Как оформляются работы по замене прокладки во фланцевом соединении

Обновлено: 28.03.2024

Изделия применяют в герметичных технологических линиях гражданского и промышленного назначения для уплотнения фланцевых креплений двух труб. Они служат обязательным элементом соединения. При их отсутствии возможны протечки, выход трубопровода из строя, аварийные ситуации на производстве.

Фланцевая прокладка ‒ это отдельная комплектующая деталь, которую зажимают между фланцами с помощью крепежей для полного заполнения расстояний между соединяемыми элементами.

При нарушении герметичности или ее несвоевременной замене возможны утечки транспортируемого продукта, ухудшение его качественных свойств за счет поступления воздуха, существенному удорожанию производственного процесса.

Уплотнители применяют в нефте- и газодобывающем секторах, в сельском хозяйстве и на внутренних трубопроводах промышленных предприятий.

Виды прокладок

При установке прокладок учитывают эксплуатационные характеристики системы, свойства изделия и конфигурацию фланцев, вспомогательные детали, установленные на линию. В зависимости от материала уплотнители бывают трех типов.

1. Неметаллические представляют собой композитные материалы, которые применяют на технологических линиях низкого давления с учетом агрессивности и температурных особенностей транспортируемой рабочей среды. Разновидности предусмотрены государственным стандартом 15180-86, который включает следующие исполнения:

  • паронитовые в соответствии с ГОСТ 481-80;
  • резиновые;
  • картонные;
  • фторопластовые;
  • графитовые.

Фланцевые прокладки неметаллические

2. Полуметаллические изготавливают путем комбинирования металла, который обеспечивает жесткость и надежность, и других компонентов, отвечающих за уровень герметичности и плотность прилегания. Спирально навитые производят путем накручивания стальной ленты по оси и заполнением межвиткового пространства веществами из другого сырья. По краям оставляют ограничительные кольца для высокой надежности крепления.

3. Металлические фланцевые уплотнители используют в технологических сетях с высокими температурными значениями рабочей среды, когда другие типы не способны выдержать условия эксплуатации или давление. Улучшенную герметичность обеспечивают шпильки и болты, которые оказывают сильное давление в местах соединений. Создаваемая нагрузка должна гасить гидростатическую силу, направленную на отделение фланцев.

Фланцевые прокладки металлические

Примеры металлических изделий:

  • кольцевые из стали с несколькими видами сечений;
  • линзы со сферической контактирующей поверхностью по ГОСТ 10493-81;
  • стальные приварные мембранные прокладки.

При выборе эксплуатационных характеристик учитывают температуру и давление транспортируемого продукта, вероятность коррозии и прочие технические факторы.

Основные требования к прокладкам

Прокладки устанавливают в местах фланцевых соединений, где важно обеспечить полную герметичность. Поэтому они должны заполнять микро- и макроскопические трещины и дефекты, которые часто представлены неровностями поверхности фланцев, задирами или раковинами, плохим центрированием стыка, повреждениями в ходе механической обработки. Избежать таких недостатков поверхности в ходе производства стальных изделий невозможно ввиду особенностей кристаллической решетки.

Материал уплотнителя должен плотно прилегать к поверхностям фланцев в месте соединений, быть устойчивым к химическому и температурному воздействию рабочей среды.

Нормативы к материалу прокладок фланцевых соединений регламентируют:

Периодичность замены

Поскольку прокладка выравнивает поверхность фланцев, заполняя собой неровности и микротрещины, снижая трение металла, со временем она приходит в негодность, требуется замена для обеспечения герметичности соединения.

Периодичность смены уплотнителя определяется проектной документацией, условиями эксплуатации.

  • Раскручивают гайки фланцевого соединения.
  • Поочередно вытаскивают болты (шпильки).
  • Убирают изношенную прокладку.
  • Зачищают поверхность металлоизделий, обрабатывают маслом и графитом.
  • Новый уплотнитель устанавливают на место старого.

Качество прокладки проверяется перед монтажом ‒ она не должна иметь скосов и прочих дефектов. Незначительные порывы или микротрещины неметаллических изделий допускается устранять полимерными материалами.

Что лучше: резиновая или паронитовая прокладка?

Резиновые обладают высокой эластичностью, при использовании не требуется прилагать особых усилий. В момент сжатия герметичность резины снижается, поэтому ее деформация не должна превышать 30-50%. Прокладку из резины не рекомендуется использовать при работе со средами температурой более +140 °C.

Прокладки для фланцевых соединений выбирают, отталкиваясь от условий эксплуатации, параметров транспортируемых веществ, типа фланца.

Уплотнение и герметизация фланцевых соединений непосредственно влияют на величину рабочего давления, которую сможет выдерживать трубопровод в процессе эксплуатации, а также на надежность и безопасность работы системы в целом.

Прокладки для фланцев

Прокладки для фланцев

В данной статье рассмотрены прокладки для фланцевых соединений, их разновидности, типоразмеры и особенности применения. Мы изучим металлические, паронитовые и резиновые прокладочные материалы и приведем рекомендации по их выбору.

Функциональное назначение и необходимость применения

Прокладки фланцевые представляют собой уплотнительный материал, находящийся в процессе эксплуатации в сжатом между двумя фланцами положении, который за счет давления смежных крепежных пластин заполняет собой свободное пространство между соединяемыми торцами трубопровода.

Выбирая прокладочный материал необходимо учитывать характеристики рабочей среды трубопровода – ее давление, температуру, коррозийную и химическую агрессивность, а также конфигурацию стыкующихся фланцевых пластин.

К прокладочным изделиям выдвигаются следующие эксплуатационные требования:

  • упругость;
  • стойкость по отношению к рабочей среде;
  • устойчивость к коррозии;
  • отсутствие тепловых деформаций в заданном температурной диапазоне;
  • твердость, которая должна быть меньшая, чем у материала из которого изготовлены фланцы, чтобы прокладка при зажиме не деформировала поверхности крепежной пластины (учитывается при выборе металлических изделий).

Установленный между двумя фланцами прокладочный материал заполняет микроскопические дефекты, присутствующие на лицевых стенках крепежных пластин – раковины, микротрещины, впадины и шероховатости, которые являются причиной негерметичного соединения.

В процессе эксплуатации прокладка для фланца испытывает постоянные выдавливающие нагрузки, которые создаются внутренним давлением в трубопроводе. Для предотвращения протечек и разгерметизации стыка давление, оказываемое болтами на фланец, должно создавать механическое напряжение, достаточное для противодействия гидростатическим силам выдавливания.

Нормативная документация

Технические стандарты на фланцевые прокладки предусматривают достаточно обширную нормативную базу, выдвигающую требования к изготовлению, выбору и эксплуатации изделий. Основными нормативными актами являются:

Также существует отдельный ГОСТ №10493-81 на уплотнительные линзы, предназначенные для эксплуатации в системах с повышенным давлением 100-200 МПа.

Особенности монтажа фланцевых соединений (видео)

Разновидности прокладочных материалов

В зависимости от материала изготовления все фланцевые прокладки классифицируются на следующие виды:

  • неметаллические (изготавливаются из резины, фторопласта, паронита и асбокартона);
  • стальные (делятся на подгруппы по форме сечения – овальные и восьмиугольные);
  • комбинированный тип (из термостабилизированного графита либо графитофторопласта).

Наиболее распространенными являются неметаллические прокладки из паронита и резины. Рассмотрим их более подробно.

Паронитовые изделия

Паронитовые уплотнения, согласно техническим требованиям, могут использоваться для герметизации фланцев конструктивного исполнения 1, 5, 8 и 9 на трубопроводах с давлением от 1 до 20 МПа. Размеры изделий варьируются в диапазоне 10-3000 мм.

Паронитовые прокладки предназначены для герметизации фланцев плоского типа. Такие уплотнения применяются для трубопроводов с различными рабочими средами – вода, воздух, пар, нефтепродукты. Уплотнения из паронита способны выдерживать температуру от -50 до +500 градусов.

Паронитовые прокладки для фланцев

Паронитовые прокладки для фланцев

Существует 7 модификаций паронита, каждая из которых используется для изготовления уплотнителей разного функционально назначения:

В качестве альтернативы парониту нередко используется фторопласт – материал, обладающий широким температурным диапазоном, от -260 до +260 градусов. Фторопласт имеет устойчивость к большинству химически агрессивных сред – щелочам, кислотам и растворителям, что значительно расширяет сферу его использования.

Резиновые прокладки

Для производства фланцевых уплотнительных элементов используются несколько модификаций резины, которые можно разделить на следующие разновидности:

  • морозостойкие;
  • термически стабилизированные (теплостойкие);
  • маслобензостойкие;
  • устойчивые к кислотным и щелочным средам;
  • пищевые.

Резиновые прокладки имеют преимущество перед аналогами в плане эластичности – за счет мягкости материала для достижения герметичности стыка не требуется прикладывать значительные усилия при затяжке фланцев болтами. Также достоинством является то, что резиновые уплотнения полностью непроницаемые как для жидкостей, так и для газов и паров.

Резиновая прокладка для фланца ду50 мм

Резиновая прокладка для фланца ду50 мм

Размеры уплотнителей указаны в ГОСТ №15180, согласно которому изделия выпускаются в диаметрах 10-3000 мм с толщиной стенок 3-20 мм. Резиновые прокладки больших диаметров (от 500 мм) могут производится в составной конфигурации, требующей склеивания при монтаже на фланец. Для склеивания применяются клеи марки БФ-2 и ХКС.

Ввиду ухудшения эксплуатационных свойств материала при сильном сжатии резиновые прокладки не должны деформироваться более чем на 50% от первоначального размера.

Резиновые изделия имеют ключевой недостаток в виде ограниченной температуры эксплуатации, максимум которой составляет +50 градусов. Уплотнения из термостойкой резины способны выдерживать до +140 0 . Максимальное рабочее давление – 20 МПа.

Для фланцевых соединений, используемых в условиях повышенного давления, рациональнее использовать медную прокладку (из меди марки М1 или М2) либо изделия из отожженного листового алюминия. Такие уплотнения обеспечивают максимальный уровень герметичности при давлении до 100 МПа.

Комплект фланцевого крепежа

Комплект фланцевого крепежа

На рынке широко представлены комплекты, состоящие из фланцев и уплотнителей, идущих вместе с крепежными элементами – гайками и болтами либо шайбами. Такие комплекты поставляются в типоразмерах 15-1000 мм. К крупногабаритным фланцам (размеры 1000-3000 мм), редко используемым даже в промышленных сферах, уплотнительные материалы и крепежи подбираются отдельно.

Стоимость комплекта сильно варьируется в зависимости от размеров фланца, для примера: цена набора диаметром 15 мм – 250 рублей, ДУ 500 мм – 23000 рублей.

Уплотнители повышают герметизацию между фланцами, заполняют трещины и неровности на поверхности металла.

Существуют следующие виды прокладок для фланцевых соединений:

  • Неметаллические;
  • Металлические;
  • Комбинированные.

Основную роль играет материал продукции. Металлические – своей поверхностью заполняют мелкозернистую структуру арматуры. Данный процесс обеспечивает герметичность. В качестве материала применяются листовой или ленточный отожженный алюминий, мягкая листовая медь. Они выдерживают давление до 100 МПа, при этом обеспечивают максимальную непроницаемость.

Неметаллические уплотнения изготавливаются из резины, фторопласта, паронита, асбокартона. Параметры материалов позволяют использовать их в водных, паровых, воздушных системах, при транспортировке нефтепродуктов, кислот, щелочей, растворителей.

Паронитовые прокладки используют в соединительных узлах систем отопления и водоснабжения, а также при подключении насосов. Положительная репутация сложилась благодаря доступности сырья, его долговечности и невысокой стоимости.

Паронитовые прокладки для фланцевого соединения

Фотография паронитовых прокладок

Материал для прокладки фланцевых соединений, его особенности, а также типоразмеры подробно описываются в стандартах:

Периодичность замены прокладок фланцевых соединений

Замене уплотняющих прокладок фланцевых соединений уделяется особое внимание. Так как недостаточно плотное сцепление поверхностей может пробить крепление.

Порядок замены прокладок во фланцевом соединении:

  1. Снятие гаек из отверстий;
  2. Зачистка арматуры;
  3. Удаление старого уплотнения;
  4. Обработка нового маслом и графитом;
  5. Установка прокладки во фланцевые соединения.

Перед установкой качество уплотнения проверяется. При скосе или наличии дополнительного слоя, продукцию списывают. Брак не гарантирует прочности крепления и надежность всей конструкции. Если же обнаружены повреждения на арматуре, их заделывают полимерными материалами.

Также важно учитывать, что соединительная арматура должна быть одного типа и правильно выровнена, а расходуемый материал соответствовать изначальной спецификации соединительного узла.

При неправильной сборке узла или его протекании работу всей системы приостанавливают. Если проблема обнаружена, но действия по ее устранению не предприняты, то возрастает риск возникновения аварии на производстве.

Какие прокладки лучше: резиновые или паронитовые?

Паронитовые используются для уплотнения фланцев плоского типа с конструктивным исполнением 1, 5, 8, 9. Они выдерживают шкалу от -50 до +500°C. Эти особенности позволяют их применить в металлургии, энергетике, промышленности, машиностроении и других сферах. Изделия содержат асбестовое волокно, которое улучшает их устойчивость к повышенному давлению до 20 МПа.

Резиновые уплотнители – высокоэластичные, поэтому при затяжке арматуры не требуется прилагать усилий. Условия их применения зависят от модификации производственных рекомендаций. Они могут быть морозостойкими, теплостойкими, маслобензостойкими, пищевыми, устойчивыми к щелочи и кислоте.

Резиновые прокладки для фланцевого соединения

Резиновые прокладки для фланцевого соединения

Тем не менее, не стоит забывать про герметичные свойства резины. При сжатии они ухудшаются, поэтому необходимо ограничивать ее деформацию до 30-50%. К тому же, резина не поддерживает влияние высоких температур – ее критический порог +140°C.

При выборе уплотнительных элементов нужно учитывать давление, температуру и характер рабочей среды. Если значения высокие, а среда агрессивная, то лучше остановиться на изделии из паронита.

ГОСТ Р 55430-2013

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СОЕДИНЕНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ РАЗЪЕМНЫЕ

Оценка технического состояния и методы испытаний. Безопасность эксплуатации

Detachable pipe joints. Evaluation of technical condition and methods. Operation safety

Дата введения 2013-12-01

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении" (ВНИИНМАШ), Некоммерческим партнерством "Сертификационный центр НАСТХОЛ" (НП "СЦ НАСТХОЛ"), Открытым акционерным обществом "Иркутский научно-исследовательский и конструкторский институт химического и нефтяного машиностроения" (ОАО "ИркутскНИИхиммаш")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 155 "Соединения трубопроводов общемашиностроительного применения"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 мая 2013 г. N 103-ст

* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: 032/2013;

** Текст документа соответствует оригиналу;

*** Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: 010/2011. - Примечания изготовителя базы данных.

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования, направленные на обеспечение промышленной безопасности, предупреждение аварий, случаев производственного травматизма при эксплуатации разъемных соединений технологических трубопроводов.

Настоящий стандарт предназначен для обеспечения единого подхода при конструировании, изготовлении, модернизации, ремонте, техническом диагностировании и эксплуатации разъемных соединений технологических трубопроводов на опасных производственных объектах.

Область применения стандарта - разъемные соединения стальных технологических трубопроводов [1], ГОСТ Р 54432, с номинальными диаметрами от DN 3 до DN 4000 включительно, на номинальные давления от PN 1 до PN 2500 включительно, температуру среды от минус 196°С до 700°С включительно, предназначенных для транспортирования газообразных, парообразных, жидких сред и эксплуатирующихся на опасных производственных объектах.

Примечание - Под терминами "давление", "номинальное давление" следует понимать избыточное давление.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 12.1.044-89 Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения

ГОСТ 166-89 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия

ГОСТ 2789-73 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики

ГОСТ 8724-2002 (ИСО 261-98) Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Диаметры и шаги

ГОСТ 9399-81 Фланцы стальные резьбовые на Р свыше 20-100 МПа (200-1000 кгс/см). Технические условия

ГОСТ 9400-81 Концы присоединительные резьбовые для арматуры, соединительных частей и трубопроводов под линзовое уплотнение на Р 20-100 МПа (200-1000 кгс/см). Размеры

ГОСТ 10493-81 Линзы уплотнительные жесткие и компенсирующие на Р 20-100 МПа (200-1000 кгс/см). Технические условия

ГОСТ 10494-80 Шпильки для фланцевых соединений с линзовым уплотнением на Р свыше 10 до 100 МПа (свыше 100 до 1000 кгс/см). Технические условия

ГОСТ 10495-80 Гайки шестигранные для фланцевых соединений на Р свыше 10 до 100 МПа (свыше 100 до 1000 кгс/см). Технические условия

ГОСТ 11447-80 Шпильки упорные на Р свыше 10 до 100 МПа (свыше 100 до 1000 кгс/см). Технические условия

ГОСТ 16093-2004 (ИСО 965-1-1998, ИСО 963-3-1998) Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Допуски. Посадки с зазором

ГОСТ 18442-80 Контроль неразрушающий. Капиллярные методы. Общие требования

ГОСТ 19782-74 Паста ВНИИ НП-225. Технические условия

ГОСТ 21105-87 Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод

ГОСТ 26303-84 Сосуды и аппараты высокого давления. Шпильки. Методы расчета на прочность

ГОСТ 26349-84 Соединения трубопроводов и арматура. Давления номинальные. Ряды

ГОСТ Р 52720-2007 Арматура трубопроводная. Термины и определения

ГОСТ Р 54432-2011 Фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов на номинальное давление от PN 1 до PN 200. Конструкция, размеры и общие технические требования

ГОСТ Р 55429-2013 Соединения трубопроводов бугельные разъемные. Конструкция, размеры и общие технические условия

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, определения и сокращения

3.1 В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 номинальное давление; PN: По ГОСТ 26349.

3.1.2 номинальный диаметр; DN: По ГОСТ 28338.

3.1.3 герметичность: По ГОСТ 52720*.

* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: ГОСТ Р 52720, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

3.1.4 уплотнение (уплотнительное соединение): По ГОСТ 52720.

3.1.5 разъемное соединение; PC: Совокупность конструктивных деталей, обеспечивающих возможность соединения-разъединения концов труб и герметичность мест стыка труб (соединяемых деталей) в условиях эксплуатации, включающая в себя уплотнение (уплотнительное соединение) и крепежные элементы.

3.1.6 крепежный элемент: Совокупность деталей (шпильки, гайки, шайбы, резьбовые гнезда, бугели и т.д.), удерживающих соединяемые концы труб в заданном положении относительно друг друга.

3.1.7 разъемное соединение с принудительным уплотнением: Разъемное соединение, герметичность в котором достигается предварительным нагружением уплотнительных поверхностей усилием, превышающим по величине требуемое для обеспечения герметичности при действии внутреннего давления.

Примечание - При действии внутреннего давления усилие нагружения уплотнительных поверхностей уменьшается, но при этом сохраняется требуемая герметичность соединения.

3.1.8 разъемное соединение с самоуплотнением: Разъемное соединение, в котором герметичность достигается предварительным нагружением уплотнительных поверхностей усилием, достаточным для обеспечения герметичности соединения в начальный период подъема давления.

Примечание - При росте внутреннего давления возникает дополнительная нагрузка на уплотнительные поверхности, тем самым увеличивается герметизирующая способность уплотнения. Существуют PC с радиальным, осевым и комбинированным самоуплотнениями.

3.1.9 усилие затяжки шпилек: Усилие в шпильках, необходимое для обеспечения герметичности разъемного соединения как в начальный период подъема давления в трубопроводе (для разъемного соединения с самоуплотнением), так и в процессе эксплуатации при рабочих условиях (для разъемных соединений с принудительным уплотнением).

3.1.10 техническое диагностирование: Определение технического состояния объекта, поиск мест с дефектами или повреждениями, определение причин отказа (неисправности), прогнозирование технического состояния.

3.1.11 оценка технического состояния: Принятие решения о дальнейшей эксплуатации объекта на основе результатов технического диагностирования.

3.1.12 деталь разъемного соединения: Отдельная самостоятельная составная часть разъемного соединения.

3.1.13 элемент детали: Неотъемлемая часть детали (уплотнительная поверхность на фланце или трубе; резьба на фланце, трубе или шпильке).

3.1.14 ревизия трубопровода: Основной метод контроля за надежной и безопасной эксплуатацией трубопровода, включающий определенный набор работ и проводимый с определенной периодичностью.

3.1.15 специализированная организация: Организация, имеющая лицензию на проведение определенных специализированных работ.

3.1.16 местная выработка (отклонение от круглости): Отклонение от круглости уплотнительной поверхности, образующееся после удаления отдельных дефектов механического или коррозионного происхождения вручную, с помощью наждачной бумаги, в одном месте уплотнительной поверхности.

Примечание - В результате на уплотнительной поверхности образуются углубления. Дефекты данного вида отрицательно сказываются на герметичности разъемных соединений, особенно с коническими или цилиндрическими уплотнительными поверхностями [линзовое уплотнение, уплотнение с кольцами восьмиугольного (овального) сечения, СКОУ].

3.1.17 утечка: Проникновение вещества из герметизированного изделия или в него через течи под действием перепада внутреннего и наружного давлений.

3.1.18 метод осевой вытяжки шпилек: Способ затяжки шпилек разъемного соединения, при котором шпильки предварительно вытягивают с определенным расчетным усилием специальным устройством (гидродомкратом) и затем гайки свободно, от руки, навинчивают на шпильки до упора во фланец, крышку, после чего давление в гидросистеме устройства сбрасывают, устройство с затянутых шпилек снимают.

3.1.19 обход ключом шпилек: Поочередная затяжка всех шпилек разъемных соединений.

3.2 В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

СКОУ - самоуплотняющее кольцо с осевым упором;

СНП - спирально-навитая прокладка;

ТРГ - терморасширенный графит.

4 Общие положения

4.1 В настоящем стандарте установлены технические требования к конструкции, материалам, изготовлению, реконструкции, ремонту, методам испытаний, приемке, входному контролю, монтажу и затяжке крепежных деталей PC технологических трубопроводов.

Уплотнение и герметизация фланцевых соединений непосредственно влияют на величину рабочего давления, которую сможет выдерживать трубопровод в процессе эксплуатации, а также на надежность и безопасность работы системы в целом.

Прокладки для фланцев

Прокладки для фланцев

В данной статье рассмотрены прокладки для фланцевых соединений, их разновидности, типоразмеры и особенности применения. Мы изучим металлические, паронитовые и резиновые прокладочные материалы и приведем рекомендации по их выбору.

Функциональное назначение и необходимость применения

Прокладки фланцевые представляют собой уплотнительный материал, находящийся в процессе эксплуатации в сжатом между двумя фланцами положении, который за счет давления смежных крепежных пластин заполняет собой свободное пространство между соединяемыми торцами трубопровода.

Выбирая прокладочный материал необходимо учитывать характеристики рабочей среды трубопровода – ее давление, температуру, коррозийную и химическую агрессивность, а также конфигурацию стыкующихся фланцевых пластин.

К прокладочным изделиям выдвигаются следующие эксплуатационные требования:

  • упругость;
  • стойкость по отношению к рабочей среде;
  • устойчивость к коррозии;
  • отсутствие тепловых деформаций в заданном температурной диапазоне;
  • твердость, которая должна быть меньшая, чем у материала из которого изготовлены фланцы, чтобы прокладка при зажиме не деформировала поверхности крепежной пластины (учитывается при выборе металлических изделий).

Установленный между двумя фланцами прокладочный материал заполняет микроскопические дефекты, присутствующие на лицевых стенках крепежных пластин – раковины, микротрещины, впадины и шероховатости, которые являются причиной негерметичного соединения.

В процессе эксплуатации прокладка для фланца испытывает постоянные выдавливающие нагрузки, которые создаются внутренним давлением в трубопроводе. Для предотвращения протечек и разгерметизации стыка давление, оказываемое болтами на фланец, должно создавать механическое напряжение, достаточное для противодействия гидростатическим силам выдавливания.

Нормативная документация

Технические стандарты на фланцевые прокладки предусматривают достаточно обширную нормативную базу, выдвигающую требования к изготовлению, выбору и эксплуатации изделий. Основными нормативными актами являются:

Также существует отдельный ГОСТ №10493-81 на уплотнительные линзы, предназначенные для эксплуатации в системах с повышенным давлением 100-200 МПа.

Особенности монтажа фланцевых соединений (видео)

Разновидности прокладочных материалов

В зависимости от материала изготовления все фланцевые прокладки классифицируются на следующие виды:

  • неметаллические (изготавливаются из резины, фторопласта, паронита и асбокартона);
  • стальные (делятся на подгруппы по форме сечения – овальные и восьмиугольные);
  • комбинированный тип (из термостабилизированного графита либо графитофторопласта).

Наиболее распространенными являются неметаллические прокладки из паронита и резины. Рассмотрим их более подробно.

Паронитовые изделия

Паронитовые уплотнения, согласно техническим требованиям, могут использоваться для герметизации фланцев конструктивного исполнения 1, 5, 8 и 9 на трубопроводах с давлением от 1 до 20 МПа. Размеры изделий варьируются в диапазоне 10-3000 мм.

Паронитовые прокладки предназначены для герметизации фланцев плоского типа. Такие уплотнения применяются для трубопроводов с различными рабочими средами – вода, воздух, пар, нефтепродукты. Уплотнения из паронита способны выдерживать температуру от -50 до +500 градусов.

Паронитовые прокладки для фланцев

Паронитовые прокладки для фланцев

Существует 7 модификаций паронита, каждая из которых используется для изготовления уплотнителей разного функционально назначения:

В качестве альтернативы парониту нередко используется фторопласт – материал, обладающий широким температурным диапазоном, от -260 до +260 градусов. Фторопласт имеет устойчивость к большинству химически агрессивных сред – щелочам, кислотам и растворителям, что значительно расширяет сферу его использования.

Резиновые прокладки

Для производства фланцевых уплотнительных элементов используются несколько модификаций резины, которые можно разделить на следующие разновидности:

  • морозостойкие;
  • термически стабилизированные (теплостойкие);
  • маслобензостойкие;
  • устойчивые к кислотным и щелочным средам;
  • пищевые.

Резиновые прокладки имеют преимущество перед аналогами в плане эластичности – за счет мягкости материала для достижения герметичности стыка не требуется прикладывать значительные усилия при затяжке фланцев болтами. Также достоинством является то, что резиновые уплотнения полностью непроницаемые как для жидкостей, так и для газов и паров.

Резиновая прокладка для фланца ду50 мм

Резиновая прокладка для фланца ду50 мм

Размеры уплотнителей указаны в ГОСТ №15180, согласно которому изделия выпускаются в диаметрах 10-3000 мм с толщиной стенок 3-20 мм. Резиновые прокладки больших диаметров (от 500 мм) могут производится в составной конфигурации, требующей склеивания при монтаже на фланец. Для склеивания применяются клеи марки БФ-2 и ХКС.

Ввиду ухудшения эксплуатационных свойств материала при сильном сжатии резиновые прокладки не должны деформироваться более чем на 50% от первоначального размера.

Резиновые изделия имеют ключевой недостаток в виде ограниченной температуры эксплуатации, максимум которой составляет +50 градусов. Уплотнения из термостойкой резины способны выдерживать до +140 0 . Максимальное рабочее давление – 20 МПа.

Для фланцевых соединений, используемых в условиях повышенного давления, рациональнее использовать медную прокладку (из меди марки М1 или М2) либо изделия из отожженного листового алюминия. Такие уплотнения обеспечивают максимальный уровень герметичности при давлении до 100 МПа.

Комплект фланцевого крепежа

Комплект фланцевого крепежа

На рынке широко представлены комплекты, состоящие из фланцев и уплотнителей, идущих вместе с крепежными элементами – гайками и болтами либо шайбами. Такие комплекты поставляются в типоразмерах 15-1000 мм. К крупногабаритным фланцам (размеры 1000-3000 мм), редко используемым даже в промышленных сферах, уплотнительные материалы и крепежи подбираются отдельно.

Стоимость комплекта сильно варьируется в зависимости от размеров фланца, для примера: цена набора диаметром 15 мм – 250 рублей, ДУ 500 мм – 23000 рублей.

Читайте также: