5.5. Уплотнительные прокладки

К уплотнительным прокладкам манометрических приборов предъявляются специфические требования, исходя из температуры и давления измеряемой среды, ее агрессивности. Материал прокладок должен быть упругим, эластичным, легко деформироваться с целью обеспечения минимальных усилий при воздействии на резьбовые соединения деталей. Вместе с тем его прочность должна быть достаточной, чтобы при уплотнении соединения не происходило раздавливание прокладки или выжимание ее в сторону от уплотняемых поверхностей действием давления измеряемой среды.

Уплотнительные прокладки можно подразделить по материалу, форме профиля, месту установки.

На рис.5.50 показаны различные варианты установки прокладок в гнезде присоединительного штуцера манометра при уплотнении: по плоскости, по соску и по внешнему диаметру посадочного гнезда.

Наиболее распространены в нашей стране прокладки и непосредственно сами уплотнения по посадочной плоскости присоединительного штуцера манометра и его посадочного гнезда. Они наиболее просты в технологии изготовления и не требуют высокой квалификации в монтаже. Однако относительно большие площади уплотняемых поверхностей требуют существенных усилий, прилагаемых к резьбовому соединению. Снижение нагрузки на резьбу может обеспечиваться более мягким материалом прокладки и уменьшением площади уплотняемых поверхностей, что достигается изготовлением ребристой, как правило, кольцевой поверхности торца присоединительного штуцера и плоскости посадочного гнезда. Обычно в зависимости от диаметра производят одну или две торцевых проточки, что существенно повышает эффективность соединения. форме профиля уплотнительные прокладки можно подразделить на плоские, плоские с гранями, круглые, ромбовидные, в виде шестигранника, звездочатые (рис.5.51).

Форму профиля прокладки выбирают в зависимости от величины рабочего давления, агрессивности среды и, соответственно, материала. Так, например, плоские прокладки (рис.5.51а) из неметаллических материалов применяют для не очень больших давлений.

Материал для прокладки определяется свойствами измеряемой среды, включая агрессивность и температуру, рабочим давлением. В табл. 5.4 представлены, как пример/5-8/, материалы для выбора прокладок в зависимости от измеряемой среды, рабочего давления и температуры.

 

Рекомендуемые материалы для изготовления прокладок/5-8/

Таблица 5.4

 

Рабочая среда	Давление, МПа, не более	Темпера- тура, оС , не более	Обозначение, наименование марки материала, тол- щина, мм
Вода, нейтральные растворы	0,6	60	Резина, каучук
	0,6	425	Картон латексный
	6,4	250	Паронит общего назначе- ния типа ПОН толщиной 0,4… 5,0
	16	300	Медь М3, отожженная, 0,4…10 мм
	Без ограничений	250	Латунь Л62, 0,5…2,0 мм
Газы и пары инерт- ные	0,6	60	Резина, каучук
	0,6	425	Картон латексный
	1,6	100	Алюминий
	6,4	250	Паронит ПОН
	16	100	Алюминий АД1-М, 0,3…1,0 мм
	Без ограничений	250	Латунь Л62
Масла	2,5	200	Резина маслостойкая
	4	50	Пластикат хлорвиниловый
	15	100	Фибра, 0,3…1,0
Мазут	6	300	Алюминий
	6,4	200	Паронит ПОН
	2,5	180	Паронит электризерный типа ПЭ, 1,0… 7,5
	15	100	Фибра, 0,3…1,0
	15	300	Медь М3
Кислоты, щелочи и другие агрессив- ные жидкости	0,6	100	Свинец С-2, 1…15 мм
	0,6	250	Фторопласт-4
	2,5	100	Паронит типа ПЭ

 

Необходимо помнить, что при работе с агрессивными средами, а также со средами, которые имеют повышенную активность по отношению к медьсодержащим материалам (например, с ацетиленом), не допускается применение прокладок из меди и медных сплавов, содержащих более 70 % этого металла. Недопустим также контакт медных сплавов с аммиаксодержащими средами (см. гл. 2).

Неметаллические материалы для изготовления прокладок могут быть различными.

Паронит изготавливается из асбеста и каучука путем вулканизации и вальцевания большим давлением. Он содержит 60…70% асбестового волокна, 12…15% каучука, 15…18% минеральных наполнителей и 1,5…2% серы. Паронитовые прокладки используются для герметизации соединений импульсных линий, арматуры и подключения манометрических приборов, работающих в среде насыщенного и перегретого пара, высокотемпературных газов, воздуха, растворов щелочей и слабых растворов кислот, аммиака, масел и нефтепродуктов при температурах до 450оС. Паронит листовой выпускается следующих марок: ПОН, ПМБ, ПА, ПЭ, ПС и ПСГ. Упругость паронита невелика. Однако относительно высокая плотность позволяет применять паронитовые прокладки для больших давлений.

Паронит в своем составе имеет асбест, что не приветствуется современным здравоохранением. Посему в мире разработана большая номенклатура не содержащих асбест различных материалов для изготовления прокладок, включая графитсодержащие, работающие при более высоких температурах.

Фибра листовая представляет собой бумагу или целлюлозу, обработанную хлористым цинком и затем подвергшуюся каландрированию. Применяется для таких сред, как керосин, бензин, смазочные масла, кислород, углекислоты и др. для температур до 100° С. Уплотнительные прокладки из фибры, по отзывам производственников, отличаются высокой износостойкостью, долговечностью, обеспечивают герметичность соединения даже при небольшом усилии сжатия.

Фторопласт-4 является полимером тетрафторэтилена. Как свидетельствуют многие публикации по химической стойкости фторопласт-4 превосходит все химически стойкие полимеры, включая золото и платину. Устойчив против химического действия всех минеральных и органических кислот, щелочей, органических растворителей, окислителей и других агрессивных сред. Разрушается лишь под действием расплавленных щелочных металлов и элементарного фтора. По внешнему виду фторопласт-4 напоминает парафин, имеет белую и скользкую поверхность. Не смачивается водой и не набухает. Температура эксплуатации составляет от -195 до +250оС. Однако фторопласт-4 обладает повышенной ползучестью, увеличивающейся с ростом удельной нагрузки и температуры. Существенным недостатком фторопласта является не восстановление начальной формы после механического и высокотемпературного воздействия.

 

Для небольших давлений в качестве материалов может также использоваться кожа, фибра.

При применении металлических прокладок металл прокладок не должен пластически деформировать уплотняющие поверхности. Поэтому металл прокладки должен иметь твердость и предел текучести ниже, чем металл присоединительного штуцера манометрического прибора или подсоединяемой арматуры. Так, например, медь для прокладок применяют отожженную.

Основные металлы, наиболее часто применяемые для изготовления прокладок, приведены в таблице 5.1/5-9/.

 

Основные материалы, применяемые для изготовления уплотнительных прокладок/5-9/

Таблица 5.5.

 

Металл	Марка	Область применения
		Среда	Температура, о С
Нержавеющая сталь	Х18Н9Т, 0Х18Н10Т	Водяной пар, нефтепродукты, коррозионноактивные среды, исключая серную кислоту	От -253 до +600
Алюминий	А2	Воздух, вода. Нефтепродукты, азотная, фосфорная и др.кислоты, сухой хлор, сернистые газы	До 430   От -198 до +300
Никель	НТ	Водяной пар Хлор и др.   Окислительные среды	До 430 От -180 до +450 До 750
Монель	НМЖМц28	Морская вода, коррозионные среды Водяной пар	До +800 До +430
Медь	М1, М2	Растворы щелочей, низкие температуры. Недопустим для аммиака	От -180 до +300
Свинец	С2	Коррозионные среды, кислоты	От -180 до +100

 

Для изготовления прокладок возможно применение стали углеродистой специального исполнения 05кп (специальная), которая обеспечивает уплотнение при давлениях до 63 МПа и температурах до 530оС.