Una guarnizione per caldaia a vapore è piccola rispetto all’intero impianto, ma svolge un ruolo fondamentale. Se viene utilizzata la guarnizione sbagliata, se la superficie di tenuta viene danneggiata o se il collegamento a vite viene serrato in modo non uniforme, una semplice manutenzione di routine può trasformarsi rapidamente trasformarsi rapidamente in un problema di perdita permanente. Nelle applicazioni a vapore ad alta pressione non è quindi sufficiente scegliere una guarnizione solo in base al livello di pressione o alla temperatura. Occorre tenere conto anche della struttura di chiusura, della rugosità superficiale, del materiale della guarnizione e delle condizioni di montaggio. Questa guida illustra gli aspetti fondamentali delle guarnizioni per caldaie a vapore con flange ad alta pressione , quando è necessario sostituire una guarnizione e quali punti sono importanti durante il montaggio.
Perché le guarnizioni per caldaie a vapore sono importanti nelle applicazioni ad alta pressione
Le caldaie a vapore operano in condizioni di pressione e temperatura estreme. In particolare, le chiusure dei fori di ispezione, dei fori superiori e dei passamanano richiedono una guarnizione che garantisca una tenuta affidabile tra le superfici di contatto. Thoenes Solutions produce guarnizioni per caldaie a vapore destinate a caldaie di riscaldamento e a vapore, generatori di vapore di processo e apparecchiature. Le guarnizioni sono progettate appositamente per soddisfare i requisiti esigenti delle aperture di ispezione, dei fori di testa e dei pozzetti di ispezione . Sono adatte per vapore e acqua calda ad alte temperature e pressioni. La guarnizione fa sempre parte di un sistema di tenuta completo. Chiusura, superfici di tenuta e raccordi a vite devono essere compatibili tra loro. Una scelta affidabile delle guarnizioni per caldaie a vapore inizia quindi con l’analisi delle effettive condizioni di impiego.
Come si scelgono le guarnizioni per flange delle caldaie a vapore?
Alla domanda «Come si scelgono le guarnizioni per flange?» non è possibile rispondere indicando un unico materiale. Innanzitutto occorre verificare le condizioni tecniche dell’applicazione.
I criteri di selezione più importanti sono:
- pressione di esercizio
- Temperatura di esercizio
- Fluido
- Tipo di flangia o di chiusura
- Giunto di tenuta
- Rugosità superficiale
- Dimensioni e forma della guarnizione
- Condizioni dell'impianto esistente
- Requisiti di montaggio
Una guarnizione non dovrebbe quindi essere scelta solo sulla base di un valore massimo di pressione o temperatura specificato. È fondamentale che la sua struttura sia adatta all’applicazione nel suo complesso.
Nel caso delle guarnizioni per caldaie a vapore di Thoenes, ad esempio, la rugosità superficiale dell’anello e del coperchio, nonché la fessura di tenuta presente, svolgono un ruolo importante nella scelta del tipo di guarnizione.
Scelta della guarnizione per caldaie a vapore: tipo 1 o tipo 2?
Thoenes offre due diversi tipi di guarnizioni per caldaie a vapore. La scelta dipende dalla specifica situazione di chiusura e di installazione.
Guarnizioni per caldaie a vapore Tipo 1
La guarnizione per caldaie a vapore Thoenes di tipo 1 è costituita da un supporto ondulato in acciaio inossidabile 1.4571 con rivestimento in grafite su entrambi i lati. A seconda della versione, il rivestimento in grafite può essere rinforzato con lamiera liscia oppure avere uno spessore di 0,5 mm. Il profilo del supporto e i rivestimenti sono progettati in modo tale che, una volta installata e sotto carico, le creste delle ondulazioni rimangano coperte dal materiale di rivestimento.
Il tipo 1 è adatto a diverse chiusure di caldaie a vapore con una rugosità superficiale dell’anello e del coperchio inferiore a 12,5 µm ed è, secondo Thoenes, destinato preferibilmente a impianti già in funzione . Le guarnizioni sono indicate per temperature fino a 250 °C e pressioni fino a 40 bar . Sono disponibili in forma rotonda, quadrata, ovale e ovale a stadio, tra l’altro per chiusure di fori di ispezione, fori di testa e bocche d’uomo.
Guarnizioni per caldaie a vapore tipo 2
Il tipo 2 è costituito da grafite espansa con un grado di purezza di almeno il 98% e un inserto in acciaio inossidabile o in acciaio inossidabile perforato. Una particolarità di questa versione è la certificazione per una fessura di tenuta maggiorata di 4,5 mm.
È adatta per chiusure con rugosità superficiale dell’anello e del coperchio compresa tra 6,3 e 12,5 µm ed è, secondo Thoenes, destinata preferibilmente a impianti di nuova realizzazione. Anche il tipo 2 è disponibile in diverse forme per chiusure con fori di ispezione, fori di testa e bocche di ispezione . La documentazione del prodotto indica una pressione di esercizio ammissibile di 40 bar e una temperatura di esercizio ammissibile di 250 °C.
Quando è necessario sostituire le guarnizioni per alta pressione?
La domanda «Quando sostituire le guarnizioni ad alta pressione?» è particolarmente rilevante per i team di manutenzione e riparazione.
Una guarnizione dovrebbe sempre essere controllata ogni volta che viene aperta una chiusura della caldaia . Se la guarnizione esistente è danneggiata, deformata o non più adatta alle condizioni operative previste, dovrebbe essere sostituita con una nuova guarnizione adeguata.
La sostituzione è particolarmente indicata quando:
- è stata rilevata una perdita,
- la guarnizione è danneggiata,
- la distanza di tenuta è cambiata,
- le superfici di tenuta sono state lavorate o riparate,
- le condizioni operative sono cambiate,
- se è necessaria una diversa configurazione della tenuta,
- il dispositivo di chiusura è stato aperto nell'ambito di un intervento di manutenzione.
Una perdita ricorrente non dovrebbe essere risolta semplicemente serrando più forte il raccordo. È invece necessario controllare congiuntamente la guarnizione, le superfici di tenuta, il raccordo e il montaggio.
Guida completa al montaggio dei raccordi a vite
La guarnizione corretta è solo una delle componenti di una tenuta affidabile. Anche il montaggio del raccordo influisce sul risultato.
1. Controllare le superfici di tenuta
Prima dell’installazione, le superfici di tenuta devono essere pulite e prive di residui . È necessario verificare la presenza di danni visibili, corrosione o irregolarità . La rugosità superficiale è particolarmente importante, poiché Thoenes distingue i diversi tipi di guarnizioni per caldaie a vapore, tra l’altro, in base ai valori di rugosità dell’anello e del coperchio.
2. Controllare la nuova guarnizione
Prima del montaggio è necessario verificare che la guarnizione sia corretta in termini di
- forma,
- dimensioni,
- tipo di guarnizione,
- composizione del materiale e
- condizioni d’uso
sia adeguata all’applicazione prevista. Una guarnizione non dovrebbe essere utilizzata solo perché si adatta meccanicamente all’apertura.
3. Posizionamento corretto della guarnizione
La guarnizione deve essere posizionata con cura sulla superficie di tenuta prevista . Non deve essere ruotata, danneggiata o inserita con forza . Un corretto posizionamento garantisce che la superficie di tenuta disponibile venga utilizzata come previsto.
4. Allineare il dispositivo di chiusura
Prima di serrare il raccordo, il dispositivo di chiusura deve essere correttamente allineato. Le viti non devono essere utilizzate per compensare errori di allineamento significativi del dispositivo di chiusura.
5. Serrare il raccordo in modo uniforme
Il raccordo a vite deve essere serrato secondo le istruzioni di montaggio previste per la rispettiva caldaia e chiusura.
In caso di valori di serraggio definiti o di una sequenza di serraggio prestabilita, è necessario rispettarli. L’obiettivo è garantire una distribuzione il più possibile uniforme della sollecitazione sulla guarnizione, evitando di sovraccaricare singole aree.
6. Eseguire il controllo finale
Dopo il montaggio, la chiusura deve essere controllata prima che l’ impianto venga rimesso in funzione. In caso di applicazioni critiche, occorre inoltre attenersi alle procedure di collaudo e accettazione previste dal gestore dell’impianto .
Cause frequenti di problemi con le guarnizioni per alta pressione
Anche una guarnizione di per sé idonea può causare problemi in caso di condizioni di installazione o di funzionamento errate.
Tra le cause più frequenti figurano:
- tipo di guarnizione errato,
- dimensioni della guarnizione inadeguate,
- superfici di tenuta danneggiate,
- rugosità superficiale non considerata,
- giunto di tenuta troppo ampio,
- serraggio non uniforme,
- posizionamento errato,
- condizioni operative inadeguate.
I dati tecnici forniti da Thoenes dimostrano che fattori quali la struttura della guarnizione, la fessura di tenuta e le condizioni superficiali devono essere presi in considerazione nella scelta.
Soluzioni su misura per guarnizioni ad alta pressione
Non tutte le chiusure per caldaie a vapore corrispondono a un modello standard. Forme costruttive, dimensioni e condizioni d’impiego diverse possono rendere necessaria una guarnizione realizzata su misura. Thoenes vanta una particolare esperienza nella produzione di guarnizioni per caldaie a vapore e guarnizioni ad anello ondulato.
L’azienda produce, tra l’altro, guarnizioni per fori di ispezione, fori di testa e passi d’uomo in forma rotonda, ovale, ovale a stadio e angolare. Sono possibili anche realizzazioni personalizzate su disegno, campione o in base a requisiti specifici del cliente. In questo modo la guarnizione può essere adattata in modo mirato alla struttura di chiusura esistente e ai rispettivi requisiti .
Lista di controllo per la scelta delle guarnizioni per caldaie a vapore
Prima di ordinare una guarnizione per una caldaia a vapore ad alta pressione è necessario chiarire i seguenti punti:
- Quali sono la pressione e la temperatura di esercizio?
- Qual è il fluido da sigillare?
- Qual è la struttura di chiusura presente?
- Qual è la larghezza della fessura di tenuta?
- Qual è la rugosità superficiale dell’anello e del coperchio?
- Qual è il tipo di guarnizione adatto all'applicazione?
- Quali sono la forma e le dimensioni richieste?
- Quali sono le specifiche di montaggio per il collegamento a vite?
- Si tratta di un impianto esistente o di un nuovo impianto?
- È necessaria una guarnizione realizzata su misura?
Più precise sono queste informazioni, più facile sarà individuare una soluzione di tenuta ad alta pressione adeguata.
Conclusione
Una tenuta affidabile nelle caldaie a vapore inizia già dalla scelta della guarnizione giusta. Per le guarnizioni delle caldaie a vapore su flange ad alta pressione , la pressione e la temperatura sono fattori importanti, ma non gli unici. Occorre tenere conto anche della struttura della chiusura, della rugosità superficiale, dello spazio di tenuta, della struttura della guarnizione e del montaggio.
Thoenes offre, con i modelli Tipo 1 e Tipo 2, diverse guarnizioni per caldaie a vapore adatte a diverse condizioni di chiusura. Le guarnizioni sono disponibili per chiusure con fori di ispezione, fori di testa e bocche di ispezione e possono essere realizzate in diverse forme. Per applicazioni esigenti è quindi più opportuno effettuare una scelta specifica per l’impianto piuttosto che utilizzare una qualsiasi guarnizione standard. I dati tecnici del rispettivo tipo di guarnizione e le condizioni di chiusura della caldaia dovrebbero sempre essere considerati insieme.
Domande frequenti
Quale guarnizione viene utilizzata per le caldaie a vapore ad alta pressione?
Ciò dipende dalla specifica struttura della chiusura, dalla pressione di esercizio, dalla temperatura, dallo spazio di tenuta e dalla rugosità superficiale. Thoenes offre, tra l’altro, guarnizioni per caldaie a vapore di tipo 1 e di tipo 2.
Come si sceglie una guarnizione per flangia per una caldaia a vapore?
Nella scelta occorre tenere conto della pressione di esercizio, della temperatura, del fluido, del tipo di chiusura, dello spazio di tenuta, della rugosità superficiale, delle dimensioni e della struttura della guarnizione .
Quando è necessario sostituire le guarnizioni per alta pressione?
Una guarnizione dovrebbe essere controllata in particolare durante gli interventi di manutenzione e dopo l’apertura di una chiusura. In caso di danni, perdite o cambiamenti delle condizioni di esercizio, è necessario utilizzare una nuova guarnizione adatta.
Qual è la differenza tra il tipo 1 e il tipo 2 di Thoenes?
Il Tipo 1 è costituito da un supporto ondulato in acciaio inossidabile con rivestimento in grafite e secondo Thoenes è destinato preferibilmente a impianti già in funzione . Il Tipo 2 è costituito da grafite espansa con inserto in acciaio inossidabile ed è certificato per una distanza di tenuta maggiore di 4,5 mm ed è destinato preferibilmente a impianti di nuova realizzazione.