Необхідність застосування фланцевих прокладок ущільнювачів
У герметичних системах ущільнень фланцевих з'єднань. застосовуваних в обладнанні хімічної і ряду інших галузей промисловості, використовуються роз'ємні з'єднання, від працездатності яких залежать граничні значення робочих тисків і якість роботи обладнання в цілому. При виході з ладу вузла або системи ущільнення агрегат перестає бути працездатним, збільшується небезпека виникнення аварії, яка може привести до людських жертв і до екологічних катастроф. Порушення герметичності веде до порушення технології процесу, зниження якості одержуваного продукту, до втрати сировини і подорожчання продукції, що випускається.
Якість і надійність фланцевого з'єднання багато в чому залежить від ущільнювальної прокладки. більш того, застосування прокладок необхідно.
Від чого залежить вибір прокладки
Для досягнення необхідного ступеня герметичності фланцевого з'єднання наступних потрібно правильно здійснити наступні етапи:
- вибір типу прокладки,
- вибір конструкції прокладки,
- установка прокладки.
Прокладка - це окремий стискається елемент з'єднання, який, перебуваючи в стислому стані між фланцевими деталями трубопроводів. під дією тиску від затягнутих кріпильних виробів. заповнює собою проміжок між сполучаються деталями.
Основні вимоги до прокладок
Матеріал прокладки повинен:
- бути здатним мікроскопічно щільно прилягати до ущільнюються поверхонь,
- бути стійким до хімічного впливу внутрішнього і зовнішнього середовища,
- витримувати вплив температури і тиску необхідних значень.
Дефекти поверхонь, що ущільнюються фланців
Встановлюючи між поверхнями ущільнювачів фланцевих з'єднань, прокладки повинні бути здатні заповнити мікроскопічні, а іноді і макроскопічні, дефекти металевих поверхонь фланців, заглушок фланцевих. гирлових фланців судин і апаратів і т. п. Макроскопічні дефекти деталей можуть бути представлені спотворенням поверхні фланців, нецентрірованностью з'єднання, задираками, раковинами, тріщинами на контактної поверхні. Мікроскопічними дефектами є шорсткості, що залишилися після механічної обробки фланців; повністю шорсткостей уникнути не можна внаслідок будови металевої кристалічної решітки, однак граничні рівні шорсткості визначені стандартами на фланці ГОСТ, ANSI / ASME, DIN, EN. наприклад, ГОСТ 15180-86, ASME PCC-1.
Сили, що діють на прокладку в складі фланцевого з'єднання
Мал. 1. Сили, що діють на
прокладку в фланцевому
з'єднанні
Для захисту від протікання в ході експлуатації на прокладанні повинна створюватися достатню механічну напругу для захисту від видавлювання.
Навантаження, створювана болтами або шпильками, повинна стримувати гідростатичну силу тиску внутрішнього середовища, що діє на фланці і прагне їх відділити одне від одного.
Класифікація прокладок
Щоб гарантувати придатність застосування прокладки для намічених цілей, потрібно врахувати багато чинників. Властивості прокладки, конфігурація фланця, допоміжні трубопровідні деталі.
Ущільнювальні прокладки в залежності від матеріалу можна розділити на три типи:
- неметалеві,
- напівметалеві,
- металеві.
Фізичні властивості прокладки. впливають на попередній вибір її типу:
- температура стримуваної середовища,
- тиск стримуваної середовища,
- корозійна небезпека,
- інші критичні фактори.
Неметалеві плоскі прокладки
Листові матеріали використовуються тільки для прокладок на трубопроводах невисоких тисків. Вибирати їх потрібно обережно, звертаючи увагу на відсутність хімічно і термічно агресивних умов. Деякі типи таких прокладок документовані в ГОСТ 15180-86 «Прокладки плоскі еластичні. Основні параметри і розміри »(Flexible Flat Gaskets).
Приклади таких прокладок:
- паронітовиепрокладкі (compressed asbestos fibre sheets gaskets). У Росії регламентуються документом ГОСТ 15180-86 «Прокладки плоскі еластичні. Основні параметри і розміри ». Пароніт виготовляється згідно ГОСТ 481-80 «Пароніт і прокладки з нього»;
- гумові прокладки (ГОСТ 15180-86);
- картонні прокладки (ГОСТ 15180-86), картон виготовляється за ГОСТ 9347-74;
- фторопластові прокладки (тефлон, або політетрафторетилен, ПТФЕ, PTFEgaskets, см. ГОСТ 15180-86);
- прокладки з двухосно орієнтованого армованого фторопласта (Biaxially Oriented Reinforced PTFE);
- графітові прокладки (прокладки на основі розширюється графіту);
- прокладки Thermiculite ™ (на основі матеріалу, розробленого фірмою Flexitallic).
напівметалеві прокладки
Це складні прокладки ущільнювачів. складаються частково з металевих і неметалевих матеріалів. Метал забезпечує жорсткість і стійкість прокладки, а неметалеві компоненти - щільне прилягання до ущільнювальної поверхні.
Напівметалеві прокладочні кошти можуть використовуватися в широких діапазонах температур і тисків.
Приклади таких прокладок:
Мал. 2. Спирально-навиті прокладки для фланцевих
з'єднань (профіль)
- спірально навиті прокладки (spiral wound gaskets) (див. рис. 2) відрізняються хорошими ущільнювачів властивостями при використанні в умовах змінних навантажень; спірально-навиті прокладки виготовляються скручуванням металевої стрічки по спіралі з заповненням простору між витками спеціальним неметаллическим ущільнювачем; кілька внутрішніх і зовнішніх витків накручують без заповнювача для додання прокладці більшої надійності;
Мал. 3. Ущільнення фланцеві типу Flexpro (профіль)
- Flexpro ™ прокладки (ці прокладки представляють собою зазубрений металевий остов, покриттів неметаллическим матеріалом, також мають назву kammprofile gasket. Торгова марка Flexitallic) (див. Рис. 3); з успіхом застосовуються для ущільнення як стандартних фланців трубопроводів, так і фланців судин і апаратів;
Мал. 4. Ущільнювальні фланцеві прокладки
в металевій оболонці (профіль)
- прокладки в металевій оболонці (metal jacketed gaskets) - прокладки, що складаються з зовнішньої металевої оболонки і металевого або неметалевої стискається волоконного заповнювач. Наповнювач надає прокладці стійкість, а металева оболонка захищає його від впливу температури, тиску і корозії. Тому металева оболонка найчастіше проводиться з корозійно-стійких сплавів (див. Рис. 4);
Мал. 5. Профіль фланцевої прокладки,
армованої металом (MRG).
- прокладки, армовані металом (metal reinforced gaskets, MRG gaskets) - жорсткі металеві прокладки, ламіновані фторопластом, пароніту або іншим матеріалом неметалевих прокладок. Металеве кільце додає прокладці жорсткість і стійкість, а щодо м'яка поверхня дозволяє краще герметизувати з'єднання (див. Рис. 5).
металеві прокладки
Металеві прокладки (в тому числі сталеві ущільнювальні фланцеві прокладки і лінзи) різних форм і розмірів рекомендується застосовувати в умовах високих температур і тисків, коли неметалеві і напівметалеві прокладки застосовувати не представляється можливим.
Для щільного прилягання металевої прокладки до пазів ущільнювальної поверхні фланців необхідно додаток високого навантаження, повідомляється затягнутими шпильками або болтами. Отже, на відносно малу поверхню контакту сталевої прокладки з пазами ущільнювальної поверхні фланцевого вироби виявляється високий тиск, внаслідок якого ущільнення відбувається особливо ефективно
Приклади металевих прокладок:
