Предельные материалы прокладок из волокнистой резины

Причин протечек на фланцевых соединениях может быть много, но повторяющиеся протечки часто являются результатом неустранения фактической причины. Одной из причин может быть влияние выбранного материала прокладки. В частности, несоблюдение пределов материала данной прокладки в зависимости от рабочих параметров.

Перед установкой следует задать несколько вопросов. Если все ответы будут утвердительными, можно считать, что фланцевое соединение впоследствии будет безопасным и надежно герметичным.

• Выполнен ли расчет момента затяжки, учитывающий нагрузки на все детали фланцевого соединения в условиях эксплуатации?
• Есть ли у меня подходящее уплотнение, которое надежно выдержит рабочие параметры, т. е. температуру, давление, среду?
• Соответствует ли смазочный материал, указанный в расчете, тому, который я собираюсь использовать для обработки крепежа? И имеет ли эта смазка измеренные значения коэффициента трения в соответствии с EN 16047?
• Не имеют ли посадочные поверхности фланцев видимых повреждений?
• Крепеж не поврежден, очищен и правильно смазан?
• Будет ли соблюдаться процедура монтажа в соответствии с EN 1591-4? И обучен ли монтажный персонал в соответствии с этим стандартом?

В настоящее время не существует универсального уплотнительного материала, подобного асбестовому материалу "Клингерит", использовавшемуся в прошлом. Каждый материал имеет свои пределы, которые определяются самой слабой частью.

Для волокнистых резиновых материалов, как правило, самой слабой частью является резина, т.е. NBR, CSM и т.д. В частности, термостойкость этих эластомеров варьируется от -20 °C до максимум 150 °C. По этой причине термостойкость не может быть увеличена даже путем добавления, например, графита, арамида и т.д. Тем не менее, часто утверждается, что эти материалы можно использовать "кратковременно" даже при 350 °C. Но можно ли уточнить термин "кратковременно"?

Соотношение различных компонентов в волокнистых резиновых материалах следующее.

• примерно 15 % графитовых, арамидных или синтетических волокон
• примерно 25-45 % - эластомерные связующие, т. е. NBR, CSM и т. д.
• около 40-60 % - наполнители

В отличие от этого, асбестовые прокладки состояли примерно на 80 % из самого асбеста, а остальная часть состояла из эластомерных связующих и наполнителей.

Высокая доля эластомерных связующих в волокнисто-резиновых прокладках показывает, почему их замена на асбестовые прокладки является частой причиной протечек. Особенно при температурах выше 150 °C эластомеры подвержены затвердеванию, потере объема (толщины) и эластичности. По этим причинам на фланцевом соединении (особенно в местах изменения температуры) впоследствии возникают протечки.

В качестве примера из нашего опыта можно привести решение проблемы утечки в паровом подогревателе высокого класса. Это сосуд под давлением с температурой около 350 °C и давлением пара 3,1 МПа. Утечка всегда возникала после снижения рабочей температуры. Причиной было использование прокладки из волокнистой резины, которая совершенно не подходила по параметрам. Мы решили проблему надежности и герметичности соединения, заменив оригинальное уплотнение на уплотнение Dynagraph с гофрированным сердечником из нержавеющей стали и графитовой фольгой._

Нагреватель Spike Heater

Динграфитовые прокладки

Параметры, указанные в листах материалов поставщиков, являются скорее маркетинговой информацией.

Поэтому информацию, приведенную на диаграммах PT, следует читать с оговорками и с учетом конкретных рабочих и размерных параметров фланцевого соединения. Особенно при уплотнении в экстремальных условиях, указанных на диаграммах PT.

Пример PT-диаграммы

Уплотнения из высококачественных волокнистых резиновых материалов имеют свое место во фланцевом соединении. Однако их следует использовать только в тех случаях, для которых они предназначены.