З'єднання корпуса арматури з трубопроводом є одним з найбільш відповідальних, до нього пред'являються такі вимоги, як міцність при впливі внутрішнього тиску, сил і моментів від приєднаної частини трубопроводу; герметичність протягом експлуатації при впливі теплозмін і змін тиску, можливість періодичного зняття арматури для ремонту або монтажу нових виробів. Цим вимогам в умовах АС задовольняють найбільш повно два типи з'єднань: фланцеве і зварне.
Фланцеве з'єднання арматури з трубопроводами має велику металоємність, ніж з'єднання зварюванням, і меншу герметичність внаслідок можливих протікань через прокладки в процесі роботи. Однак можливість швидкого зняття арматури з трубопроводу для ремонту і заміни (без вирізки) робить в ряді випадків найбільш доцільним застосування на АС фланцевого з'єднання арматури з трубопроводами, іноді з дублюючої зварюванням «на вус». Так, фланцеве з'єднання з трубопроводами мають головні запобіжні клапани Dу 600 на АС з РБМК.
Основні вимоги до фланцевих прокладок полягають у наступному:
Ø при затягуванні повинні компенсувати похибки технологічного виготовлення ущільнюючих поверхонь;
Ø мати достатню пружність для збереження герметичності з'єднання при можливій деформації фланців під час експлуатації;
Ø зберігати максимально свої уплотняющие властивості під час роботи з'єднання;
Ø при затягуванні з'єднання не пошкоджувати поверхні ущільнювачів.
Герметичність з'єднання забезпечується в тому випадку, якщо матеріал прокладки має меншу твердість, ніж матеріал ущільнюючих деталей.
Для виготовлення прокладок застосовуються як неметалеві матеріали, так і метали. У переважній більшості конструкцій арматури встановлюються прокладки з пароніту і фторопласта (табл.10.1).
Листовий пароніт (ГОСТ 481-71) виготовляється з суміші азбестових волокон (60-70%), розчинника, каучуку (12-15%), мінеральних наповнювачів (15-18%) і сірки (1,5-2%) шляхом вулканізації і вальцювання під великим тиском. Теплостійкість паронита залежить від кількості в ньому гуми. Пароніт - універсальний матеріал прокладки і використовується в арматурі для насиченого і перегрітого пара, гарячих газів і повітря, розчинів лугів і слабких розчинів кислот при температурі до 450о С. Коефіцієнт тертя паронита по металу - 0,5.
Пружність паронита невелика. При контактному тиску понад 32 МПа все нещільності в матеріалі усуваються. Релаксація напружень в період, найближчий після затяжки, значна. Щоб поліпшити щільність і збільшити опір розпору прокладки середовищем, на ущільнюючих поверхнях з'єднання зазвичай створюють дві-три вузькі канавки трикутного перетину, в які пароніт вдавлюється під дією зусилля затяжки. Такі канавки робляться і при використанні інших неметалевих прокладок. Листи паронита виготовляються товщиною до 6,0 мм. Прокладання доцільно застосувати максимально тонку, але товщина її повинна бути достатньою для ущільнення при даній шорсткості оброблених поверхонь і площі ущільнення.
Для арматури з температурою робочого середовища до +200 о С часто застосовують прокладки з фторопласту-4, яка не розчиняється і не набухає ні в яких розчинниках. Фторопласт стискаємо, відрізняється низькою пружністю, тому прокладки з нього повинні перебувати в замкнутому просторі, причому зазори між поверхнями ущільнювачів, що входять одна в іншу для освіти замку, повинні бути мінімальними. Контактний тиск при t = 20 о С до 54,0 МПа. Для з'єднань з прокладками з фторопласту-4 після складання і добової витримки покупцю доведеться обтяжка.
Таблиця 10.1 - Неметалеві матеріали для виготовлення прокладок.
Гранична температура, о С
Прокладки випускаються з лінійними розмірами по внутрішньому діаметру від 15 до 800 мм шириною поля до 40 мм при товщині 5 мм. При товщині 3,2 мм по внутрішньому діаметру від 15 до 650 мм шириною поля від 6,5 до 40 мм.
Для забезпечення герметичності у фланцевому з'єднанні спірально навиті прокладки повинні бути стиснуті так, щоб їх товщина зменшилася на 0,6-1 мм.
Для нормальних умов застосування прокладки ущільнювальні поверхні деталей, що можуть бути грубо оброблені з шорсткістю 0,1-0,15 мм. Для парової арматури високих параметрів необхідна підвищена чистота поверхні.
Металеві прокладки виготовляються у вигляді плоских кілець прямокутного перетину з листового матеріалу або у вигляді кілець фасонного перетину з труб або поковок. До останніх відносяться прокладки перетином у вигляді овалу, розташованого паралельно осі прокладки, і борін прокладки, що мають перетин прямокутника з трикутними виступами у вигляді гребінки.
Високоефективні матеріали прокладок з терморозширеного графіту Т.Р.Г. високої чистоти 99,8 - 99,9% вуглецю і мінімальна кількість домішок:
Хлор-іонів, золи, сірки і мають достоїнствами:
Гнучкі, пружні, еластичні.
Діапазон робочих температур від - 200 0 С до 2500 0 С
Витримує тиск до 200 Мпа
Непроникний для газів і рідини.
Хімічно інертний в більшості агресивних середовищ - крім кисню і сильних кислот.
Зберігає пружні властивості при багаторазовому використанні.
Не змінює своїх властивостей при зміні температури, тиску при максимально допустимих навантаженнях.
Має низький коефіцієнт тертя 0,08-0,1.
Міжремонтний період 5 - 8 разів вище ніж у паронита.
Випускається Т.Р.Г. (Графлекс) у вигляді:
Графлекс - Ларма Неармовані.
Товщиною 2 - 5 мм розміром 600 х 600 мм.
Товщиною 1, 2, 3 мм розміром 470 х 470 мм
470 х 600 мм 470 х 1000 мм
Графлекс - ПГФ. Неармовані.
Товщиною від 2 - 15 мм зовнішній діаметр
Комплектація: сталевими обмежувачами
Графлекс - ПАГФ армовані.
Товщиною 1, 2 і 3 мм
Зовнішній діаметр від 10 до 600 мм.
Графлекс - ПОГФ НА сталеве підстава.
Товщиною від 3 до 12 мм
Зовнішній діаметр від 50 до 3000 мм
Графлекс - ПЗГФ ЗАФАЛЬЦОВАННИЕ.
Товщиною від 3 до 8 мм
Зовнішній діаметр від 600 до 1800 мм
Графлекс - ПГФСН СПІРАЛЬНО-навитих.
Товщиною 3,2 і 4,5 мм. Зовнішній діаметр до 1200 мм.