 개스킷 안착이 고르지 않게 되고 플랜지에 굽힘 응력이 발생하게 됩니다. 3개의 토크 패스를 통해 진행되는 별(십자) 패턴을 사용합니다. 목표 토크의 30% , 두 번째 패스 목표 토크의 70% , 세 번째 패스 목표 토크의 100% . 볼트가 8개 이상인 플랜지의 경우 회전 방향으로 네 번째 검증 패스를 추가하여 모든 볼트가 이완 없이 목표 토크에 도달했는지 확인합니다.
8. 초기 열 순환 후 재토크를 수행합니다. 작동 조건에서 첫 번째 가열 및 냉각 주기가 끝나면 모든 볼트를 원래 목표 값으로 다시 조이십시오. 골판지 금속 개스킷은 지속적인 하중 하에서 코팅 재료가 크리프되면서 응력 완화를 겪으며, 이러한 완화는 첫 번째 열 사이클에 의해 가속화됩니다. 단일 재토크 패스로 손실된 볼트 하중을 복구하고 장기적인 씰 무결성을 확립합니다.

볼트 토크 계산: 올바른 숫자 얻기

올바른 볼트 토크는 골판지 금속 개스킷 설치에서 가장 수치적으로 정확한 요구 사항입니다. 목표 토크는 개스킷 주름을 완전히 안착시키고 작동 압력 하에서 적절한 안착 응력을 유지하기에 충분한 볼트 하중을 생성해야 하지만 플랜지의 구조적 용량이나 개스킷의 압착 한계를 초과해서는 안 됩니다.

차트는 중요한 실제 사항을 보여줍니다. 윤활 볼트는 동일한 볼트 하중을 생성하는 데 건식 볼트보다 30~35% 적은 토크가 필요합니다. . 윤활 볼트에 건식 볼트 토크 값을 적용하면 개스킷과 플랜지에 과부하가 발생합니다. 항상 사용 중인 특정 윤활유에 대해 계산된 토크 값을 사용하고, 다시 계산하지 않고 윤활유 유형을 대체하지 마십시오.

주름진 금속 개스킷 플랜지 조인트의 일반적인 토크 공식은 다음과 같습니다.

T = K × F × d

여기서 T = 목표 토크(Nm), K = 너트 계수(몰리윤활의 경우 0.12–0.15, 건식의 경우 0.18–0.22), F = 개스킷 장착 응력 요구 사항에서 계산된 필수 볼트 하중(N), d = 공칭 볼트 직경(m). 표준 플랜지 등급의 경우 필요한 볼트 하중 F는 개스킷의 최소 장착 응력(m 계수) 및 작동 압력 데이터를 사용하여 ASME PCC-1 또는 EN 1591 계산에서 파생됩니다.

일반적인 설치 오류 및 그 결과

가장 빈번한 설치 오류와 그 직접적인 결과를 이해하면 검사 팀이 조인트에 압력을 가하기 전에 문제를 식별하고 수정할 수 있습니다.

설치 후 확인 및 누출 테스트

설치 절차를 올바르게 완료한다고 해서 설치 후 확인이 필요하지 않은 것은 아닙니다. 체계적인 설치 후 점검을 통해 조인트가 실패로 인해 비용이 많이 들고 잠재적으로 위험한 전체 작동 조건에 노출되기 전에 오류를 포착합니다.

• 시각적인 볼트 토크 확인: 최종 토크 패스를 완료한 후 각 볼트와 너트를 페인트 마커 또는 토크 스트라이프로 표시합니다. 서비스 검사 중에 회전하는 볼트(줄무늬 정렬 불량으로 표시)는 장력이 손실되어 다시 조여야 합니다.
• 정수압 테스트: 공정 배관에 새로 설치하는 경우 ASME B31.3 또는 해당 코드에 따라 최대 허용 작동 압력(MAWP)의 1.5배로 수압 테스트를 수행하십시오. 최소 30분 동안 유지한 후 모든 플랜지 조인트에 습기나 흘러내림 흔적이 있는지 육안으로 검사합니다. 주름진 금속 개스킷은 올바르게 설치되었을 때 테스트 압력에서 누출이 전혀 없어야 합니다.
• 가스 서비스용 공압 테스트: 수압 테스트가 실용적이지 않은 경우(계기 라인, 가스 시스템) 압축 질소를 사용하여 더 낮은 테스트 압력(일반적으로 1.1x MAWP)에서의 공압 테스트가 표준입니다. 비눗물이나 전용 누출 감지액을 개스킷 주변에 바르고 최소 10분 동안 거품이 형성되는지 관찰하십시오.
• 최초 계획된 유지보수 시 재토크 검사: 첫 번째 열 주기 이후 적용된 재토크 값을 문서화합니다. 목표 값으로 돌아가기 위해 10% 이상의 토크가 필요한 볼트는 다음 유지 관리 간격에서 모니터링해야 하는 지속적인 응력 완화를 나타냅니다.

골판지 금속 개스킷 설치에 대해 자주 묻는 질문

Q1: 유지 관리를 위해 플랜지 조인트를 연 후 주름진 금속 개스킷을 재사용할 수 있습니까?

아니요. 주름진 금속 개스킷은 볼트 하중을 받고 장착된 후에는 재사용해서는 안 됩니다. 초기 조임 중에 주름 융선은 플랜지 면에 박혀서 제어된 소성 변형을 겪고 코팅 재료는 미세 표면 불규칙으로 재분배됩니다. 이러한 변형은 영구적입니다. 즉, 조인트가 분해되면 주름이 압축된 상태가 되어 원래 프로필로 복원할 수 없습니다. 사용한 개스킷을 다시 설치하면 시팅 접촉이 불충분해지고 초기 가압으로 인해 누출이 거의 확실하게 발생합니다. 플랜지 조인트를 열 때 조인트가 얼마나 짧은 시간 동안 사용되었는지에 관계없이 항상 새 개스킷을 설치하십시오.

Q2: 골판지 금속 개스킷과 나선형 상처 개스킷의 차이점은 무엇이며, 각각 언제 사용해야 합니까?

골판지 금속 개스킷은 주름이 형성된 스탬핑 금속 시트로, 얇고 가벼우며 안정적인 밀봉을 위해 정밀한 플랜지 표면 상태가 필요합니다. 나선형으로 감긴 개스킷은 나선형으로 함께 감겨진 금속 스트립과 부드러운 충진재로 구성되어 있어 보다 부드럽고 정합적인 시팅 동작을 제공합니다. 플랜지 표면 상태를 제어 및 유지할 수 있고, 무게와 두께가 중요한 경우(열 교환기 용도), 매우 높은 온도에서 연질 충전재를 사용할 수 없는 경우 주름진 금속 개스킷이 선호됩니다. 나선형 상처 개스킷은 플랜지 표면이 경미한 불규칙성을 가질 수 있는 경우, 정밀한 토크 제어 없이 설치의 용이성이 중요한 경우 또는 더 관대한 장착 동작이 설치 위험을 줄이는 저압 유틸리티 서비스에 선호됩니다.

Q3: 비표준 플랜지에 대한 맞춤형 주름형 개스킷을 어떻게 지정합니까?

가스켓 제조업체에 내경, 외경, 볼트 구멍 원 직경, 볼트 구멍 수 및 직경, 밀봉 두께를 보여주는 치수 도면 또는 CAD 파일을 제공하십시오. 추가적으로 유체 유형, 작동 온도, 작동 압력, 주기적인 온도 또는 압력 변화 등 서비스 조건을 지정합니다. 호환성 검증을 위해 플랜지 재질을 포함합니다. 중요 서비스(고압, 독성 유체, 수소 서비스)의 맞춤형 골판지 개스킷의 경우 제조업체가 설계가 필수 안전 여유를 충족하는지 확인할 수 있도록 필요한 압력 등급과 해당 설계 코드(ASME, EN 또는 기타)도 지정합니다.

Q4: 350°C의 증기 서비스에 사용되는 주름진 금속 개스킷에는 어떤 표면 코팅을 선택해야 합니까?

흑연 코팅은 350°C의 증기 서비스에 대한 표준이자 가장 적절한 선택입니다. 흑연은 장착 중에 탁월한 윤활성을 제공하고(완전한 주름 접촉을 달성하는 데 필요한 토크 감소) 반복되는 열 사이클을 통해 특성을 유지하며 전체 관련 온도 범위에서 증기와 화학적으로 호환됩니다. 260°C 이상에서는 PTFE 코팅이 권장되지 않습니다. 이 온도 이상에서는 품질이 저하되고 유해한 분해 생성물이 방출되기 때문입니다. 증기 서비스용 스테인리스강 비금속 골판형 개스킷의 경우 흑연 코팅 316L 스테인리스 개스킷은 350°C에서 표준 사양을 나타내며 탁월한 장기 신뢰성을 제공합니다.

Q5: 골판지 금속 개스킷은 설치 전 어떻게 보관해야 합니까?

직사광선, 오일 및 화학 증기가 없는 건조하고 온도가 조절되는 환경에서 골판지 금속 밀봉 개스킷을 원래 포장에 넣어 보관하십시오. 개스킷은 전체 면을 수평 또는 수직으로 지지하여 보관해야 합니다. 절대 가장자리에 기대어 보관하지 마십시오. 그러면 얇은 금속이 영구적으로 변형되고 주름 윤곽이 손상될 수 있습니다. 흑연 코팅 개스킷은 특히 오염에 민감합니다. 개스킷 표면에 지문 기름이 묻어도 플랜지 표면에 대한 코팅 접착력이 국부적으로 감소할 수 있습니다. 포장에서 꺼낸 후 항상 깨끗한 면 장갑으로 개스킷을 다루십시오. 코팅되지 않은 금속 개스킷을 적절하게 보관하려면 유통 기한이 정해져 있지 않지만 흑연 및 PTFE 코팅 개스킷은 코팅 무결성을 보장하기 위해 제조 후 3~5년 이내에 사용해야 합니다.

Q6: 주름진 금속 개스킷 조인트에 초기 가압 후 약간의 누출이 보이는 경우 올바른 절차는 무엇입니까?

먼저, 시정 조치를 취하기 전에 시스템을 안전한 작동 수준으로 감압하십시오. 골판지 금속 개스킷 서비스에서 압력이 가해진 조인트의 볼트를 조이려고 시도하지 마십시오. 개스킷이 압착 한계에 도달하거나 그 근처에 있을 수 있고 압력 하에서 추가 토크가 갑작스러운 치명적인 고장을 일으킬 수 있기 때문입니다. 압력이 낮아지면 별 패턴으로 토크 검증 과정을 수행하여 모든 볼트가 지정된 목표 값에 있는지 확인합니다. 볼트가 목표 아래에 있으면 목표 토크로 가져오고 누출 확인을 위해 다시 가압합니다. 모든 볼트가 목표 위치에 있고 누출이 지속되면 조인트를 완전히 분해해야 합니다. 플랜지 표면에 손상이 있는지 검사하고 개스킷을 새 장치로 교체하고 재조립하기 전에 플랜지 표면 마감 및 평탄도가 사양 내에 있는지 확인하십시오.