Крепежные изделия, прокладочные и уплотнительные материалы

Крепеж служит для сборки фланцевых соединений, арматуры и для крепления трубопровода на опорных конструкциях. К крепежным изделиям относятся болты, шпильки, гайки и шайбы.

В трубопроводах, рассчитанных на условное давление до 25 кгс/см²и температуру до 300° С, применяют преимущественно болты и гайки с шестигранной головкой из углеродистой стали. Соединения на условное давление до 16 кгс/см²собирают на черных болтах и гайках, на условное давление до 40 кгс/см²— на получистых болтах и гайках с высотой 0,8 от диаметра болта. В трубопроводах для более высоких давлений от 40 до 200 кгс/см²применяют чистые шпильки, гайки и шайбы, а для давлений от 200 до 1000 кгс/см²только шпильки. Замена болтов шпильками объясняется тем, что в болтах в месте перехода стержня в головку при больших нагрузках наблюдаются концентрации напряжений, что приводит к их разрушению. Кроме того, шпильки удобнее устанавливать в труднодоступных местах. Длину болтов и шпилек выбирают с таким расчетом, чтобы после затяжки их концы выступали на 1,5—2 витка (не более 5 мм).

В зависимости от температуры и давления транспортируемой среды в трубопроводе для крепежных изделий применяют: при условном давлении до 25 кгс/см²и температуре до 300° С — малоуглеродистую сталь обыкновенного качества Ст. 3, Ст. 4 и Ст. 5; при условном давлении от 40 до 100 кгс/см²и температуре 425° С — качественную углеродистую сталь марок 25, 35 и 40; при условном давлении до 100 кгс/см²и температуре свыше 425° С, а также при давлении от 160 кгс/см²и выше в зависимости от температуры используют легированную сталь 30ХМА, 35ХМ, 25Х2МФА.

Прокладочные материалы применяют для уплотнения фланцевых соединений трубопроводов и арматуры, работающих в самых разнообразных условиях. Прокладочные материалы должны быть пластичны, прочны (чтобы воспринимать внутренние давления), а также устойчивы к температурным условиям и коррозионному действию среды, в которой они находятся. Как правило, прокладки изготовляются на специализированных заводах.

Типы прокладок, получивших наибольшее использование, приведены на рис. 32.

Рис. 32. Типы прокладок: а — комбинированная (металлическая оболочка с мягким наполнителем), б — плоская гладкая, в —жесткая рифленая, г —линзовая жесткая, д — овальная жесткая, е — зубчатая жесткая

Для изготовления мягких прокладок применяют картон, асбест, резину, паронит, фибру, текстолит, пластмассы. Для жестких прокладок используют металлы: свинец, медь, алюминий, углеродистую и нержавеющую сталь. Кроме этого, широко применяют комбинированные прокладки из прографиченного асбестового шнура, помещенного внутрь металлической оболочки (асбоалюминиевые, асбомедные).

Прокладочный картон используют для прокладок в трубопроводах воды, пара, сжатого воздуха и инертных, газов при давлении 6 и 10 кгс/см²и температуре не выше 100° С. Картонные прокладки, проваренные в олифе, стойки против разрушающего действия нефтепродукта.

Асбестовый картон применяется для прокладок в трубопроводах, аппаратах и приборах. Асбестовые прокладки, пропитанные жидким стеклом, используют в трубопроводах минеральных и органических кислот (кроме соляной), горячих газов при давлении до 10 кгс/см²и температуре до 500° С.

Резина техническая листовая и шнур круглого и прямоугольного сечений применяют для прокладки в трубопроводах, транспортирующих воду, щелочи, кислые или нейтральные продукты при условном давлении не выше 6 кгс/см²и температуре до 50° С, а также соляную кислоту при температурах до 30° С.

Для трубопроводов больших диаметров, работающих при давлении свыше 6 кгс/см², рекомендуются прокладки из резины с внутренней металлической сеткой или тканевой прослойкой.

Паронит листовой является основным прокладочным материалом для фланцевых соединений трубопроводов, работающих в разнообразных газовых и жидких средах при давлении до 50 кгс/см²и температуре от —180 до +450° С.

Фибру листовую применяют в трубопроводах для смазочных масел и газовых сред при давлениях до 80 кгс/см²и температурах от —30 до +100° С.

Прокладки из пластмасс (полиизобутилена, полиэтилена, фторопласта) используют в трубопроводах, транспортирующих агрессивные среды.

Прокладки медные жесткие применяют для трубопроводов высокого давления при температурах до 350° С. Прокладки из мягкой стали надежно работают при давлении до 600 кгс/см² и температуре до 500° С. Комбинированные асбометаллические прокладки применяют в трубопроводах для газовых сред с условным проходом до 100 мм, работающих под давлением до 64 кгс/см²и температурах до 425° С.

Размеры прокладок принимают в соответствии с размерами уплотнительных поверхностей фланцев; внутренний диаметр прокладки должен быть несколько больше внутреннего диаметра трубы: для труб с наружным диаметром до 125 мм — на 2—3 мм, более 125 мм — на 3—4 мм. В соединения* с фланцами, имеющими впадину и выступ, толщину прокладок принимают на 0,5—1 мм меньше высоты впадины во фланце.

Уплотнительными материалами называют различные сальниковые набивки и мастики, которые служат для того, чтобы предотвратить просачивание продукта через сальники трубопроводной арматуры. Сальниковые набивки должны обладать малым коэффициентом трения, высокой коррозийной стойкостью и устойчивостью против износа, особенно при высоких температурах. Изготовляют сальниковые набивки из плетеного шнура, материал которого выбирают в завивимости от характера среды, ее температуры и давления (хлопчатобумажная и асбестовая нити, комбинированные асбомедные или асбоалюминиевые пряди).

1. Назовите область применения болтов и шпилек для фланцевых соединений трубопроводов.

2. Как определяют длину болта или шпильки?

3. При каких условиях работы применяют для крепежных изделий качественную углеродистую сталь и легированные стали?

4. Какие типы прокладок наиболее распространены? Укажите область их применения.

5. Какие основные материалы применяют для изготовления прокладок?

6. Для каких условий работы предназначены прокладки?

Все материалы раздела «Изделия» :

● Сортамент труб и область их применения

● Технические требования к стальным трубам

● Сортамент труб технологических трубопроводов по нормалям машиностроения

● Отводы крутоизогнутые и гнутые

● Фланцы

● Тройники, переходы и заглушки

● Опоры, подвески и опорные конструкции

● Компенсаторы

● Трубы и детали трубопроводов из цветных металлов и их сплавов

● Трубы и детали трубопроводов из чугуна и специальных сплавов

● Трубы и детали из пластмасс

● Трубы и детали из стекла, ситалла, фарфора, керамики, аитегмита и фанеры

● Трубы и детали гуммированные, биметаллические и с лакокрасочными покрытиями

● Трубы и детали футерованные и эмалированные

● Назначение, классификация и выбор арматуры

● Приводная и самодействующая арматура

● Условные обозначения и отличительная окраска арматуры

● Крепежные изделия, прокладочные и уплотнительные материалы