واشر

گسکت

عضو آب بندی است که بین دو پیشانی فلنج قرار می گیرد و با استفاده از نیروی فشاری مجموعه ای از پیچ ها که در اطراف محیط لبه های فلنج قرار دارند، نگه داشته می شود .گسکت ها از مواد مختلفی درکاربردهای مختلف ساخته می شوند. گسکت ها باید به گونه ای ساخته و انتخاب شوند که در مدت زمان اتصالشان بتوانند در دما و فشارهای سیال عمر کنند .

سه استاندارد که برای طراحی گسکت ها بسیار مورد استفاده می باشد شامل موارد زیر می باشند:

ASME B16.20

ASME B16.21

API 6A

طبقه بندی گسکت ها از نظر جنس

• گسکت فلزی
• گسکت نیمه فلزی
• گسکت غیر فلزی

طبقه بندی گسکت ها از نظر نوع پیشانی فلنج

• گسکت تخت
• گسکت حلزونی اسپیرال وند
• گسکت پوشش فلزی
• گسکت رینگی

گسکت فلزی

این گسکت ها در انواع مختلف فولادی؛ مسی و دیگر مواد در بازار موجود می باشند. یکی از پرکاربردترین

نوع گسکت ها در این خانواده گسکت رینگی می باشد.

گسکت رینگی

این نوع رینگ ها از جنس فلز )معمولا فولادهای نرم و آلیاژهای آن ها( ساخته می شود. این نوع گسکت

قرار می گیرند. این RTJ بوده که در شیار فلنج های (Forged Rings) ها از رینگ ها آهنگری شده

گسکت ها معمولا در جاهایی که فشار بالا در سیستم وجود داشته باشد مورد استفاده قرار می گیرند .

آب بندی این گسکت ها بر اساس تماس فلز )خود گسکت یا رینگ( با فلز )شیار فلنج( حاصل می شود.

در هنگام قرار دادن رینگ در داخل شیار باید دقت شود که شیار عاری از عیب و برجستگی باشد تا به سطح رینگ آشیبی وارد نکند .

به طور کلی گسکت های نوع رینگی یا رینگ ها به چهار نوع طبقه بندی می شوند:

• نوع R پرکاربرد ترین نوع
• نوع RX
• نوع BX
• نوع AX

1- نوع R

این رینگ ها در دو مقطع

الف: بیضوی Oval

ب: 8 ضلعی Octagonal

با سطح تخت و یا برجسته استفاده می شود . مقطع 8 ضلعی RTJ از مقطع بیضوی عموما برای فلنج نوعی از بیضوی می باشد که برای آب بندی بیشتر مورد استفاده می باشد. معمولا برای کلاس های کاری  1500 به بالا کاربرد دارند و کمتر در کلاس 900 استفاده می شوند. اما برای کلاس های 150 تا 2500 ساخته می شوند ولی عمدا کاربردشان برای کلاس 1500 به بالا می باشد.

رینگ بیضی و هشت ضلعی

توزیع نیرو یا بار روی رینگ اهمیت بسیار زیادی در نشت بندی داره. این توزیع بار رو داخل خود رینگ از توی کارخونه انجام میدن که وقتی فلنج ها رو هم متصل میشن بار رو به این شیوه بهشون توزیع کنن. توی تصویر پایین این قضیه مشهود تر میشه براتون.

توزیع بار در نوع A

توزیع بار در نوع B

مربوط به نوع رینگ R می باشد.

توزیع بار در نوع B از بالا نیست بلکه در اثر فشار سیال منجر به تراکم و آب بندی بیشتر میشه یعنی هرچقدر فشار سیال درون لوله و فلنج افزایش پیدا کنه این آب بندی بیشتر میشه. توزیع بار در نوع A براساس فشار وارده از بولت یا پیچ ها هستش.

2- نوع RX

این نوع رینگ به فرم 7 ضلعی می باشد که حتما در شیار هم سایز خودش قرار بگیرد. این نوع رینگ ها پهن تر از نوع R می باشند . از این رینگ ها برای فلنج های سرچاهی مورد استفاده می باشند که تا کلاس کاری 1500 استفاده می شوند. بخشی از مقطع نامتقارن این رینگ ها جهت ایجاد نیروی خود انرژی زا می شود؛ بخش برجسته رینگ در تماس با شیارهای فلنج می باشد که این باعث می شود تا نیرو به قسمت بیرونی رینگ اعمال می گردد. از این رینگ بیشتر جهت آب بندی در سیستم هایی که تحمل بارهای ضربه ای و ارتعاشی مد نظر باشد مورد استفاده قرار می گیرد.

3- نوع BX

این رینگ ها فقط برای فلنج هایی که مطابق استاندارد API 6A | Type BX در کلاس کاری 5000  تا  15000 استفاده می شوند. قطر این رینگ ها نسبت به سایر رینگ هایی بیشتر می باشد حتی بزرگ تر از شیار فلنج؛ این امر خود سبب وارد آمدن نیروی اولیه به رینگ می گردد و نهایتا باعث ایجاد یک فشار عکس العملی شده و پیشانی دو فلنج کار کاملا به یکدیگر چسبانده می شود. این رینگ ها را نمی توان با رینگ هایی که گفته شد، تعویض کرد به دلیل این که شیاری که برای رینگ BX در نظر گرفته می شود با سایر شیارها متفاوت می باشد.

گسکت نیمه فلزی

این نوع از گسکت ها ترکیبی از دو یا بیشتر ماده فلزی و غیرفلزی است. فلز باعث استحکام و ظرافت واشر می شود و بخش غیر فلزی واشر، آب بندی اجزاء در برگیرنده را تامین می کند. این گونه گسکت ها در کلاس های 150 تا 2500 کاربرد دارند. انواع این واشرها شامل:

• گسکت اسپیرال
• واشر شانه ای

3-  واشر گرافیتی لبه دار

• واشر ژاکتی
• واشر پوششی

این دسته از گسکت ها بسیار بسیار پر کاربرد هستن توی صنایع نفت و گاز و بخش اعظم کارها با این نوع گسکت ها سرکار دارن. توی برگردان هایی که انجام دادم بعضی جاها عبارت گسکت، رینگ و واشر به کار برده شده. همشون ی معنی دارن و هدفشون نشت بندی هستش ولی جایی که ضخامت مطرح میشه عبارت رینگ به کار گرفتم و جایی که ضخامت متوسط باشه عبارت گسکت و جایی که به فرم لایی یا باریک باشه عبارت واشر به کار گرفته شده .

واشر شانه ای

از واشرها که در این خانواده جای دارد بنام شانه ای معروف می باشد، از یک هسته فلزی دندانه دندانه ای با رویه غیر فلزی نرم ساخته شده است و در کلیه کلاس های 150 تا 2500  کاربرد دارد.

واشر شانه ای بیشترین کاربرد را در مبدل های حرارتی جهت نشت بندی دارد.

واشر ژاکتی

نوع های دیگری از واشرها در این خانواده طبقه بندی می شوند که شامل ژاکتی و پوششی می باشند که واشر ژاکتی ابتدا با ماده ای غیر فلزی ساخته شده و رویه آن با مواد فلزی پوشش داده اند که بیشتر برای شیرها و پمپ ها استفاده می شود و بسیار ارزان می باشد. این نوع گسکت از جنس آزبست، تفلون و یا گرافیت می باشد که از زیر و رو با پوشش فلزی مستور شده است و ضخامت آن برای تمامی کلاس ها4.5+ 0.25 میلیمتر می باشد و قطر خارجی آن نیز برای تمامی کلاس ها ثابت است.  فقط قطر داخلی آن متغیر می باشد. این نوع گسکت ها برای فلنج های سطح برجسته، زبانه و شیار دارد و مبدل های حرارتی مورد استفاده قرار می گیرند.

واشرهای گرافیتی لبه دار

این نوع واشرها با قرار گرفتن یک ورق بسیار نازک از فولاد ضد زنگ به ضخامت 0.005 اینچ بین دولایه گرافیت ساخته می شوند که بسیار پر کاربرد در صنعت نفت می باشد. قرار دادن ورق فولاد ضد زنگ منجر به افزایش مقاومت کششی و تحمل پذیری بار بر روی سطح واشر می گردد.

گسکت اسپیرال

متشکل از یک نوار فلزی با سطح مقطع V شکل که به شکل ماریپچ روی هم ) شبیه نوار چسب( و در بین این ردیف های فلزی، با ماده ای نرم پر شده است. که در انتها همگی توسط یک جوش به هم وصل شده اند. قرار دادن این لایه های فلزی باعث ایجاد حالت ارتجاعی باعث حرکت گسکت بین فلنج شده و ناهمواری های آن را پر می کند .گسکت با تغییر شکل الاستیک و پلاستیک خود ناهمواری های روی پیشانی فلنج ها را پر کرده و منجر به آب بندی آن ها می شود. برای جلوگیری از تغییر شکل سطح پیشانی فلنج می آیند میزان استحکام و تنش تسلیم گسکت را به مقدار کمتری از مقاومت فلنج می رسانند. معمولا گسکت ها را به گونه ای می سازند تا از انبساط جانبی یا همان بیرون زدگی یا تو رفتگیش جلوگیری شود . سطح پیشانی فلنج هرچقدر زبرتر باشد از لغزش گسکت روی سطح خودش جلوگیری به عمل میاره. به قول خودمونی تر میشه گفت هر چقدر زبرتر باشه اصطلاک هم بین فلنج و گسکت بیشتر میشه و این خوبه حالا علمیش می گه که نباید ضریب اصطکاک از 0.5 بیشتر بشه؛ اگه بشه اون وقت گسکت در اثر فشار دو فلنج به تنش تسلیم خودش می رسه و…. ی تیکش از هم جدا میشه…. حالا از کجا بفهمیم نیروی وارد به گسکت چقد باشه یا یکم ملموس تر بخوام بگم میشه این که برای کلاس آب بندی بخار و اتمی چقدر باشه.

گسکت اسپیرال که بین دو فلنج سطح برجسته قرار گرفته

فلنج نر و ماده با گسکت اسپیرال بدون رینگ داخلی و خارجی

گسکت اسپیرال با رینگ داخلی و بیرونی این نوع گسکت برای فشارهای بالا کاربرد دارد و بیشتر برای فلنج های WN و  RF استفاده می شود.