- Фланцеві прокладки для невідповідальних з'єднань
- Замазки з сурику і свинцевого білила
- Прокладки з лляної плетінки
- Фланцеві прокладки з прессшпана і картону
- Прокладки з фібри
- Тканинні прокладки для фланців
- гумові прокладки
- Азбестові прокладки для фланців
- паронітові прокладки
- Фланцеві прокладки з фторопласту
- Графітові прокладки для фланців
- Прокладки на основі вермикуліту
- Прокладки з вітону
- Прокладки з нітрилу
- Прокладки на основі склоепоксидні шаруватого пластику
- висновок
Прокладки між фланцями і замазки (застосовувалися раніше) призначаються для створення непроникності з'єднань труб.
Історія розвитку неметалічних фланцевих прокладок ущільнювачів залежала від успіхів хімічної промисловості в області знаходження нових матеріалів і дослідження їх властивостей, з одного боку, і від досягнень конструкторської думки, з іншого боку.
Виробники розробили безліч типів м'яких плоских прокладок (soft cut gasket), вирізаних з листових матеріалів.
Деякі з матеріалів на практиці поступалися своїм попередникам в температурної та хімічної стійкості, опорі повзучості і ущільнювачів властивості.
Зараз розвинений широкий діапазон плоских прокладок з спресованих волокнистих листових матеріалів. Деякі з цих матеріалів ущільнювачів були модернізовані за рахунок застосування традиційного вальцювання або лістовального каландрирования. Також і деякі неволокнистих матеріали мають хороші ущільнювальні властивості.
Фланцеві прокладки для невідповідальних з'єднань
Важливими перевагами даного виду неметалевих прокладок для фланців є невисока ціна на прокладки і доступність матеріалів. Ці прокладки не відрізняються хорошими ущільнювачів властивостями і резистентністю до багатьох типів агресивних впливів.
Деякі види таких прокладок не стійкі навіть до впливу води, а деякі можуть застосовуватися тільки для сантехнічних цілей.
Матеріал прокладок вибирається залежно від параметрів трубопроводу. Дані про прокладки, які застосовувались раніше, наведені в табл. 1. Деякі типи ущільнювачів (особливо - пароніт) застосовуються для ущільнення різних типів фланцевих з'єднань донині.
Прокладки вирізують ручними ножицями, Жестяніцкий дисковими ножицями або на штамповочном пресі. Останнє особливо доцільно при серійному виробництві деталей трубопроводів .
Замазки з сурику і свинцевого білила
Найбільш поширеними раніше були Сурикова замазка і замазка з цинкових білил. Сурикова замазка являє собою суміш свинцевого сурику (рис. 1) і свинцевих білил, розмішують в вареному маслі.
Для паропроводів високого тиску застосовували ще пасту, що складається з свинцевого глету (PbO), залізної тирси, охри, крейди і графіту.
Прокладки з лляної плетінки
Мал. 2. Льняна
плетінка
Прокладки з лляної плетінки - старий "дідівський" спосіб ущільнення - вже не можна вважати придатним для фланцевих з'єднань сучасних трубопроводів, так як льон витримує малі температури і тиску, може піддаватися гниття.
Для герметизації сполучних вузлів трубопроводів застосовувалися довговолокнисті сорти тіпаний льону:
льон-сланець (колгоспний),
льон-моченец (колгоспний),
льон заводської обробки.
Фланцеві прокладки з прессшпана і картону
Прессшпан - тонкий щільний картон з глянсуватою поверхнею. Прокладки з картону завтовшки 1 ... 5 мм виробляються по ГОСТ 15180-86, застосовуються для водяних трубопроводів під тиском до 17 ат = 1,6 МПа і температурі, нафто-маслопроводов при невеликих температурах.
Прокладки з картону виготовляються по ГОСТ 15180-86, а картон - по ГОСТ 9347-74. Картонні прокладки застосовуються при робочих тисках 0,1 ... 1,6 МПа.
Прокладки з фібри
Мал. 3. Прокладки
з фібри
Фібра - спресована, гнучка і міцна паперова маса, використовувана як ізоляційний матеріал.
Прокладки для сталевих фланців з фібри раніше не були стійки навіть до впливу води і могли застосовуватися тільки для фланців повітропроводів.
Фібра по ГОСТ 14613-83 проводиться як пресований картон з целюлозної і деревної маси, просочений хлоридом цинку або кальцію. При впливі хлориду цинку папір набухає і частково розчиняється; утворилася з клейких волокон маса спресовується, а потім промивається і сушиться. Прокладки з просоченої фібри вже більш стійкі до впливу середовища. Існують різні марки фібри, що застосовуються для виготовлення ущільнюючих прокладок:
ФТ - фібра технічна для виготовлення конструкційних і ізолюючих деталей машин, приладів та інших виробів машинобудування;
ФСВ - фібра спеціальна високоміцна з обмеженими показниками масло і бензінопоглощенія для виготовлення особливо міцних деталей;
ФПК -фібра прокладкові кіслородостойкая для виготовленні прокладок і деталей, що стикаються з киснем;
КМФ-фібра касторової-гліцеринова для виготовлення ущільнюючих прокладок до з'єднань деталей трубопроводів .
Для підвищення водостійкості фібра може просочуватися парафіном. Просочена фібра легко піддається механічній обробці, не розчиняється в гасі, бензині, спирті, ацетоні, але руйнується в міцних кислотах - сірчаної, азотної і соляної.
Тканинні прокладки для фланців
Тканинні прокладки, просочені Сурикової замазкою, раніше встановлювалися на підводних пристроях, суднових Кінгстон, донної арматури, з'єднаннях, які не потребують частого монтажу.
гумові прокладки
Раніше (див. Табл. 1) гумові прокладки застосовувалися тільки на водопроводах. З появою ж масло-бензостойкой гуми застосування гумових прокладок поширилося і на продуктопроводи.
Гума, застосовувана для виробництва прокладок для фланців, можна поділити на кілька видів:
ТМКЩ - морозостійкі,
АМС - атмосферомаслостойкая,
МБС - маслобензостойкая,
кислотно-щелочестойкая і
харчова.
Гумові прокладки мають високу еластичність, що забезпечує високу щільність контакту ущільнювальної поверхні сталевого фланця з прокладкою без застосування особливих зусиль при затягуванні фланцевого кріплення . Матеріал має високу стійкість до різних агресивних середовищ, а також є практично непроникним для газів, парів і рідин.
Залежно від твердості гума підрозділяється на м'яку (М), середньої твердості (С) і підвищеної твердості (Т).
Залежно від стійкості до дії масла і бензину маслобензостойкая гума підрозділяється на марки А і Б.
Для фланцевих з'єднань систем газорозподілу з робочим тиском до 6 кгс / см2 (0,6 МПа) рекомендується застосовувати прокладки, виготовлені з листової маслобензостойкой гуми (МБ) марок А і Б (без тканинної основи) по ГОСТ 17133-83 і ГОСТ 7338-77 товщиною 3-5 мм.
Приклад умовного позначення прокладки для фланця Ду 100 мм на Ру 4,0 МПа (40 кгс / см2) виконання Д з гуми марки ТМКЩ (тепломорозокіслотощелочетсойкая), середньої твердості:
Прокладка Д-100-40-ТМКЩ-С-ГОСТ 15180-86
Азбестові прокладки для фланців
Мал. 4. азбестовий шнур
Азбестові прокладки використовують високу стійкість азбесту проти температурних і хімічних впливів. Азбестовий шнур (рис. 4) і папір застосовувалися як ущільнювальний матеріал. Пізніше азбестові прокладки стали армувати латунної сіткою.
Клінгер - прогумований і вулканізований азбестовий картон - найчастіше застосовувався тільки при ущільненні з'єднань водо- і паропроводів високого тиску внаслідок використання немаслостійкими гуми при його виробництві.
Пізніше принципи армування і прорезініванія були об'єднані, і розроблено азбестове армоване полотно (ГОСТ 2198-76 Полотно азбестове армоване і прокладки з нього) - прогумована і прографітізірованная тканину полотняного або саржевого переплетення на основі латунного дроту.
Азбестовий картон по ГОСТ 2850-80 марок КАОН-1, азбестовий-2 може застосовуватися в якості прокладки при вимозі вогнестійкості фланцевого з'єднання.
Головний недолік азбесту - його неекологічність, шкідливість для організму (особливо дихальної системи) людини, тому сьогодні застосування азбесту в складі неметалевих прокладок уникають.
Таблиця 1. Характеристики фланцевих прокладок середини минулого століттяМатеріал фланцевих прокладокПризначення трубопроводівПараметри середовищаПримітка
граничний тиск, ат / МПа гранична температура, ° C Плетінка з лляної або конопляної пряжі невідповідальних з'єднання (установка горловин в відсіки подвійного дна на судах) - - - непропитанная фібра Повітропроводи - - Недостатньо стійка проти дії рідкого середовища Тканини, просочені або змащені Сурикової замазкою, парусина, полотно Установка підводних пристроїв, удова Кінгстон, донної арматури, з'єднань, які не потребують частого монтажу - - - прессшпана, картон 1-5 мм завтовшки Водопроводи, що працюють при невеликих температурах; нафто-мастилопроводи
17 / 1,6 (вода)
40 / 3,9 (нафта)
6 / 0,6 (масло)
50 (вода)
120 (нафта)
85 (масло) Для трубопроводів, що працюють при високому тиску, прессшпан просочується або проваривается в оліфі Гума немаслостійкими (в чистому вигляді або з парусинової прошарком) Водопроводи
17 / 1,6 (без прошарку)
40 / 3,9 (з прошарком)
50 (без прошарку)
120 (з прошарком)
Застосування для нафто-масло-бензопроводу не допускається
Для предохраніенія від прикипання фланці зовні фарбують, а прокладки натирають крейдою
Азбест (азбестовий шнур, папір) Паропроводи, вихлопні трубопроводи на судах 40 / 3,9
120 (пар насичений)
400 (вихлопні гази)
Вогнестійкий, Кислотоупор, малотеплопроводен Азбест з латунної сіткою Трубопроводи, що працюють при високих температурах і тисках
80 / 7,8 (пар насичений і перегрітий)
40 / 3,9 (вихлопні гази)
450
400
Прокладку перед установкою змочують водою, а фланці натирають графітом Клінгер (прогумований і вулканізований азбестовий картон) Трубопроводи високого тиску 80 / 7,8 (пар насичений і перегрітий) 450 Масло і нафту роз'їдають Клінгер. Перед установкою прокладку змочують мильною водою і посипають графітом. Пароніт (суміш азбесту з каучуком) Водяні трубопроводи, паропроводи 80 / 7,8 450
паронітові прокладки
Пароніт (Compressed asbestos fibre sheets) (ГОСТ 481-80) - прокладки для ущільнення плоских роз'ємів з різними середовищами (холодні і гарячі гази, повітря, пар, масло, нафтопродукти та ін.).
Залежно від призначення пароніт виготовляють дев'яти марок, деякі з яких використовуються для ущільнення фланцевих з'єднань: пароніт загального призначення (ПОН, ПОН-А, ПОН-Б, ПОН-В), пароніт маслобензостойкий (ПМБ, ПМБ-1), пароніт кислотостойкий ( ПК), пароніт, армований сіткою (ПА).
Паронітові прокладки використовуються при температурі середовища в діапазоні -40 ... + 450 ° С і при показниках по тиску до 6,4 МПа (64 кгс / см2). Такі показники дозволяють транспортувати воду, пар, повітря, сухі нейтральні інертні гази, водні розчини солей, аміак, рідкий азот і кисень, а також важкі і легкі нафтопродукти.
Паронітові прокладки застосовуються для ущільнення фланцевих з'єднань з поверхнями ущільнювачів типу «Гладкі» (1-е виконання по ГОСТ 12815-80), «шип-паз» (4-е, 5-е виконання по ГОСТ 12815-80), «виступ-западина», (2-е, 3-е виконання по ГОСТ 12815-80), а також для фланців судин і апаратів .
Фланцеві прокладки з фторопласту
Фторопласт-4, що є продуктом полімеризації тетрафторетилену, має стійкість до кислот, органічних розчинників, нафтопродуктів, лугів, крім лужних металів. Фторопластові прокладки мають досить широким діапазоном допустимих температур (-269 ... + 260 ° С), інертністю, стійкістю до водяної пари, кліматичних і біологічних впливів, досить високою міцністю (до 27 МПа на розрив, ГОСТ 10007-80), відмінними діелектричними, антифрикційними і антиадгезійних властивостями.
Графітові прокладки для фланців
Графіт - одне з аллотропних видозмін вуглецю. Шарувата структура графіту дозволяє верствам (з шестикутним розташуванням атомів вуглецю) легко відділятися один від одного, що надає графіту антифрикційні властивості. Крім того, графіт стійкий до дії багатьох кислот і інших агресивних середовищ, крім сильних окислювачів (азотної та сірчаної кислоти при деяких умовах); унікальна хімічна стійкість графіту до агресивних водних розчинів, по якій він не поступається навіть кольорових металів. Також графіт неплавкий (не має рідкої фази), стійкий при анаеробному нагріванні (піролізі).
Діапазон застосування графіту в фланцевих прокладках широкий. Наприклад, застосовується графітні шари як напилення на металеву основу ущільнювальної прокладки, адже недоліком графіту є невисока міцність і крихкість. Графітовий шар може приєднуватися до металевого "ядру" прокладки за допомогою спеціальних адгезивов.
Стандартна номенклатура графітових прокладок заснована на використанні графіту з вмістом вуглецю не менше 98%. Прокладки фланців для атомної енергетики виробляються з графіту з вмістом вуглецю не менше 99,85%.
Графіт в прокладках застосовується для помірно високих температур і тисків, але для агресивних середовищ. Графітові прокладки часто застосовуються в фланцевих з'єднаннях промислових нафтохімічних трубопроводів. Оскільки графітові прокладки ущільнювачів не містять полімерних шарів, вони задовольняють найвищим вимогам надійності і довговічності.
При експлуатації графітових прокладок для фланцевих з'єднань необхідно брати до уваги можливе повільне окислення графіту киснем зовнішнього або внутрішнього середовища при високих температурах.
Прокладки на основі вермикуліту
Мал. 5. Вермикулит
Особливою універсальністю володіють прокладки на основі розшарованого волокнистого вермикуліту.
Вермикуліт - мінерал групи гідрослюд c хімічною формулою (Mg + 2, Fe + 2, Fe + 3) 3 [(AlSi) 4O10] • (OH) 2 • 4H2O, має шарувату структуру. Молекули води розташовані між шарами.
Вермикуліт спучений - матеріал у вигляді лускатих зерен, отриманий при подрібненні і короткочасному випалюванні природного вермикуліту.
У Росії вермикуліт спучений (expanded vermiculite) здійснюється згідно з ГОСТ 12865-67, згідно з яким може застосовуватися при температурах -260 ... + 1100 ° C для статичних поверхонь і до 900 ° C при ізоляції вібруючих поверхонь (наприклад, прокладки фланцевих з'єднань хімічних і нафтохімічних підприємств відчувають на собі динамічний вплив як внаслідок зовнішнього періодичного впливу на трубопровід, так і з-за власних коливань ділянок трубопроводу, що з'єднується фланцями).
Вермикуліт біологічно стійок: чи не валиться до розкладання і гниття, не є сприятливим середовищем для комах і гризунів. Хімічно стійкий до дії лугів і кислот. Вермикуліт, на відміну від азбесту, є екологічно чистим і стерильним матеріалом, не токсичний, не містить важких металів, pH - 7.0, має слабощелочнойреакцією.
За мастильним властивостям вермикуліт подібний графіту, тобто не стирається.
Прокладки з вітону
Вітон - еластомер загального призначення, який використовується в обладнанні для нафтопромислу. Має високу хімічну стійкість до алифатическим вуглеводнів і гликолям. Вельми стійкий до впливу ароматичних вуглеводнів. Не рекомендується для систем з амінними стабілізаторами, для трубопроводів з високим парціальним тиском H2S, полярного газу (або CO2), а також трубопроводів з регулярними значними перепадами тиску (в діапазоні від 13,79 МПа до 0 Па).
Прокладки з вітону можуть експлуатуватися в температурному діапазоні -26 ... + 200 ° C.
Прокладки з нітрилу
Нітрил - еластомер загального призначення. Найкраще підходить для використання в водопроводах, а також в системах з аліфатичними вуглеводнями, рідинами на основі кремнію або гліколю.
Прокладки, що містять нітрит, не рекомендується застосовувати в системах, що містять сірководень H2S, ароматичні вуглеводні, фосфатні ефіри або галогенні вуглеводні; в трубопроводів з високими перепадами тиску, а також в трубопровідних системах з високим парціальним тиском полярних газів (або CO2). Можуть застосовуватися при температурах -34 ... + 121 ° C.
Прокладки на основі склоепоксидні шаруватого пластику
Склоепоксидні шаруватий пластик виконує функцію міцної основи-сердечника ущільнювальної прокладки, так як має високі характеристики: межа міцності 4 570 кгс / см2 (448 МПа), електрична міцність 750 В / м.
висновок
Історія розвитку неметалічних прокладок для фланцевих з'єднань пройшла досить великий шлях проб і помилок. Розвитку матеріалів і устаткування прокладок задають тон вимоги промисловості до надійності і довговічності прокладок коштів, а також екологічність і зручність монтажу і застосування. Однак для особливо відповідальних трубопроводів нафтохімічних, хімічних підприємств, об'єктів енергетики, а також для трубопроводів, що працюють в критичних температурних і барометричних умовах застосовуються особливо надійні кільцеві сталеві фланцеві ущільнювальні прокладки і лінзи різних перетинів .
