Databáze ESA pro charakteristiky těsnění

V prosinci 2020 spustila ESA databázi ověřených charakteristik těsnění podle evropské normy EN 13555.

ESA (European Sealing Association) provozuje databázi www.ESAdata.org jako službu pro své členy a pro celosvětový průmysl. Údaje jsou ověřeny každým výrobcem a nezávisle ověřeny a schváleny pro publikování pracovní skupinou ESA, aby byla zajištěna konzistentnost a přesnost.

Databáze je volně přístupná na https://www.ESAdata.org .

V posledních třech letech neustále narůstá povědomí o tohoto zdroji poskytující spolehlivé parametry. Před několika měsíci ESA oznámila další krok ve vývoji ESAdata.org. Grafika byla kompletně přepracována a pro uživatele byly výrazně rozšířeny možnosti výběru a filtrování vyhledávaných parametrů.

Kromě dříve možných výběrových kritérií, jako je výrobce těsnění a typ těsnění, lze nyní předvolit materiál těsnění, zkoušenou geometrii těsnění, zkušební teplotu, zkušební tlak a dosažitelnou třídu těsnosti.

ESA tak poskytuje nástroj pro snadné získání spolehlivých, ověřených a schválených charakteristik těsnění podle EN 13555 pro provádění matematických důkazů pevnosti a těsnosti podle normy EN 1591-1. Někteří výrobci výpočetních softwaru využívají toto datové rozhraní webového nástroje a přenášejí tyto charakteristiky přímo do svých výpočetních softwarových nástrojů. Aplikace vstupních dat pro výpočty se tím tedy výrazně zjednoduší.

Vlastnosti těsnění podle EN 13555

Pro výběr těsnění a pro výpočet šroubového přírubového spoje pro dané požadavky (zatížení, média, požadovaná třída těsnosti) dle EN 1591-1 jsou vlastnosti těsnění definovány v EN 13555; tyto vlastnosti těsnění jsou uvedeny v tabulce 1.

Některé charakteristiky popisují mechanické chování a jiné těsnost materiálů těsnění:

• Nejvyšší utahovací tlak, který může bezpečně působit na těsnění Q_{S MAX}, při provozní teplotě, aniž by došlo k poškození těsnění.
• Modul pružnosti E_G těsnění při provozní teplotě popisující regenerační schopnost těsnění. (norma EN 13555 = směrnice odlehčovacího modulu těsnění)
• Faktor relaxace tečení P_QR nebo přídavný e_GC průhyb těsnění v důsledku efektů relaxace tečení. (norma EN 13555 = poměr utahovacích tlaků před a po uvolnění)
• Nejnižší utahovací tlak po montáži Q_MIN(L) pro požadovanou třídu netěsnosti L. při okolní teplotě
• Nejnižší utahovací tlak při provozu Q_{S MIN(L)}, který závisí na montážním napětí těsnění QA a který je vyžadován pro splnění třídy netěsnosti L.

Navíc faktor tření μ_G mezi materiálem těsnění a povrchem příruby, který je nezbytný pro zpracování smykových sil a torzních momentů, je nově definován v EN 13555. Mimochodem většina dnes publikovaných faktorů tření μ_G byla stanovena v ESA výzkumný projekt od roku 2016 do roku 2017.

Koncepce databáze

Pracovní skupina ESA je nejdůležitějším orgánem pro zveřejňování charakteristik těsnění na ESAdata.org. Skládá se z nejméně šesti zaměstnanců různých členských společností ESA Flange Gasket Division (FGD). Pracovní skupina ESAdata je odpovědná za provedení křížových testů, za schválení vlastností těsnění pro zveřejnění a za objasnění zveřejněných charakteristik.

Všichni výrobci těsnění mají možnost být zastoupeni na ESAdata.org se svými materiály těsnění, pokud splňují všechny specifikované požadavky: členství v ESA (https://www.europeansealing.com/ ) nebo FSA (https://www.fluidsealing.com/ ), poskytování charakteristik založených na výsledcích testů a deseti referenčních vzorcích, přijatelná odchylka výsledků dvojitých testů a schválení charakteristiky pracovní skupiny ESAdata.

Všechny hodnoty těsnění musí být stanoveny dvojitým testováním. Parametry zkoušky, zkušebního zařízení a výsledky provedených zkoušek musí být zdokumentovány ve zkušebním protokolu včetně fotografií. Rozdíl mezi výsledky dvojitého testu musí být v definovaných mezích, které vycházejí ze zkušeností členů ESA. Předložená zpráva a hodnotící soubory všech zkoušek jsou ověřovány a kontrolovány z hlediska důvěrohodnosti (porovnáním s výsledky zkoušek podobných materiálů těsnění) a z hlediska shody přípustné odchylky dvojité zkoušky.

Po ověření se provede křížová kontrola, pokud charakteristiky nebyly stanoveny nezávislou zkušebnou nebo pokud neexistují oprávněné pochybnosti o hodnotách. Charakteristiky zjištěné při křížové kontrole na jednom z dodaných referenčních vzorků musí být v rámci dovolené odchylky oproti původně dodaným charakteristikám, jinak nelze data zveřejnit. Jen tak lze zaručit nejvyšší úroveň spolehlivosti publikovaných dat.

Návrh a funkce databáze

Úvodní stránka webu nabízí různá výběrová políčka a posuvníky, pomocí kterých lze filtrovat zobrazené datové listy; viz obrázek 1.

Nabídkové roletky obsahují předdefinované hodnoty nastavené pracovní skupinou ESA pro nejlepší možnou kategorizaci různých těsnění. Pole výběru výrobce je zcela jasné. Pro typ těsnění byla vytvořena sestava, která se také do značné míry odráží v evropských normách pro geometrie těsnění:

• Těsnicí páska
• Ploché těsnění
• Ploché těsnění s PTFE obalem
• Pryžové těsnění s ocelovou vložkou
• Hřebínkové těsnění
• Spirálově vinuté těsnění
• Kovové těsnění s plochým nebo vlnitým profilem (typ SC)
• Kovové těsnění s plochým nebo vlnitým profilem (typ CR)
• RTJ těsnění (oválný typ)
• RTJ těsnění (osmihranný typ)
• Obalovaná těsnění
• Čočková těsnění
• Kovové těsnění s tvarovanými plochami

Obrázek 3. Pohled na výsledky (dlaždice) podle filtru požadavku na těsnění

Materiál těsnění, který zahrnuje materiál desky, povlak nebo výplň, ale ne materiálu nosiče, je rozdělen do kategorií:

• PTFE
• Grafit
• Vláknité
• zušlechtěná Slída

Standardní specifikace lze nalézt v rozevíracím seznamu norem geometrie těsnění, přičemž se rozlišuje, zda se těsnění používají v přírubových spojích s označením PN nebo Class:

• PN označený EN 1092-x „Hrubá lišta“ (EN 1514-x)
• Třída označená EN 1759-x „Hrubá lišta“ (EN 12560-x)
• PN označeno EN 1092-x „Pero/drážka“
• Třída označená EN 1759-x „Pero/drážka“
• Nestandardní

Na druhé straně se limity posuvníků automaticky upravují podle obsahu databáze. Přesné limity dostupných parametrů těsnění jsou proto znázorněny těmito hodnotami. To platí pro zkušební teplotu, zkušební tlak, třídu těsnosti a jmenovitou tloušťku těsnění. Pouhým posunutím jezdce lze následně omezit vybraná těsnění pro všechny tyto parametry.

Všechna těsnění, která splňují tato předem vybraná kritéria, jsou uvedena buď v zobrazení seznamu, nebo v zobrazení dlaždic. Tento přehled pak ukazuje nejdůležitější informace o příslušných těsněních a jejich charakteristických hodnotách; viz obrázky 2 a 3.

Podrobnější informace včetně všech charakteristik dle EN 13555 v tabulkách a diagramech lze získat výběrem těsnění; viz obrázek 4. V tomto zobrazení lze datové listy stáhnout také jako soubor PDF a samotné charakteristické hodnoty v souboru XML. Datové listy obsahují všechny důležité informace o těsnění a všechny charakteristické hodnoty v závislosti na zkušebních parametrech jako je teplota, vnitřní tlak nebo virtuální/simulovanou tuhost přírubového spoje.

Všechny datové listy mají stav revize a datum vydání, takže dříve stažený datový list lze kdykoli zkontrolovat, zda je aktuální. XML soubor má pevnou strukturu, takže data lze snadno dále zpracovávat a hodnoty přenášet do databáze výrobce softwaru.

Databáze se neustále rozrůstá a více členů ESA využívá příležitosti publikovat své vlastnosti těsnění na ESAdata.org. Ale nejen počet datových listů se neustále zvyšuje, ale přibývají i charakteristické hodnoty pro další zkušební teploty nebo zkušební tlaky, takže se zlepšují informace pro všechny typy aplikací v průmyslu.

Plány do budoucna

ESA se rozhodla otevřít databázi ESAdata.org i pro nečleny. Výrobci, kteří splňují stanovené požadavky, mohou svá data předložit ke zveřejnění v databázi ESAdata.org . Případně mohou požádat o členství v ESA, které nabízí mnohem více příležitostí pro výrobce, protože se mohou aktivně zapojit do práce různých divizí ESA. Pro další informace kontaktujte prosím info@euopeansealing.com

ESAdata.org je vyvíjející se databáze a první fáze programu byla omezena na charakteristiky těsnění podle EN 13555, které jsou vyžadovány pro výpočty přírub podle EN 1591-1. Z dlouhodobého hlediska je cílem, aby databáze byla vyvíjena tak, aby zahrnovala další charakteristiky, např. charakteristiky HOBT, charakteristiky ROTT, hodnoty m & y atd. Databáze má být v průběhu několika příštích let rozšířena, aby se stala jednou z nejvíce důležitého zdroje technických informací pro těsnění a těsnících materiálů.

O autorovi

Dr.-Ing. Manfred Schaaf je výkonným ředitelem společnosti amtec GmbH v německém Lauffenu. Je členem několika národních a evropských normalizačních komisí pro technologii těsnění a také členem divize ESA Flange Gaskets.

Autor: Dr.-Ing. Manfred Schaaf
Přeložil: Ing. J. Tomáš, www.TECHSEAL.cz