Что такое прокладка?

Что такое прокладка?

Прокладка — это деталь или материал, используемый в оборудовании, конструкциях, трубопроводах и т. д. для поддержания герметичности и герметизации с целью предотвращения утечки внутренних жидкостей.

В целом, существует два типа прокладок и набивок для целей герметизации. Прокладки в основном используются для «неподвижных» или «неподвижных» частей. Прокладки в основном используются для «неподвижных» или «неподвижных» деталей, в то время как набивка в основном используется для «подвижных» или «движущихся» деталей.

Применение прокладок

Рисунок 1. Пример использования прокладки (1)

Прокладки используются для заполнения и герметизации зазоров в плоских областях, таких как фланцы труб, соединения машин и крышки. Основная причина — предотвращение утечки внутренних жидкостей путем поддержания и герметизации герметичности, но они также используются для предотвращения попадания посторонних веществ через зазоры в поверхностях соединений.

Рисунок 2. Пример использования прокладки (2)

Обычно прокладки вставляются между поверхностями стыков и затягиваются винтами или болтами для улучшения герметизации поверхностным давлением.

Принцип действия прокладок

Прокладки вставляются между стыками фланцев трубопроводов или деталей машин, затягиваются винтами или болтами, сжимаются до определенной толщины и формы и герметизируются поверхностным давлением. Поэтому правильный метод затяжки и сила затяжки прокладок зависят от материала, толщины, формы, структуры и материала.

В частности, для прокладок для фланцев труб и фланцев сосудов под давлением следующие стандарты определяют метод затяжки и метод контроля. Необходимо ссылаться на эти стандарты и надлежащее поверхностное давление затяжки каждого производителя для оптимального управления затяжкой.

• Японский промышленный стандарт JIS B2251:2008 Метод затяжки фланцевых соединений
• Японский промышленный стандарт JIS B8265:2010 Конструкция сосудов под давлением. Общие положения
• Стандарт Японского института нефти JPI-8R-15-2008 Контроль затяжки фланцев и болтов
• ASME ASME PCC-1-2013 Руководство по сборке болтовых фланцевых соединений с ограничением давления

В общем случае при использовании фланцев усилие затяжки, необходимое для герметизации жидкости, равно нагрузке на болт (усилие затяжки) при эксплуатации (Wm1) и нагрузке на болт (усилие затяжки) при затягивании прокладки (Wm2), как указано в JIS B8625.

Жидкие прокладки наносятся на поверхность стыка и затягиваются, образуя однородную, затвердевшую, тонкую клейкую пленку, которая обеспечивает герметичное уплотнение.

Типы прокладок

Существуют различные типы прокладок в зависимости от материала, формы и структуры. Основные типы см. в таблице ниже.

Рисунок 3. Типы прокладок

1. Неметаллическая прокладка

Прокладка стыкового листа
Прокладки из листового стыка — это прокладки, изготовленные путем добавления резины и наполнителей к стекловолоконному материалу, прокатки и вулканизации для формирования листа. Листовой материал перфорируется или режется по размеру и форме поверхности стыка фланцев трубопроводов и деталей машин. Они используются в самых разных ситуациях, обладают высокой степенью размерной гибкости и применяются в широком диапазоне применений, от высоких и низких температур до высокого и низкого давления, а также являются весьма универсальными с превосходной устойчивостью к маслам и жаре.

Листовые прокладки из резины и синтетического каучука
Листовые прокладки из резины и синтетического каучука — это листовые прокладки, изготовленные из натурального каучука, нитрильного каучука, силиконового каучука и других материалов. Они перфорируются или разрезаются до необходимого размера и формы. Они используются для жидкостей с относительно низким давлением и низкой температурой.

Листовая прокладка из фторопласта PTFE
Эта прокладка представляет собой лист фторопластовой ПТФЭ, отформованной методом компрессионного формования. Неорганические наполнители и наполнители на основе углерода добавляются для улучшения термостойкости, химической стойкости, кислотостойкости и щелочестойкости. Они используются для высококоррозионных химикатов, фланцев пищевых трубопроводов и оборудования.

Прокладка из расширенного графита
Эти прокладки изготавливаются из графита, который был обработан химикатами, нагрет до высокой температуры для расширения и сформирован в форме листа. Они перфорируются или разрезаются до необходимого размера и формы. Поскольку сам лист имеет низкую прочность, некоторые из них усиливаются путем прослойки или ламинирования тонкой пластины из нержавеющей стали между ними для повышения прочности.

Он обладает превосходной термо- и химической стойкостью и используется для фланцев и оборудования в трубопроводах общего назначения. Они также используются для фланцев трубопроводов для высокопроницаемых жидкостей, криогенного СПГ и жидкого азота.

Прокладка с насадкой
Прокладка Herule — это стандартная прокладка, которая соответствует фланцу Herule для санитарных трубопроводов. Материалы включают этиленпропиленовый каучук (EPDM), фторопласт (PTFE) и силиконовый каучук. Эти прокладки используются во фланцах для пищевых, фармацевтических и химических трубопроводов и оборудования.

2. Полуметаллическая прокладка

Рисунок 4. Полуметаллическая прокладка

Спиральная прокладка
Спиральная прокладка представляет собой прокладку, состоящую из обруча из тонкого листа железа или нержавеющей стали, сформированного в виде буквы V в поперечном сечении, и буферного материала той же формы, например, расширенного графита, фторопласта ПТФЭ или безасбестовой бумаги, поочередно обернутых вокруг обруча.

Состояние, состоящее из обруча и наполнителя, является базовой формой. В дополнение к базовому типу существуют прокладки с внешним кольцом для правильного позиционирования поверхности фланцевого соединения и с внутренним кольцом для уменьшения деформации из-за силы затяжки. Эти прокладки используются для фланцев для трубопроводов жидкостей, таких как высокотемпературный, высоконапорный пар и теплопередающее масло.

Прокладка с металлической оболочкой
Прокладки с металлической оболочкой представляют собой прокладки, состоящие из высокотермостойкого основного материала (амортизационного материала), обернутого вокруг тонкой покрытой металлической пластины из углеродистой стали, нержавеющей стали, меди или монеля (сплава никеля и меди). Они используются для высокотемпературных, высоконапорных, кислото- и щелочестойких фланцев трубопроводов и соединений оборудования, такого как теплообменники и сосуды под давлением.

Рисунок 5. Неметаллическая прокладка, металлическая прокладка и жидкая прокладка

3. Металлическая прокладка

Металлическая прокладка
Металлические прокладки включают «металлические гофрированные прокладки», которые представляют собой тонкие листы мягкой или нержавеющей стали, согнутые в гофрированное поперечное сечение и обработанные в форме кольца; «металлические плоские прокладки», которые представляют собой одинарные кольца из мягкой или нержавеющей стали; и «пилообразные прокладки», которые представляют собой круглые V-образные канавки, обработанные на задней поверхности плоской формы. Эти прокладки используются для поверхностей соединения блока цилиндров и головки цилиндров двигателей и фланцев для высокотемпературных трубопроводов высокого давления.

Кольцевая прокладка
Кольцевые прокладки изготавливаются путем механической обработки кованого металла в форме кольца и установки его в кольцевую канавку на поверхности фланцевого соединения. Поперечное сечение кольца может быть овальным, восьмиугольным, шестиугольным ромбовидным, треугольным дельтаобразным или круглым.

Материалы включают мягкую сталь, нержавеющую сталь, монель (сплав никеля и меди), титан и алюминий. Они используются в соединениях оборудования, таких как фланцы для высокотемпературных, высоконапорных паровых, газовых и масляных трубопроводов, а также сосудов под давлением.

4. Жидкая прокладка

Жидкие прокладки используются в различных ситуациях, таких как трубы из ПВХ для отвода дождевой воды и соединения двигателей. Они недороги, поскольку эффективны даже при нанесении в небольших количествах, и поскольку они хорошо смешиваются с поверхностью соединения, они обеспечивают хорошую герметизацию даже при низком давлении на поверхность затяжки и относительно низкой точности обработки, и они не требуют повторной затяжки, что делает их высокоэффективными в эксплуатации.

Существует несколько типов, включая органические растворители (на основе модифицированного алкида, на основе эфира волокна, на основе синтетического каучука), не содержащие растворителей (на основе фенола, на основе модифицированного эфира, на основе силикона, на акриловой основе) и на водной основе (на основе акриловой воды).