De structuur van de pakkingbus onder hoge temperatuur- en hogedrukomstandigheden: uitdagingen en verbeteringsideeën.

Bij kogelkranen en schuifafsluiters vormt de pakkingbus, als kernonderdeel van het spindelafdichtingssysteem, ondanks zijn statische constructie, een cruciale rol bij het voorkomen van lekkage van het medium. Vooral bij hoge temperaturen en hoge drukken, en bij frequent openen en sluiten, bepalen de structurele sterkte van de pakkingbus, de passingstolerantie en de pakkingprestaties samen de levensduur en stabiliteit van het gehele afdichtingssysteem.

De afgelopen jaren hebben we bij veel projecten in de chemische en energie-industrie geconstateerd dat problemen met de afdichting van de pakkingbus een steeds vaker voorkomend faalpunt vormen. Een gebruikersfeedback meldt dat bij een aantal middendrukkogelkranen na een half jaar gebruik lekkage bij de spindelvoet is opgetreden. Nader onderzoek wijst uit dat de pakkingdruk ongelijkmatig is, wat resulteert in onvolledige compressie. Bovendien vertoont de binnenholte van de pakkingbus coaxiale afwijkingen en is de ruwheid onvoldoende.

Voor dit soort bedrijfsomstandigheden adviseren wij om de pakkingkaststructuur te optimaliseren voor een symmetrisch compressieontwerp, waarbij de binnenholte afzonderlijk wordt geboord om de ruwheid van de binnenwand binnen Ra 0,8 te houden en de coaxialiteit niet hoger dan 0,02 mm. Daarnaast zal de toevoeging van een geleidingsstructuur of een ontwerp met een begrenzende schouder bijdragen aan een gelijkmatige compressie van de pakking en een stabiele werking van de klepstang.

Wat materiaalkeuze betreft, adviseren wij vaak het gebruik van roestvrij staal zoals AISI 316 of F6a, dat bestand is tegen verschillende corrosieve media. Als pakking wordt een flexibele grafietcomposiet PTFE-ring of een met metaal beklede grafietring aanbevolen, die een relatief betere afdichting en verouderingsbestendigheid bij hoge temperaturen biedt.

Tijdens de bewerking moet de passing van de pakkingbus met de afdichtingsring, de bovenste huls en andere bijbehorende onderdelen als geheel worden beoordeeld, niet afzonderlijk. We raden aan om de passing uniform aan te geven tijdens de tekenfase of te koppelen via onze modellering om ervoor te zorgen dat de montagespleet redelijk is en de compressieslag van de afdichting nauwkeurig is. Het algehele structurele ontwerp moet rekening houden met het openings- en sluitkoppel, de pakkingdruk en de redundantie van de thermische uitzetting, om de algehele afdichtingsprestaties van de klep daadwerkelijk te verbeteren.