Фланцевое соединение ― это самое распространенное техническое решение, которое применяется во всех областях машиностроения, в том числе и при конструировании оборудования атомных станций, теплоэнергетики, нефте- и газохимических производств, судостроительной промышленности, специальной техники и систем сантехнического назначения для бытового применения.
Надежность, долговечность и ремонтопригодность фланцевых соединений в значительной степени зависят от способности применяемых в них уплотнительных прокладок длительное время сохранять достаточную прочность, стойкость и упругость при высоких рабочих температурах и давлениях, а также химически не растворяться и не корродировать в условиях эксплуатации.
Современные технические требования к механическим и физическим свойствам уплотнительных прокладок не позволяют применить в новых конструкциях фланцевых соединений традиционные эластичные, металлические или комбинированные прокладки с наполнителями из асбеста, паронита или фторопласта.
Терморасширенный графит, благодаря сочетанию положительных качеств (термостойкость, химическая стойкость, низкий коэффициент трения, пластичность), может помочь решить любые задачи герметизации современных конструкций фланцевых соединений. Как показывает практика применения терморасширенного графита (ТРГ) во фланцевых соединениях за последние 10 лет, наиболее полно его свойства реализуются в конструкциях спирально-навитых прокладок (далее СНП).
Повышенный спрос на термостойкие прокладки, а также наличие за рубежом национальных стандартов на СНП (DIN 2669, ASME B 16.20, API 601), выявило необходимость разработки ряда нормативных документов, устанавливающих комплекс правил, норм и требований к техническим характеристикам СНП.
К 2015 году, в рамках технических комитетов ТК 155 и ТК 259, ЗАО «Фирма «Союз- 01» и ЗАО «НПФ «ЦКБА» при участии Научно-Промышленной Ассоциации Арматуростроителей разработали: национальный стандарт РФ ГОСТ Р 52376 «Прокладки спирально-навитые термостойкие. Типы. Основные размеры», стандарты организации ― СТ ЦКБА-019 «Арматура трубопроводная. Уплотнения на основе терморасширенного графита. Общие технические требования» и СТ ЦКБА-067 «Арматура трубопроводная. Прокладки спирально-навитые термостойкие для соединений «корпус-крышка». Типы, основные размеры и технические требования».
Размеры СНП в разработанных стандартах гармонизированы с действующими стандартами на фланцы ГОСТ 12815- 80 ― ГОСТ 12821-80. СНП обладают технологическими качествами и техническими параметрами, отвечающими современным требованиям к конструкциям фланцевых соединений, эксплуатируемых в условиях высоких температур и давлений среды, стойким к пожарам, вибрационным и ударным гидравлическим нагрузкам.
Применение СНП из ТРГ целесообразно везде, где требуется высокая надежность работы оборудования и минимальное техническое обслуживание.
ГОСТ Р 52376 и СТ ЦКБА-067 обеспечивают возможность применения одного вида прокладок ― спирально-навитых с наполнителем из терморасширенного графита, взамен металлических плоских, зубчатых, трубчатых, линзовых, асбометаллических прокладок и прокладок овального и восьмиугольного сечения, а в случаях наличия требований по обеспечению работоспособности фланцевых соединений в условиях пожара (см. «Требования пожарной безопасности для нефтегазового оборудования), и взамен эластичных прокладок из резины, паронита и фторопласта, в том числе и по ГОСТ 15180-86.
В процессе исследований, проектирования и модернизации фланцевых соединений конструкция СНП претерпела существенные изменения и приобрела практически идеальные эксплуатационные качества.
Элементами современных конструкций СНП являются: уплотнительное кольцо, изготовленное в виде навитой спирали из V-образных, с заданным углом наклона и радиусом в основании, чередующихся слоев нержавеющей стальной ленты и наполнителя из терморасширенного графита, и стальные ограничительные кольца с фасонными поверхностями по внутреннему или наружному диаметрам. Чтобы СНП не раскручивалась, первые и последние витки из стали скреплены в процессе намотки контактной сваркой. Для обеспечения надежности крепления витков конструкция СНП предусматривает несколько сварных точек, расположенных на некотором расстоянии друг от друга. От метода сварки и ее качества во многом зависит работоспособность прокладки, особенно если СНП не имеет внутренних или наружных ограничительных колец.
СНП изготавливают четырех типов:
А ― без ограничительных колец
В ― с внутренним ограничительным кольцом
Г ― с наружным ограничительным кольцом
Д ― с наружным и внутренними ограничительными кольцами.
Для ускорения процесса продвижения СНП к потребителю нами разработан и предлагается вашему вниманию Справочник «Уплотнения на основе терморасширенного графита для трубопроводной арматуры и трубопроводов. 2014».
Справочник предназначен для инженерно-технических работников конструкторских бюро заводов и проектных организаций различных отраслей промышленности, а также для работников служб главного механика, главного инженера и материального технического обеспечения, в частности, для составления заявок на СНП под плановый ремонт.
Представленные в справочнике каталоги позволяют быстро и безошибочно установить условное обозначение СНП в соответствии с ГОСТ Р 52376 и СТ ЦКБА-067, а для фланцев по иностранным стандартам ISO, DIN, ASME/ANSI условные обозначения даны в соответствии с техническими условиями ЗАО «Фирма «Союз-01» ТУ 38.314-25-8-91.
В ТУ 38.314-25-8-91 указаны физико-механические характеристики материалов, из которых изготовлены прокладки, условия эксплуатации, допустимые нагрузки и уровень радиации за срок службы, ресурс при эксплуатации, срок хранения, возможность повторного использования, стойкость к дезактивирующим растворам и рабочим средам для оборудования атомных станций по НП-068-05.
Гарантийный срок эксплуатации СНП, изготовленных ЗАО «Фирма «Союз-01» с размерами по ГОСТ Р 52376, СТ ЦКБА- 067 и иностранным стандартам с техническими требованиями по ТУ 38.314-25-8-91 ― 4 года со дня начала эксплуатации, срок службы ― 12 лет.
Опубликовано в «Вестнике арматурщика» № 4 (24) 2015
