SEALINGSYSTEEM VERKLEINT RISICO OP FLENSFALEN

Assetintegriteit vergroten met preventieve ingreep

Een degelijk onderhoud en snelle, veilige en duurzame reparaties zijn cruciaal om een industriële installatie efficiënt te laten functioneren. Preventief ingrijpen kan daarbij een van de mogelijke acties zijn. Dit artikel gaat na wat er mis kan gaan bij flensverbindingen en hoe er preventieve sealing aangebracht kan worden om lekken te voorkomen. Ter illustratie wordt daarvoor een casestudy bij een gekoelde LPG (Liquid Petroleum Gas)-plant gebruikt, waar een groot aantal carbonstalen flenzen voorzien werd van het Loctite Flange Sealing System.

VERBINDING TUSSEN BUIZEN

De platte ring aan het uiteinde van een buis is een flens. Om een degelijke buisverbinding tot stand te brengen, wordt de flens van de ene buis aan de flens van de andere buis gemonteerd. Dit gebeurt met bouten en moeren, die doorheen de voorziene gaten in de flens passen. Afhankelijk van de druk (van vloeistof of gas) in de buis variëren de diameter van de buis, de dikte van de flens en het aantal boutgaten. Tussen beide flenzen wordt meestal ook een afdichting geplaatst, zodat de verbinding goed dicht is en er geen gas- of vloeistoflekken ontstaan. Heel vaak zijn ook apparaten die tussen de pijpleidingen geplaatst worden, voorzien van flenzen. Zo is de verbinding eenvoudig te demonteren.

FLENSTYPES

Niet elke flens is identiek. Er is ruwweg een opdeling te maken in een aantal types flensen.

• Vaste flens
  Vaste flenzen zijn bevestigd met een lasverbinding op de buis of pijpleiding.
  
  
• Losse flens
  Losse flenzen komen voor op een pijp waarvan het uiteinde voorzien is van een kraag of omgehaalde rand. Deze flenzen worden dan over de leiding geschoven.
  
  
• Draadflens
  Draadflenzen zijn losse flenzen die door middel van een schroefdraad op de pijpuiteinden worden vastgeschroefd.
  
  
• Steekflens
  Om een leiding die voorzien is van flenzen, tijdelijk af te sluiten - en zo op een veilige manier onderhoudswerkzaamheden te verrichten - wordt een steekflens gebruikt. Deze wordt gemonteerd tussen de flenzen waardoor leidingen gescheiden worden en de doorstroom wordt gestopt. Op de lip van een steekflens staan de leidingdiameter en de drukklasse. Een flens die geplaatst wordt om de pijpleiding te beëindigen en daar voor langere tijd blijft zitten, noemt men een blindflens.
  
  
• Brilflens
  Wanneer een steekflens steeds op dezelfde plaats moet worden aangebracht, kiest men bij voorkeur voor een brilflens. Deze brilvormige flens heeft een gesloten kant (schijf) en een andere, open kant (ring). Bij werkzaamheden wordt de gesloten kant geplaatst; na de werken de open kant. Voordeel hiervan is dat het exacte type flens steeds ter plekke voorhanden is.

OORZAKEN FLENSFALEN

De verbinding tussen twee pijpleidingen waar vloeistof of gas vaak onder hoge druk doorstroomt, is vaak dé plek waar lekken kunnen ontstaan.

Hieronder vatten we de voornaamste oorzaken samen, waardoor een flens defect kan raken. Ze hebben allen te maken met corrosie.

Spleetcorrosie

Deze vorm van corrosie kan ontstaan wanneer twee metalen in een waterige oplossing tegen elkaar zijn geplaatst of wanneer een niet-metalen onderdeel (bv. de pakking) een metaaloppervlak gedeeltelijk of volledig bedekt. Er ontstaat een gleuf waarin de vloeistof in de tip weinig uitwisseling heeft met de zuurstof aan de bovenzijde van de spleet. Zo ontstaat een potentiaalverschil, want de punt van de spleet stelt zich anodisch op. Daardoor wordt de zuurtegraad sterk verlaagd, wat dan weer leidt tot corrosie.

Bimetaalcorrosie

Wanneer twee verschillende metalen gebruikt worden, kan een elektrochemisch proces plaatsvinden in aanwezigheid van een elektrolyt. Het potentiaalverschil tussen de verschillende metalen of legeringen zal ervoor zorgen dat de ene materie optreedt als een anode, terwijl de andere als kathode fungeert. Vervolgens vindt versnelde corrosie plaats op het metaal dat als anode optreedt; deze lost op in de elektrolyt die als middel dient voor ionenmigratie.

Necking van de bouten

Plaatselijke corrosie bij verbindingen ten gevolge van buigingseffecten noemt men 'necking'. Deze buigingseffecten ontstaan door een omgekeerde, cyclische belasting. Het gevolg hiervan is het verlies aan coating en/of het loslaten van kalkaanslag. Daardoor wordt vers metaal steeds aan verdere corrosie blootgesteld. Deze reactie versnelt nog met het dunner worden van het materiaal.

PREVENTIEF SEALEN ALS OPLOSSING

Een oplossing om de integriteit van assets zoals flenzen te verbeteren is het preventief sealen. Met gebruik van een flenssealingsysteem worden de (corrosieve) oorzaken van flensfalen aangepakt.

Voordelen

Het preventief sealen van flenzen heeft natuurlijk een hele resem voordelen. Zo wordt het hele pijpleidingssysteem verbeterd en wordt de degeneratie van flenzen gestopt. Een dure oplossing zoals het vervangen van flenzen wordt daardoor minstens tijdelijk overbodig. Bovendien kan deze ingreep, die een 'koude' reparatieoplossing is, in situ gebeuren. Deze herstelling zelf is economisch gunstig, eenvoudig uit te voeren en neemt slechts enkele minuten in beslag.

Toepassingen

Het flenssealsysteem kan toegepast worden op zowel nieuwe als beschadigde flenzen. Ook op inwendige corrosiegebieden is het systeem toepasbaar.

De meest voorkomende nijverheden waar deze oplossing wordt toegepast, zijn de olie- en gasindustrie, boorplatforms, petrochemische installaties, energiecentrales, watervoorzieningen … 

700 FLENZEN GEDICHT IN 6 WEKEN

Casestudy: carbonstaalflenzen in een gekoelde LPG-plant
Uitdaging: potentiële lekkage van R22-koelvloeistof in 700 flenzen; R22 niet langer beschikbaar voor het hervullen

• Verwijder al het oude isolatiemateriaal en reinig de flens.
• Meet de flens en creëer een nitril-O-ring rond de spoel met gebruik van Loctite 406. Rol het in positie.

• Trek de O-ring in het gat van de vastgeschroefde flens.
• Injecteer vervolgens het Loctite PC 7255 epoxy­systeem in de opening met gebruik van een kit­pistool.

• Eenmaal gevuld, moet de O-ring volledig weer in positie gerold worden.

• Installeer de roestvrijstalen strapband rond de flens en druk de Loctite PC 7255 O‑ring hydraulisch in de flensruimte.

• Geef de Loctite PC 7255 voldoende tijd om uit te harden.

Oplossing: Lekkage gestopt (waterstoflektest) en functioneren plant verzekerd tot eind asset life (volgende drie jaar)
Toegevoegde waarde: Kosten bespaard t.o.v. engineeringoplossing; verbetering integriteit van de pijpleiding en stop van degeneratie van flenzen.