Для ущільнення фланцевих з'єднань застосовуються плоскі еластичні прокладки з пароніту, гуми, картону, фторопласту-4 та композиційних матеріалівз їхньої основі. Згідно з ГОСТ 15180-86, виконання прокладок, залежно від виконання поверхонь ущільнювачів фланців, повинно відповідати даним, зазначеним у табл. 1 та 2.

Таблиця 1

Виконання прокладок	Виконання ущільнювальних поверхонь згідно з ГОСТ 12815-80	Креслення
А	1
Б	2; 3
У	4; 5
Г	8; 9
Д	1; 5

Таблиця 2

Виконання прокладок	Умовний тиск Ру, МПа (кгс/см²)	Умовний прохід Ду, мм
А	0,1; 0,25 (1; 2,5)	10-3000
	0,63(6,3)	10-2400
	1,0(10)	10-2000
	1,6(16)	10-1600
	2,5(25)	10-1400
	4,0(40)	10-1200
Б, В, Г	0,1-4,0 (1,0-40)	10-800
	6,3(63)	10-600
	10(100)	10-400
	16(160)	15-300
Г	20(200)	15-250
Д	0,1-0,63 (1,0-6,3)	40-800
	1,0-4,0 (10-40)	25-800
	6,3(63)	25-600
	10(100)	25-400
	16(160)	25-300
	20(200)	25-250

Прокладочні матеріалиповинні мати: пружність, стійкість до середовища, в якому працюють, зберігати свої фізичні властивостіпри робочій температурі середовища та не піддаватися корозії. При використанні металевих прокладокметал не повинен пластично деформувати ущільнюючі поверхні фланця, тому метал прокладок повинен мати твердість і межу плинності нижче, ніж метал ущільнюваних поверхонь фланців, не повинен утворювати з металом газового обладнання гальванічну пару.

Пароніт(ГОСТ 481-80). Виготовляють з азбесту та каучуку шляхом вулканізації та вальцювання під великим тиском. Є універсальним прокладним матеріалом для ущільнення плоских роз'ємів з різними середовищами(холодних та гарячих газів, повітря, пари, масел та нафтопродуктів та ін.). Залежно від призначення пароніт виготовляють сім марок. Для ущільнення з'єднань на газопроводах природного газута в установках зріджених газіврекомендується застосовувати пароніт марки ПМБ (в діапазоні температур від -40 до +60 ° С та граничного тиску до 1,6 МПа). Пароніт ПМБ випускається листами довжиною 500, 1000, 1500 мм та шириною 500, 750, 1000 мм, товщиною 0,4; 0,5; 0,6; 0,8; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4 мм. Розміри прокладок із пароніту повинні відповідати вимогам ГОСТ 15180-86. Перед встановленням паронітову прокладку слід покрити по обидва боки сухим графітовим порошком для запобігання «прилипання» до площини фланця.

Пластмаси. Для прокладок фланцевих з'єднань газопроводів можуть застосовуватись різні пластмаси: поліетилен високої щільності(ВД) за ГОСТ 16338-77 та низькою щільністю (НД) за ГОСТ 16337-77Е, товщиною 1-4 мм, фторопласт-4 (ПТФЕ) товщиною 1-4 мм за ГОСТ 10007-80Е.

Гума. Висока еластичність дозволяє легко досягти щільності між металевою поверхнеюфланця та прокладкою при малих зусиллях затягування. Гума практично непроникна для газів та рідин, має достатню хімічну стійкість. Оскільки надмірний стиск погіршує властивості гуми, деформацію її необхідно обмежити до 30-50% від допустимої. Гума, що випускається промисловістю, технічна листова без тканинних або інших прокладок за ГОСТ 7338-77 призначена для виготовлення прокладок, клапанів та інших деталей і виробляється п'яти типів: кислотно-лугостійка, теплостійка, морозостійка, маслобензостійка і харчова.

Залежно від твердості технічна гума поділяється на м'яку (м), середню твердість (с) та підвищену твердість (п).

Залежно від стійкості до впливу олії та бензину маслобензостійка гума поділяється на марки А та Б.

Для фланцевих з'єднань систем газорозподілу з робочим тиском до 0,6 МПа рекомендується застосовувати прокладки, виготовлені з листової маслобензостійкої гуми (МБ) марок А та Б (без тканинної основи) за ГОСТ 17133-83 та ГОСТ 7338-77 товщиною 3-5 мм.

Картон. Якщо за умовами роботи прокладкам потрібні вогнестійкі властивості, для їх виготовлення рекомендується застосовувати:

• азбестовий картон (ГОСТ 2850-80) марок КАОН-1, КАОН-2. Випускається листами розмірами 900×900, 1000×800, 1000×900 та 1000×1000, товщиною 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 5 мм;
• азбестове армоване полотно (ГОСТ 2198-76) являє собою прогумовану та прографітизовану тканину полотняного або саржевого переплетення на основі латунного дроту, а по качку * - з азбестової пряжі, армованої латунним дротом. Листи полотна випускаються розмірами 750×1500, 1000×1500 та товщиною 0,6; 0,7; 1,1мм.

Металеві прокладкидля фланцевих та інших видів з'єднань виготовляють із листового прокату у вигляді плоских кілець. Металеві прокладки забезпечують достатню щільність при високих тисках та температурах середовища, мають коефіцієнт лінійного розширенняблизький до коефіцієнта розширення матеріалу фланців. До недоліків застосування металевих прокладок слід віднести необхідність створення великих зусиль для забезпечення площини з'єднання відносно низькі пружні властивості матеріалу прокладок, високу вартість порівняно з еластичними прокладками. Для ущільнення з'єднання деталей, обладнання установок зріджених газів та на газопроводах всіх тисків рекомендованими матеріалами для виготовлення металевих прокладок є:

• листовий алюміній отоженний за ГОСТ 13722-78, стрічки з алюмінію або алюмінієвих сплавів (віджежених) за ГОСТ 13726-78, ГОСТ 21361-76, товщиною 1-4 мм;
• мідь листова м'яка марокМ1, М2 за ГОСТ 495-77.

• лляне чесане пасмо (за ГОСТ 10330-76), яке в процесі з'єднання просочується суриком (ГОСТ 19151-73) або свинцевими білилами (ГОСТ 12287-77), розведеними оліфою (ГОСТ 7931-76);
• стрічки з фторопласту-4 (ФУМ-В), завтовшки 0,1-1,5 мм за ТУ 6-05-1388-70;
• інший ущільнювальний матеріал, Що забезпечує герметичність з'єднання.

Як набивний матеріал для сальників запірної арматуринайбільш ефективний фторопластовий матеріал ущільнювача марки ФУМ-В. Випускається круглого перерізудіаметром 2,0-16,0 мм та квадратного перерізувід 5×5 мм до 16×16 мм для застосування як хімічно стійкого самозмащувального набивного матеріалу (у рухомих з'єднаннях типу сальника) і прокладочного матеріалу (у нерухомих з'єднаннях). З'єднання працюють у діапазоні температур від −60 до +150 °З повагою та при тиску до 6,0 МПа (підприємство-виробник ВАТ «Пластополімер», м. Санкт-Петербург).

Характеристики вітчизняних ущільнювальних матеріалів представлені у таблицях 3 та 4.

* Качок - поперечний напрямок нитки в тканині.

Таблиця 3

Набивка плетена сальникова	Конструкція набивання	Розміри (діаметр, сторона квадрата), мм	Маса 1 см³ набивання, г	Умови застосування
				Граничний тиск середовища, МПа, не більше	Гранична температура середовища, °С, трохи більше
Прядивна просочена (ПП)	Шнур, сплетений з лляної (ГОСТ 16078-70*), прядив'яної або джутової пряжі (ГОСТ 4668-75*), просочений антифрикційним складом		Не менше 0,9	16,0	100
		4, 5, 6, 8, 10, 13, 16, 22, 25, 28
		8, 10, 13, 16, 19, 22, 25, 28, 32, 35, 38, 42, 46, 50
Асбестова суха (АС)	Шнур, сплетений з азбестової нитки (ГОСТ 1770-74*)		Не більше 1,1	4,5	400
	1) наскрізного плетіння, квадратний
	2) з одношаровим оплетенням сердечника, круглий чи квадратний
	3) з багатошаровим оплетенням сердечника	8, 10, 13, 16, 19, 22, 25, 28, 32, 35, 38, 42
Асбестова просочена (АП)	Шнур, сплетений з азбестової нитки (ГОСТ 1770-74*), просочений антифрикційним складом		Не менше 0,9	4,5	300
	1) наскрізного плетіння, квадратний	4, 5, 6, 8, 10, 13, 16, 19, 22, 25, 28
	2) з одношаровим оплетенням сердечника, круглий чи квадратний	5, 6, 8, 10, 13, 16, 19, 22, 25
	3) з багатошаровим оплетенням сердечника, круглий чи квадратний	8, 10, 13, 16, 19, 22, 25, 28, 32, 35, 38, 42, 46, 50
Асбестова маслобензостійка (АМБ)	Шнур, сплетений з азбестової нитки (ГОСТ 1779-83 * ), просочений антифрикційним маслобензостійким складом		Не менше 0,8	3,0	300
	1) наскрізного плетіння, квадратний	4, 5, 6, 8, 10, 13, 16, 19, 22, 25, 28
	2) з багатошаровим оплетенням сердечника, квадратний	4, 5, 6, 8, 10, 13, 16, 19, 22, 25, 28, 32, 35, 38, 42, 46, 50

При з'єднанні деталей трубопроводу з трубопровідною арматурою потрібно забезпечити герметичність цих з'єднань, щоб уникнути витоку середовища.

Нещільність особливо небезпечна при транспортуванні агресивних і вибухонебезпечних середовищ, а також тих, що знаходяться під тиском і мають високу температуру.

Основним типом роз'ємних з'єднаньтрубопроводів є фланцеві з'єднання, а його невід'ємним елементом- Прокладка.

Матеріал прокладки повинен мати наступними властивостями:

ü еластичність, щоб при створенні тиску заповнити дрібні нерівності поверхні фланця, забезпечуючи герметичність з'єднання;

ü міцністю, щоб витримати силу тиску середовища;

ü стійкістю до дії агресивних середовищ.

Залежно від призначення та умов роботи трубопровідної арматурияк матеріал прокладок застосовують картон, пароніт, листовий азбест, гуму, фторопласт, поліетилен, алюміній, свинець, мідь, м'яку відпалену сталь.

Вибір прокладочних матеріалів для ущільнення фланцевих з'єднань залежить від середовища, що транспортується, і його робочих параметрів.

Деякі матеріали прокладок в залежності від параметрів середовища та типів поверхонь ущільнювачів представлені в таблиці 9.

Таблиця 9 – Матеріали прокладок в залежності від параметрів середовища та типів ущільнювальних поверхонь

Продовження таблиці 9

Матеріал прокладок	Робоче середовище	Гранична температура, 0 С	Межа робочого тиску, МПа
гладка поверхня	виступ-впадина	шип-паз
3. Пароніт маслобензостійкий (ПМБ) 4. Гума технічна кислотолужностійка (КЩ) 5. Гума технічна маслобензостійка (МБ) 6. Гума технічна теплостійка (Т) 7. Картон азбестовий 8. Фторопласт 4 9. Алюміній від. Мідь листова (М2) 11.Свинець марки С2 12.Гофровані азбоалюмінієві 13.Спіральні зі сталі 12Х18Н10Т (наповнювач – азбест)	Легкі нафтопродукти Важкі нафтопродукти Кисень, азот газоподібний Кисень, азот рідкий Коксовий газ Вода, повітря, нейтральні розчини, нейтральні гази та пари, сірчана кислота (до 65%), соляна кислота(до 30%) Важкі нафтопродукти, гас, олії, бутиловий спирт Водяна пара, сухі нейтральні та інертні гази Вуглеводні рідкі та газоподібні, мазут, олії, смоли Кислоти, луги, розчинники та органічні рідини Вуглеводні рідкі та газоподібні, маз , смоли Вода перегріта, водяна пара, рідкі та газоподібні нафтопродукти Розчини сірчаної та оцтової кислот(до 60%), хлор зріджений Важкі та легкі нафтопродукти, вуглеводневі гази, димові гази, діоксид вуглецю Водяна пара, сухі гази, нафтопродукти	- 182 від мінус 30 до 50 від мінус 30 до 50 від мінус 196 до 250 від мінус 196 до 250 від мінус 70 до 250	2,5 2,0 2,5 0,25 2,5 1,0 1,0 1,0 0,15 – 1,6 2,5 0,6 2,5 2,5	– – 5,0 – 6,4 – – – – – 4,0 10,0 – 6,4 10,0	вакуум – 5,0 – – – – – – 2,5 вакуум вакуум – – –

Продовження таблиці 9

Для герметизації сальників трубопровідної арматури та сальникових компенсаторів застосовують набивання у вигляді шнурів, сплетених з азбестових або прядив'яних ниток, просочених різними складами, що надають їм стійкість до агресивних середовищ.

Матеріал для набивання сальників вибирають залежно та умовами роботи. Асбестове прожирене набивання може бути використане при температурах не вище 200 0 С, так як при більш високих температурахжирові речовини витікають і щільність сальника знижується.

При температурах вище 200 0 С застосовують азбестове прографічне набивання або спеціальні азбометалічні набивання, просочені особливим складом, стійким до руйнування під впливом середовищ, що транспортуються, і високої температури.

Набивку з фторопласту застосовують у вигляді кілець або шнура, який забезпечує високу стійкість до кислих та лужним середовищампри температурі до 250°С.

Сальникове набивання має бути виготовлене з плетеного шнура квадратного перерізу по ширині, що дорівнює ширині сальникової камери. З такого шнура нарізають окремі кільця зі скошеними під кутом 45 0 кінцями. Кільця слід укладати в сальникову коробку врозбіг ліній розрізу, з ущільненням кожного кільця окремо. Грундбукса при складанні повинна входити в камеру не менше ніж на 5 мм, але не більше ніж 1/7 її висоти.

Підтяжку сальників слід виконувати рівномірно, без перекосів грундбукси.

ПИТАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

1. За якими основними ознаками можна класифікувати трубопровідну арматуру?

2. Що таке умовний діаметр? Що таке умовний тиск?

3. Що таке засувка? Які бувають засувки, де та як вони встановлюються?

4. Перелічіть основні переваги та недоліки засувок порівняно з іншими видами трубопровідної арматури.

5. Що таке вентиль? З яких основних елементів він складається?

6. Перелічіть основні переваги та недоліки вентиля порівняно з іншими видами трубопровідної арматури.

7. Які бувають типи ущільнювальних поверхонь вентиля?

8. Що таке кран? Які типи кранів ви знаєте?

9. Перерахуйте основні переваги та недоліки кранів порівняно з іншими видами трубопровідної арматури.

11. Що стосується запобіжної та захисної трубопровідної арматури?

12. Як маркується трубопровідна арматура?

13. Розшифруйте маркування наступних видів трубопровідної арматури: 15кп3п; 11ч3бк; 30с64бр.

14. З яких причин порушується нормальна робота трубопровідної арматури?

15. Що таке ревізія трубопровідної арматури, у чому полягає?

16. Як здійснюється ремонт трубопровідної арматури (вентиля, засувки, крана)? Які при цьому використовуються пристрої?

17. Як проводиться випробування трубопровідної арматури? Які бувають види випробування?

18. Сформулюйте основні засади вибору трубопровідної арматури.

19. Якими властивостями має мати прокладка?

20. Перерахуйте основні матеріали прокладних матеріалів та області їх застосування.

21. До якої максимальної температуриможна застосовувати фторопласт як прокладний матеріал?

23. Як правильно зробити набивання сальника?

Для герметизації роз'ємних з'єднань між фланцями

поміщають прокладки з еластичного матеріалу. При затягуванні

болтів прокладки деформуються і створюється міцнощільне со-

єднання.

Прокладки повинні бути досить міцними і еластичними.

ними, щоб добре ущільнювати з'єднання та сприймати

внутрішній тиск та температурні подовження трубопроводів.

Крім того, вони повинні зберігати свої фізичні характери.

стики під дією агресивного середовища. Матеріал для прокла-

док вибирають з урахуванням робочого тиску, концентрації та тем-

перетури агресивного середовища, вартості та дефіцитності.

Для роз'ємних фланцевих з'єднань апаратури та трубо-

проводів застосовують картон, азбест, поліпропілен, текстоліт,

свинець, мідь, алюміній та інші матеріали.

Картон у вигляді листів завтовшки від 0,2 до 2,5 мм застосовують

для ущільнення фланцевих з'єднань масло- і розсоло-

дротів. Для запобігання розмоканню прокладки з карто-

на попередньо просочують гарячим машинним маслом або

оліфою. Прокладки з листового азбесту застосовують на газопро-

водах сухих агресивних газів із температурою до 600 ЕС. Про-

як вони легко руйнуються під тиском.

Пароніт, що являє собою спресовану суміш з

азбесту (60–70 %), каучуку (12–15 %) та мінеральних наповнювачів.

телів (у тому числі 1,5–2,0 % сірки), є основним прокла-

матеріалом для паропроводів. Його широко застосовують

також для ущільнення трубопроводів, що транспортують міні-

ральні кислоти та лужні розчини при температурах до

150–170 ЕС та тиск не більше 0,3 МПа. Для ущільнення газо-

проводів паронітові прокладки застосовують при гладких флан-

цях до тиску 2,5 МПа, а при фланцях з виступом та западиною –

Для холодної та гарячої води, слабких розчинів мінераль-

них кислот і лугів при температурах до 50–100 ЕС як

прокладочного матеріалу можна використовувати відповідні

сорти гуми, зокрема на основі полісилоксанового каучуку,

яка здатна працювати в інтервалі температур від -65 до 250

ЕС. Поліізобутилен ПСГ, що випускається у вигляді листів завтовшки

2,5 і 4 мм, застосовують для ущільнення трубопроводів слабких ки-

слот та лугів. Через холодопливість поліізобутилен вико-

зують при тисках не вище 0,05 МПа і температурах 40 ЕС.

Поліпшеною міцністю має композиція поліізобутилену

із поліетиленом. Такий матеріал використовують як прокла-

док для скляних трубопроводів при температурах від -30 до

Прокладкою може служити також «чистий поліетилен».

(Без добавок). Його застосовують, наприклад, у виробництві реактив-

ної соляної кислоти.

Фторопласт як прокладку використовують зазвичай в ус-

тановках для отримання продуктів реактивної кваліфікації та

особливо чистих речовин. Прокладки, одержані пресуванням

композиції фторопласту-4Д та наповнювачів (азбесту, скло-

локна, сульфату барію і т. д.), здатні працювати в інтервалі

температур від -195 до 250 ЕС і при тисках до 5 МПа. Фторо-

пласт дуже стійкий, його використовують у вигляді тонкої стрічки для

обгортання прокладок з пароніту у виробництві розведений-

ної азотної кислоти.

Пластичні прокладки зі свинцю, міді та алюмінію служать

для ущільнення трубопроводів високого тиску. При цьому

слід враховувати їхню корозійну поведінку в даному середовищі.

Для забезпечення герметичності сальникових ущільнень

машин і апаратів використовують набивки та набивні матеріали.

ли: бавовняну, прядив'яну та лляну пряжу для неагресивних

середовищ; азбестову пряжу, скловолокно, пластмаси, м'які ме-

тали та пресований графіт при високих тисках.

Набивки - це сплетені з пряжі шнури круглого, квад-

ратного та прямокутного перерізу. Якщо їх використовують у саль-

никах валів і штоків, то просочують антифрикційними со-

застосовують фторопласт Ф-4ДП. Для збільшення міцності шну-

рів їх армують мідним або латунним дротом. В даний час

час промисловістю освоєно еластичний ущільнювальний

матеріал ФУМ із промасленого порошку фторопласту-4Д. Його

застосовують як хімічно стійкий і теплостійкий (150

ЕС) самозмащувального набивного матеріалу.

Чавун.

Це нековкий метал заліза з вуглецем (2,5-3,6%). Він має гарні ливарні якості, низьку вартість, але це крихкий матеріал(Рушується відразу, у пластичних матеріалах є період пластичних деформацій, коли можна встановити момент настання руйнування). У зв'язку з цим чавун має обмежену сферу застосування.

З чавуну виготовляють арматуру, кронштейни, стійки.

Сірий чавунСЧ15-32(цифри означають межу міцності при розтягуванні та при стисканні відповідно) використовується для виготовлення арматури на мережі низького тиску.

Ковкий чавун КЧ30-6(Куватися не може, але має підвищені пластичні властивості) використовується для арматури мереж середнього та високого тиску.

Жаростойкий чавун ЖЧ-1використовується для арматури, що працює за температури до 600 0 С.

Прокладні матеріали.

Їхнє призначення – забезпечити щільність нерухомих сполук. Тому вони:

1. повинні бути дешевими і доступними (оскільки їх необхідно досить часто замінювати),
2. повинні бути пружними (для досягнення високої щільності з'єднань),
3. повинні мати достатню міцність (щоб не зруйнуватися, не роздавитись і не видавлюватись при затягуванні),
4. повинні зберігати свої фізичні властивості при температурі робочого середовища,
5. не повинні піддаватися корозії.

Паронітвикористовують для холодних та гарячих газів з температурою до 450 0 С у газопроводах з тиском до 1,2 МПа, в установках ЗВГ тиском до 1,6 МПа, для нафтопродуктів.

Пластифікат, фторопластдля ущільнення фланцевих з'єднань у газопроводах з тиском до 1,2 МПа, в установках ЗВГ тиском до 1,6 МПа.

Металеві кільця. Їх «-» - створення необхідних зусиль задля досягнення щільності сполук. Алюміній– для ущільнення обладнання, установок ЗВГ при всіх тисках, а також для сірчистих газів. Мідь– для ущільнення обладнання, установок ЗВГ.

Гумамає високу морозо- і маслобензостійкість використовується для ущільнення з'єднань в газопроводах з тиском до 0,6 МПа.

Для надання прокладкам вогнестійких властивостей застосовують азбест (азбестовий картон, армоване азбестове полотно).

Лляне пасмо промаслене свинцевим сурикомвикористовується для ущільнення різьбових з'єднань.

Більшість конструкцій газового обладнання мають сальниковий пристрій для ущільнення рухомих з'єднань.

Матеріали сальникових набивок повинні мати:

1. високі пружні властивості
2. фізичну стійкість проти дії робочого середовища
3. малий коефіцієнт тертя

Для цих цілей застосовують: азбест у вигляді плетеного шнура,

прядив'яний шнур,

графіт,

тальк,

фторопластта ін.

(У розплавлене яловиче сало опускають шнур, кип'ятять 5 хвилин, охолоджують і обвалюють у порошку графіту.)