Flange critiche: le rondelle avanzate eliminano il grippaggio e il lavoro a caldo

Mar 10, 2023

1 novembre 2022 | Di Lynnae Psimas, Ryder Britton e Shruti Bakshi, INTEGRA Technologies

Durante le attività di scavo dei vasi, gli impianti dovrebbero prestare molta attenzione alla progettazione delle rondelle utilizzate sulle flange imbullonate. Una semplice modifica in quest'area può contribuire a ridurre i tempi di inattività e migliorare la sicurezza

Le flange imbullonate sui recipienti e le relative rondelle sono spesso viste come componenti minori negli impianti di trattamento chimico che spesso possono essere trascurati, finché non si presenta un problema critico. Tuttavia, un esame più attento delle prestazioni e della progettazione delle lavatrici può aiutare gli impianti a ridurre significativamente i tempi e i costi di manutenzione, oltre a migliorare la sicurezza degli operatori. Questo articolo descrive l'applicazione nel mondo reale di una nuova tecnologia di lavaggio, la Velocity Washer, in un impianto di produzione petrolchimica.

La Velocity Washer brevettata (Figura 1) è stata sviluppata per facilitare tempi di rottura più rapidi su flange critiche. Utilizzato su flange industriali ad alta pressione e temperatura in diversi settori, tra cui quello petrolchimico, manifatturiero e aerospaziale, il Velocity Washer riduce i tempi di fermo e aumenta la sicurezza eliminando il grippaggio, la fonte primaria di elementi di fissaggio grippati.

FIGURA 1. Il design simmetrico di queste rondelle consente una semplice installazione con qualsiasi orientamento

Il grippaggio si verifica quando le parti metalliche vengono fatte scivolare l'una sull'altra sotto carichi elevati. Durante il movimento, lo stress locale, la deformazione dell'adesione e il calore possono favorire la formazione di legami metallici fino a quando i due pezzi separati dell'attrezzatura diventano un pezzo unico e solido. Il grippaggio è estremamente comune, causando costosi ritardi e richiedendo pericolosi sforzi di estrazione negli impianti. La Velocity Washer elimina il grippaggio rimuovendo il carico su un bullone prima di girare il dado. Ciò si traduce in tempi di pausa più rapidi e prevedibili e nell’eliminazione del lavoro a caldo, riducendo i costi della manodopera e aumentando la sicurezza dei lavoratori.

La Velocity Washer è stata recentemente introdotta per una multinazionale petrolchimica per affrontare problemi relativi a perni e dadi grippati o grippati, ritardi di produzione e lavori a caldo in un'area di processo. Il sito di lavoro lava tre grandi reattori a letto fluido ogni nove mesi per eliminare l'accumulo di solidi. Il sito aveva una lunga storia di costosi ritardi e soluzioni potenzialmente pericolose quando si tentava di sbullonare i miniconi sul fondo dei reattori per eseguire tali lavaggi. Prima dell'introduzione delle Velocity Washers, la rimozione degli elementi di fissaggio usurati richiedeva la sfiammatura dei dadi, il che aggiungeva 4-5 ore alla procedura di lavaggio e prevedeva l'uso di una fiamma libera in un'area di processo ristretta. Questa pratica introduceva anche problemi di integrità dovuti alla presenza di alte temperature vicino alla superficie di tenuta della flangia.

Gli ovvi problemi di sicurezza, i costi elevati e i ripetuti ritardi di produzione hanno spinto il sito a cercare soluzioni alternative. Sono stati proposti strumenti dinamometrici idraulici, ma quando utilizzati non erano in grado di rompere i dadi rovinati. Questo perché il fenomeno del grippaggio è molto più complesso del semplice attrito elevato: è una fusione delle due parti a livello molecolare. Anche il lubrificante per bulloni ad alta temperatura non è riuscito a ridurre il grippaggio poiché si è cotto alle temperature di processo. Il team di manutenzione senior del sito ha preso in considerazione anche i dadi idraulici. Tuttavia, la consultazione ha portato gli esperti di integrità a suggerire invece la Velocity Washer, a causa della sua attenzione all'usura, ai costi inferiori e alla semplice installazione.

La Velocity Washer utilizza un design merlato (il che significa che ha aperture intrinseche integrate) costituito da due pezzi impilati che vengono installati come una normale rondella. Grazie al loro design simmetrico, non possono essere installati nella direzione sbagliata. Il dado viene serrato in posizione utilizzando procedure standard e la rondella di velocità rimane in posizione durante tutto il funzionamento. Al momento del breakout, il nut viene ruotato di 12 gradi a sinistra. I pezzi della Velocity Washer collassano, rimuovendo tutto il carico dal dado e prevenendo il grippaggio prima che possa iniziare. Il dado viene quindi rimosso facilmente. La Figura 2 illustra questi passaggi.