ПОНИМАНИЕ ДАВЛЕНИЯ ПРОКЛАДКИ

//ПОНИМАНИЕ ДАВЛЕНИЯ ПРОКЛАДКИ

ПОНИМАНИЕ ДАВЛЕНИЯ ПРОКЛАДКИ

МАТЕРИАЛ ПРОКЛАДКИ ВЫСОКОГО И НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ ДЛЯ СОЗДАНИЯ НАДЕЖНОГО УПЛОТНЕНИЯ

Плоские и гибкие прокладки, металлические спиральные раны и кольцевые соединения требуют давления, чтобы сформировать надежное уплотнение. Давление или сила, под которой находится прокладка, позволяет ей течь в любые неровности на сопряженной поверхности, чтобы блокировать любые утечки и, таким образом, образовывать уплотнение.

Какие факторы влияют на давление, под которым находится прокладка? Есть много факторов, в том числе: рабочая температура и изготовление фланцев .

Важно знать, какое давление будет выдерживать прокладка, как от хорошо соединенной поверхности фланца, так и от давления внутренней и внешней среды, от которого должна защищать прокладка.

КЛАСС ПРОКЛАДКИ ИЛИ СИСТЕМА ОЦЕНКИ ДАВЛЕНИЯ

Наиболее распространенным стандартом, предписывающим геометрию фланцев, является  ASME (ранее ANSI ). В системе   оценки давления ASME существует семь классов давления:

  • 150
  • 300
  • 400
  • 600
  • 900
  • 1500
  • 2500

Класс 300 фланца будет обрабатывать большее давление , чем класс 150 фланец, просто потому , что это было сделано с большим количеством металла , и поэтому может выдерживать большее давление; и так далее через классы. Класс давления или номинальное значение для фланцев приведены в фунтах . Например: 150 фунтов , 150 фунтов , 150 # , или класса 150 — все эквивалентны.

Класс фланца или система номинального давления распространяется на прокладки, предназначенные для этих фланцев. Так, например, прокладка класса 150 предназначена для уплотнения под нагрузкой до 150 фунтов давления на фланце класса 150 .

Общее номинальное давление прокладки в конечном итоге зависит от материала, используемого для прокладки, и рабочей температуры.

ИЗМЕНЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ

По мере увеличения давления температура, которую будет поддерживать фланец, падает. И наоборот, когда давление снижается, может поддерживаться более высокая температура. Выбор подходящих материалов для прокладки должен рассматриваться вместе с болтами конструкции фланца и материалами конструкции.

КОНСТРУКЦИЯ ТРУБ И ФЛАНЦЕВ И ДАВЛЕНИЕ В ПРОКЛАДКАХ

Прокладки обычно закрепляются болтами под нагрузкой вокруг поверхности фланца. Прокладка либо охватывает болты (называемые « полнолицевыми» прокладками), либо находится внутри болтов (называемых IBC или « кольцевыми прокладками»). Вы можете приобрести прокладки СНП по выгодной цене.

Для поддержания целостности уплотнения давление должно оставаться на поверхности прокладки во избежание утечки. В рабочих условиях это давление сбрасывается внутренним давлением, которое служит для разделения фланцев. Сама прокладка также подвергается боковой нагрузке, когда внутреннее давление жидкости может привести к выдавливанию прокладки через зазор во фланце. Чтобы продолжать поддерживать уплотнение, давление при сжатии на прокладке должно быть больше, чем внутреннее давление, в несколько раз, в зависимости от типа прокладки и требуемого уровня герметичности.

КАК ПРОКЛАДКИ ВЕДУТ СЕБЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ?

Прокладки должны работать в самых разных условиях, поэтому на выбор предлагается огромное количество материалов и конфигураций прокладок. Основными факторами, которые необходимо учитывать при определении прокладки, являются температура, химическая стойкость и давление.

Даже в одной и той же среде прокладки могут быть подвержены различным условиям эксплуатации. Ниже приведены некоторые условия, влияющие на давление, которому будет подвергаться прокладка; и как прокладка может действовать под нагрузкой.

РЕЛАКСАЦИЯ НАПРЯЖЕНИЯ МАТЕРИАЛА ПРОКЛАДКИ

Характеристики прокладки напрямую связаны с сохранением напряжения материала прокладки. Когда материал распадается или становится хрупким или мягким, релаксация напряжения материала нарушается, как и его способность противостоять давлению. Как правило, материалы на основе каучука имеют срок годности семь лет. При критическом применении важно обеспечить использование материала на основе каучука в течение срока годности. При необходимости мы можем предоставить материал или детали с датами партии и отверждения, так что клиенты могут быть уверены, что установят только те прокладки, которые не выходят из строя из-за гибели материала.

ТОЛЩИНА И ДАВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛА ПРОКЛАДКИ

Как правило, следует выбирать самый тонкий материал прокладки для применения. Причина этого заключается в том, что более тонкие материалы имеют площадь поверхности (наименьший внутренний диаметр или внутренний диаметр), на которую воздействует давление, и поэтому они с меньшей вероятностью потерпят неудачу. Сказав это, при выборе толщины материала также необходимо учитывать степень сжатия, необходимую для того, чтобы учесть любое искажение или смещение фланца. и это особенно верно при использовании прокладочных материалов на основе волокон.

КАЧЕСТВО ФЛАНЦА И ДАВЛЕНИЕ

Качество отделки металлоконструкций на фланце имеет решающее значение для правильного уплотнения соединения с помощью прокладки. Поверхность не должна быть слишком шероховатой, иначе под прокладкой может образоваться протечка. Стандартные фланцы труб часто имеют канавку на поверхности уплотнения, в которую прокладка деформируется под давлением; и это также помогает ограничить смещение прокладки по поверхности фланца. Любое повреждение фланца должно быть устранено перед установкой прокладки. Сопряженные фланцы должны быть изготовлены из одного и того же материала и обработаны одинаково, чтобы обеспечить равномерное распределение давления по поверхности болта и фланца. Полезное про прокладки СНП.

ПРЕДЕЛ ПРОЧНОСТИ

Прочность материала прокладки в качестве изолированного элемента не имеет решающего значения для его характеристик уплотнения. Например: графит мягкий, податливый, легко трескается и ломается. Однако при сжатии между фланцами он образует отличное уплотнение, которое может быть подвержено воздействию высоких температур и пара без каких-либо повреждений. Как и в случае с волокнистым прокладочным материалом, чем тоньше графитовая прокладка, тем выше устойчивость к общему давлению.

СПОСОБНОСТЬ УПЛОТНЕНИЯ

Все уплотнения протекают в разной степени (даже если утечка настолько мала, что ее можно обнаружить только с помощью масс-спектрометра). Если все прокладки протекают, возникает вопрос: зачем вообще использовать прокладки? Почему бы не просто обработать и сварить все поверхности? Ответ заключается в том, что трубопроводы огромной длины требуют обслуживания. Прокладки хорошо работают для предотвращения утечек в соединениях на участках трубопроводов, в то же время позволяя разъединяться соединениям; и прокладки заменены по мере необходимости.
Если требуется испытание на утечку, например, при изготовлении крыльев самолета, детали часто герметизируются гелием, а скорость утечки проверяется гелиевым детектором (масс-спектрометром). Такие утечки могут считаться необнаружимыми в повседневных практических применениях, но важно измерить их в критических уплотняющих применениях, чтобы проверить качество прокладок и нагрузку на болт соединения. Мы можем поставить сертифицированные образцы прокладок из разных материалов для испытаний.

МИНИМАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ В ПРОКЛАДКЕ, УСТАНОВКА И ПРОВЕРКА ROTT

Минимальное сжатие необходимо для уплотнения прокладки на поверхностях фланца. Затягивание болтов на фланце добавляет дополнительное сжатие, которое блокирует любую проницаемость через прокладку. Эта проницаемость варьируется между различными материалами, но, как правило, скорость утечки уменьшается с увеличением сжимающей нагрузки.

Состояние содержимого трубы, такое как размер молекулы (жидкость, газ), будет влиять на напряжение, необходимое для создания уплотнения. Напряжения, необходимые для уплотнения газов, превышают минимальные напряжения, необходимые для того, чтобы прокладка соответствовала поверхности фланца.

Металлические прокладки требуют большего напряжения для сжатия и уплотнения, чем гибкие прокладки. При использовании гибких неметаллических прокладок способность соединения выдерживать внутреннее давление зависит от трения. Минимальное напряжение сжатия должно быть достаточно высоким, чтобы поддерживать трение, необходимое для предотвращения выдувания прокладки из-за внутреннего давления.

Испытание, которое определяет постоянное давление уплотнения, является испытанием ROTT ( герметичность при комнатной температуре). Повышение температуры создает ослабление уплотнения и последующее ослабление при жирной нагрузке (иногда потери при нагрузке болтом могут достигать 50% от начального напряжения прокладки). По этой причине, в зависимости от типа прокладки, рекомендуется повторно затянуть ее после первого цикла нагрева.

В конечном счете, если гибкая прокладка находится под слишком большим давлением, она выталкивается вокруг фланца и в конечном итоге выходит прямо из пространства фланца как внутри, так и снаружи. В этой ситуации, если это старая прокладка, достаточно обслуживания и замены. Если это постоянная проблема, необходимо использовать более жесткий материал, с которым можно справиться: большая релаксация напряжений, более разнообразные рабочие температуры и отсутствие разбухания при контакте с химическими веществами. Если вам нужна поддержка, обратитесь к нам за технической консультацией. Рекомендуем купить прокладки цельнометаллические.

ПРОКЛАДКИ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ (ВАКУУМНАЯ СРЕДА)

Запечатывание вакуума представляет уникальные проблемы. Обычно более мягкие материалы более эффективны при герметизации в вакууме: например, рассмотрите возможность использования натуральных каучуков и бутилов. Полиуретан является еще одним мягким полимером с отличной эластичностью консистенция, которая эффективно деформируется и герметизируется при создании вакуума. Наш технический отдел может поддержать правильный выбор материала для ваших конкретных требований в условиях низкого давления.

ПРОКЛАДКИ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Можно ожидать, что на диаграмме, показывающей верхнее давление, общие прокладочные материалы будут выполнять следующие действия:

Материал прокладки Максимальное давление
Резина, нитрил, EPDM, бутил, неопрен, витон и силикон. 150 фунтов на квадратный дюйм
Неасбестовое волокно  750 ?? 1500 фунтов на квадратный дюйм (50 х 100 бар)
Не асбест с SS вставкой 2500 фунтов на квадратный дюйм (172 бар)
Сжатый графит ?? вставка из нержавеющей стали +2800 фунтов на квадратный дюйм (193 бар)
Сжатый графит 2100 фунтов на квадратный дюйм 144 бара
PTFE 800 фунтов на квадратный дюйм 55 бар
Расширенный PTFE 3000 фунтов на квадратный дюйм 206 бар
Натуральная резина 100 фунтов на квадратный дюйм 6,8 бар
Неопреновая пена, нитриловая пена, пена EPDM, силиконовая пена Такой же как эластомер
Слюда Hi-Temp (жесткий материал). 2030 фунтов на квадратный дюйм (290 бар)
Светлячок — Керамика

Приведенная выше информация показывает, что можно ожидать, что материалы для общей прокладки верхнего давления будут работать. Не забудьте учитывать температуру и химическую стойкость, необходимые при выборе материала.

ДАВЛЕНИЕ ПРОКЛАДКИ: КОДЫ И СТАНДАРТЫ

Классы и стандарты описывает геометрию фланца. Наиболее распространенный стандарт фланцев, используемый в большинстве стран в нефтегазовой и горнодобывающей промышленности, — ASME B16.5 и B16.34 . B16.5 охватывает значения давления и температуры, включая материалы, размеры, допуски, маркировку и испытания, как в метрических единицах, так и в стандартных единицах США. B16.34 охватывает номинальные значения давления / температуры. Читаем обязательно как выбрать прокладку.