ВЫБОР ПРОКЛАДКИ

//ВЫБОР ПРОКЛАДКИ

ВЫБОР ПРОКЛАДКИ

СОВМЕСТИМОСТЬ С ЖИДКОСТЬЮ

Очевидно, что на прокладку не должно воздействовать уплотнение жидкости во всем диапазоне рабочих условий. Если есть сомнения, следует проконсультироваться с производителем прокладки. С этим читают как выбрать прокладку.

ТЕМПЕРАТУРА

Выбранная прокладка должна иметь разумный срок службы при максимальной температуре (или минимальной температуре, если она применяется при низких температурах). Широкое указание номинальных значений температурного давления для обычных материалов прокладок показано на рисунке ниже.

Уплотнительные материалы предназначены для сжатия под нагрузкой для достижения первоначального уплотнения. Однако, чтобы сохранить это уплотнение, прокладка должна быть способна противостоять потоку (или ползучести), чтобы предотвратить потерю поверхностного напряжения из-за уменьшения болта. Это свойство очень важно и является тем, которое наиболее легко отделяет высокое качество от прокладок низкого качества.
В условиях температуры окружающей среды большинство материалов прокладок существенно не ползут, но когда температура поднимается выше 100 ° C, ползучесть становится серьезным фактором.
Для всех применений, но особенно для низкотемпературных применений, следует соблюдать следующие пункты:

  • При установке прокладка должна быть полностью сухой (прокладки для таких применений следует хранить в сухой атмосфере).
  • Требуемая нагрузка на фланец должна применяться при температуре окружающей среды.

Примечания:

  1. Приведенная выше информация предназначена для ознакомления с максимально возможными рейтингами каждого класса соединений. Это не означает, что все прокладки в каждом типовом типе подходят для показанных температур и давлений.
  2. Даже если выбранный материал теоретически подходит для температуры и давления, следует учитывать и другие факторы, такие как доступное крепление болтами, тип облицовки фланца, ударные нагрузки и т. Д.
  3. Консультации с экспертами по прокладкам должны проводиться на стадии проектирования, чтобы убедиться, что выбранная прокладка подходит для всех условий применения.

ВНУТРЕННЕЕ ДАВЛЕНИЕ

Прокладка должна соответствовать максимальному внутреннему давлению; это часто испытательное давление, которое может превышать номинальное значение фланца в 2 раза при температуре окружающей среды.


Вакуумные условия требуют особых соображений, но в качестве руководства:

  • Для грубого вакуума (от 760 до 1 торр): плоские резиновые или сжатые асбестовые прокладки.
  • Для высокого вакуума (от 1 торр до 1х10-7 торр): резиновые уплотнительные кольца или формованные прямоугольные уплотнения.
  • Для очень высокого вакуума (ниже 1×10-7 торр): требуются специальные уплотнения.

ОСОБЫЕ СООБРАЖЕНИЯ

Помимо уже рассмотренных факторов, существует множество факторов, которые влияют на выбор правильного материала и типа прокладки.

  • Велосипедные условия.
  • Если условия эксплуатации включают частые тепловые циклы или циклы давления, то прокладка должна быть достаточно упругой, чтобы обеспечить движение фланцев, и достаточно прочной, чтобы выдерживать механические нагрузки.
  1. Вибрация: если трубопровод подвергается чрезмерной вибрации, то прокладка должна выдерживать соответствующие механические воздействия.
  2. Эрозивные среды: некоторые среды (например, твердые частицы, взвешенные в жидкостях) могут медленно разрушать прокладки, что приводит к гораздо более короткому сроку службы, чем ожидалось. В таких случаях выбор материала прокладки и выбор размеров прокладки имеют решающее значение.
  3. Риск загрязнения жидкости. Иногда следует учитывать эффект загрязнения жидкости при вымывании химикатов из прокладки. Типичные примеры — герметизация питьевой воды, плазмы крови, фармацевтических химикатов, продуктов питания, пива и т. Д.
  4. Коррозия фланцев: Некоторые металлы фланцев подвержены коррозионному растрескиванию под напряжением (например, аустенитная нержавеющая сталь). При их использовании необходимо следить за тем, чтобы материал прокладки не содержал недопустимого уровня выщелачиваемых примесей, которые могут вызвать коррозию. Такие примеси включают хлорид-ионы.
  5. Целостность: когда первостепенное значение имеет целостность прокладки (например, при герметизации высокотоксичного химического вещества), на выбор прокладки может повлиять требование увеличения запаса прочности. В качестве примера, вместо уплотненной прокладки из асбестового волокна может быть выбрана спирально навитая прокладка с наружным стопорным кольцом.
  6. Экономия: хотя прокладка является относительно недорогой деталью, при выборе качества, типа и материала прокладок следует учитывать сопутствующие расходы на утечку или отказ.

РУКОВОДСТВО

Следующее руководство предлагается там, где предварительный отбор не проводился. Изучите руководство по установке прокладок.

 

RTJ (КОЛЬЦЕВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ТИПА) ПРОКЛАДКИ

Уплотнения RTJ представляют собой кованые кольца, которые вставляются в обработанную канавку фланца RTJ. RTJ прокладки, как правило, используются для приложений высокого давления. Уплотнение осуществляется металлическим контактом между прокладкой и фланцем. Цельнометаллические соединительные кольца обладают отличной герметичностью и устойчивостью к изменениям температуры и давления после правильного закрепления болтами. Очень пристальное внимание должно быть уделено их затягиванию. Кольца и поверхности канавок не должны иметь дефектов.

Существует четыре типа колец: Типы R, RX, BX и AX. Наиболее часто используемый тип R.

Тип R

Они или овальные или восьмиугольные в поперечном сечении. Овальный RTJ — оригинальный дизайн. Восьмиугольный RTJ является модификацией овальной конструкции и обеспечивает лучшее уплотнение. Кольца типа R могут быть указаны для фланцев класса 150–2500, хотя обычно их можно найти на фланцах класса 1500 и часто класса 900. В спецификации трубопровода будет указано, следует ли использовать восьмиугольное или овальное соединение. Кольца типа R могут использоваться на фланцах RTJ с плоской или приподнятой поверхностью.

Тип RX

Прокладки RX подходят и уплотняются в те же размеры канавок, что и прокладки R-типа. Обратите внимание, что прокладка RX шире, чем прокладка типа R, и поэтому расстояние между фланцами будет больше.

Прокладки RX, как правило, соответствуют фланцам класса 6 API 6A типа B. Они используются, когда требуется более эффективное уплотнение, устойчивое к вибрации, ударным нагрузкам и т. Д. (Например, на устьях скважин и новогодних елках).

Асимметричное сечение делает прокладку самовозбуждающейся. Внешний скос кольца создает первоначальный контакт с канавками фланца и, таким образом, предварительно нагружает прокладку к наружной поверхности канавки.

Тип BX

Они используются только на фланцах API 6A типа BX и рассчитаны на класс от 5000 до 15000.

Диаметр шага кольца немного больше диаметра шага канавки фланца. Это предварительно нагружает прокладку и создает область под напряжением.

Прокладки типа BX НЕ взаимозаменяемы с прокладками R или RX. Канавка на фланце, в которой размещается прокладка BX, по размерам отличается от таковой для прокладок R и RX.

При правильной установке фланцевое разделение с помощью прокладки BX равно нулю.

Примечание. Особенно важно проверить фланцевое разделение, которое должно быть равномерным по всей окружности фланца. Фланцевые соединения RTJ особенно подвержены неравномерному натяжению болтов и смещению кольца внутри канавки.

Тип AX

Кольцевая прокладка AX находится под напряжением; чем выше давление, тем лучше характеристики уплотнения.

Прокладка AX обычно используется для гидравлического соединителя вместо тяжелого интерфейсного фланца API с длительной установкой. Прокладки AX в основном используются в нефтяной, газовой, нефтехимической и оффшорной промышленности. Они также широко используются на клапанах, трубных сборках и соединениях сосудов и используются для герметизации фланцевых соединений, подверженных высоким давлениям и температурам.

ИДЕНТИФИКАЦИЯ И СПЕЦИФИКАЦИЯ ПРОКЛАДКИ RTJ

  1. Тип: будь то R, RX или BX. Если R, укажите, восьмиугольный или овальный. Тип используемого кольца будет указан в спецификации трубопровода.
  2. Номер кольца: Например, R46 будет соответствовать 6-дюймовому фланцу NB класса 1500 RTJ.
  3. Материал: доступно множество материалов. Снова проверьте правильность материала в спецификации трубопровода. Марка материала будет иметь идентификационный код. Например: мягкое железо: D; Нержавеющая сталь 316: S316
  4. Стандарт: ANSI B16.20 или API 6A; как указано в спецификации трубопровода (эти два стандарта эквивалентны и взаимозаменяемы).
  5. Идентификация: тип, номер кольца и материал всегда будут отмечены на боковой стороне кольца.

СПИРАЛЬНО-НАВИТЫЕ (SW) ПРОКЛАДКИ

Стандарт прокладок SW может значительно различаться у разных производителей, и их следует получать только от известных поставщиков.
Большинство используемых в настоящее время спирально-навитых прокладок — это спиральные обмотки из нержавеющей / нержавеющей стали 316 и графитовый наполнитель. Эти прокладки имеют внутреннее кольцо из нержавеющей стали / нержавеющей стали 316 и наружное направляющее кольцо из углеродистой стали с покрытием, но в некоторых случаях наружное кольцо может быть из нержавеющей стали для обеспечения коррозионной стойкости к внешней среде.

 

Рекомендуемая сжатая толщина
3,2 мм 2,3 -2,5 мм
4,5 мм 3,2 -3,4 мм
6,4 мм 4,6 -4,9 мм
7,2 мм 4,8-5,0 мм

 

Эти прокладки оснащены внутренним направляющим кольцом, которое:

  • Обеспечивает дополнительную остановку сжатия.
  • Ограничивает боковой поток прокладок в направлении отверстия.
  • Действует как тепло и коррозионный барьер, защищающий прокладку и фланец.

Заполняя кольцевое пространство между прокладкой и фланцем, он уменьшает турбулентный поток жидкости или возможность накопления твердых частиц и возможную коррозию.
Спецификации труб для каждого отдельного завода будут изменены с учетом новых прокладок.

Спирально-навитые прокладки, которые могут присутствовать во фланцах

  • Спирально-навитые прокладки обычно используются в системах с промежуточным давлением и находятся на фланцах класса 300, класса 600 и класса 900.
  • Прокладки SW используются на фланцах RF с гладкой поверхностью, как указано в разделе «Значения чистоты поверхности для фланцевых облицовок для фланцев класса от 150 до 2500».
  • В тех случаях, когда прокладки SW используются со стандартными фланцами класса 150 и меньшими размерами стандартных фланцев класса 300, более высокие требования к посадочной нагрузке и низкая доступность болтов требуют использования высокопрочных болтов и надлежащих процедур болтового соединения.
  • Использование прокладок с внутренними кольцами также увеличивает требуемую нагрузку на болты.

Секция спиральной раны

  • Эта часть прокладки создает уплотнение между поверхностями фланца. Он изготавливается путем спиральной намотки предварительно сформированной металлической полосы и наполнителя вокруг металлической оправки. Обычно наружный и внутренний диаметры усилены несколькими дополнительными металлическими обмотками без наполнителя.
  • При сжатии совместное воздействие металлической обмотки и материала наполнителя создает уплотнение. Материал наполнителя будет течь в канавки на поверхности фланца, и металлическая обмотка будет затем укреплять и удерживать наполнитель на поверхности фланца.

Внутреннее металлическое кольцо

  • Внутреннее металлическое кольцо обеспечивает внутреннее удержание прокладки. Имея заданную толщину меньше толщины несжатых спиральных обмоток, она действует как ограничитель сжатия, то есть предотвращает чрезмерное сжатие обмоток из-за чрезмерного натяжения шпилек или теплового роста трубопровода во время работы. Внутреннее кольцо также заполняет кольцевое пространство между отверстием фланца и внутренним диаметром спирально навитого участка и, следовательно, сводит к минимуму турбулентность технологических жидкостей в этом месте и предотвращает эрозию поверхностей фланца.
  • Обратите внимание, что спиральные обмотки никогда не должны подвергаться воздействию рабочей жидкости. Идентификатор внутреннего кольца должен быть заподлицо с отверстием фланца, и это следует проверить перед тем, как закрепить болтами.

Наружное металлическое кольцо

  • Наружное металлическое кольцо действует как ограничитель сжатия и противовыбросовое устройство. Он также центрирует прокладку на поверхности фланца.
  • Спирально-навитая прокладка должна быть центрирована на фланце с наружным кольцом, упирающимся в шпильки. Если это не так, была выбрана неправильная прокладка, и ее следует заменить.

Материал наполнителя

  • Для большинства применений в нефтехимической промышленности обычно указывался асбестовый наполнитель. Асбест опасен для здоровья, и, несмотря на то, что он застрял в спиральной обмотке, к прокладкам SW следует обращаться с осторожностью. Полные процедуры доступны и должны быть проконсультированы. В спецификациях труб теперь указывается «неасбестовый» наполнитель вместо асбеста. Графитовый наполнитель теперь стал предпочтительным материалом наполнителя.
  • Для специальных применений доступны другие материалы, такие как графит и керамические наполнители.

Спецификация и идентификация
спирально-навитой прокладки Спирально-навитые прокладки поставляются и идентифицируются следующим образом:

  • NPS и класс давления фланца: должны быть указаны класс и номинальный размер трубы, которые должны соответствовать классу соответствующего фланца. Класс и размер прокладки всегда будут проставлены на наружном кольце.
  • Тип фланца: на фланцах RFWN обычно используются спирально навитые прокладки. При использовании на фланцах SO это должно быть указано, поскольку для NPS до 1,5 дюймов потребуются специальные размеры прокладок.
  • Материал наполнителя: доступно множество материалов. Обычно использовался асбест, но теперь в основном используются графит, ПТФЭ, керамические наполнители и т. Д. Материал наполнителя будет указан в спецификации трубопровода. Идентификация осуществляется с помощью цветового кода на секции спиральной намотки.
  • Обмоточный материал: Обмоточный материал важен, так как он должен быть устойчивым к условиям процесса. Материал намотки будет указан в спецификации трубопровода и, как правило, выполнен из нержавеющей стали. Идентификация осуществляется с помощью цветового кода на внешнем кольце.
  • Внутреннее кольцо: внутреннее кольцо, как правило, будет того же сорта материала, что и металлическая обмотка, поскольку оно должно в равной степени противостоять условиям процесса. Марка материала будет указана в спецификации трубопровода.
  • Наружное кольцо: не такой важный параметр, как внутреннее кольцо, так как оно не вступает в контакт с технологическими жидкостями. Обычно это углеродистая сталь, и она снова будет указана в спецификации трубопровода.
  • Стандарт: обычно ASME B16.20, BS 3381 или API 601.

Справочная таблица цветового кода спирально-навитой прокладки
В некоторых технологических применениях графит не подходит. Обратитесь к паспорту производителя для деталей. Вас заинтересуют прокладки зубчатые.

ЛИСТОВЫЕ ПРОКЛАДКИ

Прокладки, не содержащие асбестовое волокно (NAF), теперь заменили прокладки из сжатого асбестового волокна (CAF).


Они используются для приложений низкого давления и обычно находятся на фланцах класса 150 и класса 300. Они обычно используются на фланцах с приподнятой поверхностью (самоцентрирующаяся плоская кольцевая прокладка), но также используются на фланцах с плоской поверхностью (требуются полнопроходные прокладки).

Запутанные графитовые прокладки

Используемая уплотнительная прокладка из асбестового волокна (CAF) была преобладающей в промышленности, так как материал охватывает широкий спектр применения, но имеет известный риск для здоровья. Сменный прокладочный материал, не содержащий асбеста, имеет вставку из нержавеющей стали, расположенную между двумя слоями графита. При неправильном обращении вставка может порезать персонал. Этот тип прокладки известен как «запутанная прокладка». Прокладки не допускают пригорания, особенно на поверхностях из нержавеющей стали.
Нержавеющая арматура увеличивает предел прочности материала, его несущую способность и характеристики обработки. Это также улучшает его сопротивление выбросу в условиях езды на велосипеде. Для прокладок большего типа можно использовать две вставки из нержавеющей стали для большей жесткости и простоты обращения.
Примечание. При работе с прокладками такого типа всегда используйте перчатки.
Использование простых графитовых прокладок не рекомендуется в кислородных системах обработки морской воды. Для таких работ следует использовать прокладку, не содержащую асбеста.
Спецификации трубопроводов для каждого отдельного завода должны быть изменены с учетом новых прокладок.

Сервисные прокладки

В коммунальных неуглеводородных службах вплоть до класса 300, где температура ниже 100 o C, и в применениях для ослепления оборудования следует использовать армированный лист на основе нитрильного каучука с высокими эксплуатационными характеристиками, содержащий не пригодные для вдыхания стеклянные волокна.

Плоские резиновые прокладки

Плоские резиновые прокладки обычно находятся в наименее опасных и агрессивных условиях, таких как водопроводы низкого давления. Резиновые прокладки ограничены в использовании температурой, давлением и химической стойкостью. Они также подвержены ползучести, например, при чрезмерной нагрузке на болт или повторном гидроиспытании.
Резиновые прокладки обычно имеют анфас и используются на плоских фланцах. Из разнообразных каучуков, которые чаще всего используются в качестве прокладок, это неопрен. Другие резиновые материалы включают натуральный каучук, витон и нитрил.

Спецификация и идентификация резиновой прокладки

NPS и класс давления фланца: он должен быть указан на прокладке. Если нет, проверьте правильность посадки прокладки на фланце. В качестве альтернативы, прокладка может быть вырезана из резинового листа. Отверстие трубы не должно быть ограничено прокладкой, а вся поверхность фланца должна быть закрыта. Проверьте толщину прокладки в соответствии со спецификацией трубопровода.
Материал: неопрен, нитрил и т. Д., См. Спецификацию труб.

ПРОКЛАДКИ ДЛЯ ФУТЕРОВАННЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

Соединения в футерованных трубопроводах всегда фланцевые, и прокладки часто требуют создания уплотнения, несмотря на то, что многие прокладки имеют мягкий характер. Правильный выбор прокладки особенно важен, поскольку:

  • Многие накладки, имеющие гладкую поверхность, имеют волнообразные поверхности на фланцах благодаря способу изготовления (например, стекло).
  • Обычно есть веская причина для использования футерованной трубы (например, химически агрессивной жидкости или фармацевтической жидкости), и прокладка часто должна быть равна футеровке с точки зрения химической стойкости и отсутствия загрязнения.
  • Подкладки имеют тенденцию быть хрупкими, и нагрузки на болты должны быть низкими, чтобы не повредить их. Это ограничивает выбор материала прокладки.
  • Материал прокладки часто должен выдерживать воздействие агрессивных чистящих жидкостей, а также рабочих жидкостей.

ТИПЫ ПРОКЛАДОК ДОСТУПНЫ

Резиновая подкладка

Можно использовать мягкую резиновую прокладку. Для предотвращения чрезмерного сжатия может использоваться стальная или эбонитовая прокладка.

Пластиковая подкладка

Прокладки обычно не требуются, но есть исключения:

  • где имеются разные фланцевые соединения (например, труба к клапану);
  • где подкладка слишком волнистая;
  • где подкладка наносится с помощью процесса капания, например, ПВХ.

Свинцовая подкладка

Можно использовать стойкий к ползучести PTFE или конверт из PTFE с мягкой резиновой вставкой.

Стекло с подкладкой