13. Уплътнителни материали
За производството на уплътнения се използват както неметални материали, така и метали. Металните уплътнения се използват за критични обекти и тежки условия на клапаните (висока температура, високо налягане и т.н.), но изискват значително по-големи сили на затягане от меките уплътнения.
неметални материали. Каучукът е най-подходящият материал за уплътняване на разглобяеми фуги. Той е еластичен, изисква малко усилие за затягане на уплътненията и е практически непроницаем за течности и газове. Каучукът се използва до температура +50°C, а термоустойчивият каучук - до +140°C,
За уплътнения листов технически каучук обикновено се използва съгласно GOST 7338-65 без тъканни междинни слоеве, тъй като наличието на междинни слоеве понякога създава изтичане на средата през влакната на междинния слой. По твърдост каучукът се разделя на мек, средно твърд и твърд. Има пет вида каучук: маслоустойчив (класове A, B и C, в зависимост от степента на устойчивост), киселинно-алкално устойчив, топлоустойчив, устойчив на замръзване и хранителен клас.
Уплътненията от целулозен амортизиращ картон се използват широко във фитинги за пара и вода с ниско налягане при работна температура и работно налягане до 6 kgf/cm 2, за масло при и в други случаи. Използва се водоустойчив и омекотяващ (импрегниран) картон, последният се използва и за петролни продукти при и. За картон се допуска специфично налягане не повече от 550 kgf / cm 2. За високи температури целулозният картон не е подходящ, тъй като се овъглява.
Листовото влакно (FLAC) е хартия или целулоза, обработена с цинков хлорид и след това каландрирана. Използва се за уплътнения във фитинги при температури до 100 ° C. Използва се при работа с керосин, бензин, смазочни масла, кислород ивъглероден двуокис. Коефициент на триене между влакна и суха стомана
Азбестът като уплътнителен материал се използва във фитинги при повишени и високи температури. Материал от минерален произход, използван в технологиите след обработка под формата на листов картон или шнур. При 500°C якостта на азбеста намалява с 33%, а при 600°C – със 77%. Азбестът е доста добре устойчив на основи, антофилит-азбестът е най-устойчив на киселини.
Азбестовият неимпрегниран картон има рохкава структура, ниска якост, но висока топлоустойчивост, използва се за арматура, работеща при температури до 600 ° C: вентили за гореща струя, генератор и димни газове и за други фитинги, които не работят с течност. Азбестовият картон, импрегниран с естествено изсушаващо масло, може да се използва за нефтопродукти при налягане до 6 kgf / cm 2 и температура, но замяната му при смяна на уплътнения или ремонт на фитинги е трудна, тъй като се залепва към метални повърхности. За уплътняване на средните фланци на големи газови вентили се използва и азбестов шнур, който се полага спираловидно върху повърхността на фланеца, предварително смазана с технически вазелин. В допълнение, специални тъкани с мека месингова или никелова телена прежда се използват за уплътнения. Комбинираните уплътнения също се изработват от пръстени с различни форми и сечения, чиято сърцевина е от азбест, а облицовката е от тънък метален или пластмасов лист. Такива уплътнения имат добри експлоатационни свойства, но са трудни за производство.
Листовият паронит (GOST 481-71) се произвежда от смес от азбестови влакна (60-70%), разтворител, каучук (12-15%), минерални пълнители (15-18%) и сяра (1,5-2,0%) чрез вулканизация и валцуване под високо налягане.Топлоустойчивостта на паронита зависи от количеството каучук в него. Паронитът е универсален уплътнителен материал и се използва във фитинги за наситена и прегрята пара, горещи газове и въздух, алкални разтвори и слаби разтвори на киселини, амоняк, масла и петролни продукти при температури до 450 ° C. Коефициент на триене на паронита върху метал
Еластичността на паронита е ниска. При контактно налягане над 320 kgf/cm 2 всички течове в материала се елиминират. Отслабването на напреженията в периода непосредствено след затягане е значително. След компресия при контактно налягане от 700 kgf / cm 2 плътността на връзката се поддържа дори при контактно налягане върху уплътнението, равно на работното. Най-високото допустимо контактно налягане върху паронита е 1300 kgf / cm2. За да се подобри плътността и да се увеличи устойчивостта на разширяване на уплътнението от средата, обикновено се създават два или три тесни триъгълни канала върху уплътнителните повърхности на съединението, в които паронитът се притиска под действието на силата на затягане. Такива жлебове се правят и при използване на други неметални уплътнения. Паронитните листове се произвеждат с дебелина до 7,5 мм. Препоръчително е уплътнението да се използва възможно най-тънко, но дебелината му трябва да е достатъчна за уплътняване при дадена грапавост на обработваните повърхности и зоната на уплътняване.
Съгласно GOST 481-71, листовият паронит се произвежда в четири степени: PON, PMB, PA и PE (Таблица 1.40).
Паронитните класове PON и PA се тестват за уплътнителна способност в парна среда при температура 450 ° C и налягане 100 kgf / cm 2. Уплътнението с външен диаметър 120 и вътрешен диаметър 80 mm, смазано с маслена графитна паста, трябва да поддържа плътност в продължение на 30 минути при контактно налягане 225 kgf / cm 2.
Освен това паронитът от тези класове, както и класовете PMB, се тестват за запечатванеспособност в керосин при температура 20 ° C и налягане 150 kgf / cm 2. Уплътнението с външен диаметър 120 и вътрешен диаметър 80 mm, смазано с маслена графитна паста, при контактно налягане 324 kgf / cm 2 трябва да поддържа плътност в продължение на 30 минути.
Паронитните листове са с размери от 0,3X0,4 до 1,5X3,0 м. Дебелината на листовете е от 0,4 до 7,5 мм. Всяка марка паронит има своя собствена гама от размери и дебелини.
Пластмасите за уплътнения се използват във фитинги, работещи при ниски температури. Поливинилхлоридното пластмасово съединение по отношение на еластичността е най-близо до каучука, използва се за фитинги в химическото производство при сравнително тесен температурен диапазон (от -15 до + 40 ° C). Полиетиленът може да се използва като уплътнения при температури на околната среда от -60 до +50 ° C. Fluoroplast-4 и флуоропластичен уплътнителен материал (FUM), произведени под формата на шнурове с различни профили и сечения, се използват за температури от -195 до +200 ° C. Viniplast като уплътнителен материал се използва в ограничена степен.
Някои данни за неметалните уплътнителни материали са дадени в табл. 1.41.
метални материали. Металните уплътнения са направени под формата на плоски пръстени с правоъгълно сечение от листов материал или под формата на пръстени с профилно сечение от тръби или изковки. Последните включват уплътнения за лещи от леща, уплътнения с участък под формата на овал, разположен успоредно на оста на уплътнението, и гребенови уплътнения с правоъгълно сечение с триъгълни гребеновидни издатини. Освен това се произвеждат комбинирани уплътнения, състоящи се от мека сърцевина (азбест или паронит), облицована с листов материал от алуминий, мека стомана или устойчива на корозия стомана OX 18H9 или X18N YuT.
Предимства на металауплътнения: достатъчна плътност при високи налягания и температури на средата, коефициентът на линейно разширение е близък до коефициента на линейно разширение на материала на фланеца и шпилките или болтовете, те могат да се използват няколко пъти след подходящ ремонт. Недостатъците включват: необходимостта от създаване на големи усилия за осигуряване на плътността на връзката, относително ниски еластични свойства, значително отпускане на напрежението и относително висока производствена цена. В табл. 1.42 предоставя известна информация за металите, използвани за производството на армировъчни уплътнения
1,40. Условия за използване на паронит (съгласно GOST 481-71)
1. 41. Неметални материали за производство на уплътнения
1,42. Уплътнителни метали