Odhaduje se, že 50 až 80 % netěsností přírubových spojů je způsobenou nedostatečným předpětím šroubů. Při správné montáži jsou všechny šrouby díky utažení předepnuty o určité prodloužení. Při rychlém najíždění na provozní teplotu se příruby zahřívají rychleji než šrouby. To vede k dalšímu navýšení napětí ve šroubech a zvýšení přítlaku na těsnění. Pokud jsou těsnění vyrobena z měkkých materiálů (grafit, PTFE, Mica, vláknito-pryžové desky), dojde vlivem teplotní dilatace k dodatečné deformaci těsnění. Jakmile se vyrovná teplota není schopno v těchto případech pokrýt dodatečnou deformaci těsnění a z důvodu poklesu měrného tlaku na těsnění nastává únik.
Například u správně utaženého přírubového spoje DN 150, PN40 je prodloužení šroubů cca 0,1mm. Pokud dojde k většímu rozdílu teploty mezi přírubami a šrouby než 100 °C, těsnění se trvale deformuje o 0,1mm – úplná ztráta předpětí ve šroubech.
Talířové pružiny jsou efektivním řešením výše popsaných problémů, protože jsou schopny výrazně navýšit elasticitu šroubového spoje. Použitím dvou pružin na předchozím příkladu bychom místo 100% ztráty předpětí šroubů ztratili pouze 9 %!
Souhlasné a nesouhlasné uspořádání talířových pružin.
Příruby vhodné pro použití talířových pružin:
- Kritické přírubové spoje, kde únik média může způsobit havárii
- Přírubové spoje s velkými změnami teplot
- je předpoklad relaxace šroubů nebo těsnění přírubového spoje za provozních podmínek
- Opakované problémy s netěsnostmi
- Uvolňování šroubů vibracemi
Zkušenosti z rafinerií a petrochemických podniků potvrzují, že použítí talířových pružin na kritických přírubových spojích prokazatelně přispělo k zvýšení jejich těsnosti.
Důvody ztráty předpětí ve šroubech:
- Deformace a relaxace těsnění pod zatížením
- Plastické deformace a relaxace šroubů
- Vibrace
- Vnější síly na přírubový spoj
- Rozdílné teplotní dilatace přírub a šroubů
Správně navržené talířové pružiny jsou schopny navýšit elasticitu šroubového spoje 7-15 krát !!! Je to nejúčinější metoda zvýšení těsnosti kritických přírubových spojů a redukce emisí ze zařízení.
Pružnost šroubového spoje:
A) s talířovými pružinami
B) s prodlužovacím pouzdrem zajišťujícím stejnou elasticitu jako varianta A
Firma Pokorný navrhuje a dodává sady talířových pružin na kritické přírubové spoje.
