§ 41. ПРОКЛАДОЧНЫЕ, УПЛОТНИТЕЛЬНЫЕ И ИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Набивки сальниковые по ГОСТ 5152-77 применяют для уплотнения сальников арматуры, насосов, машин и аппаратуры. Они рассчитаны на широкий диапазон давлений и температур. Будучи пропитаны антифрикционным составом, набивки обеспечивают сальже смазку вращающихся валов и штоков, проходящих через сальник.
В табл. 76 приведен перечень сальниковых набивок, которые могут быть использованы в санитарно-технических системах. Плетеные и скатанные набивки поставляют в бухтах (мотках), упакованными в мешки. Набивки хранят в таре в закрытом сухом помещении вместе с документом, удостоверяющим соответствие ГОСТ 5152-77 и маркировку (на бирке).
Шнуры асбестовые по ГОСТ 1779-72 (табл. 77) с пропиткой антифрикционным составом или графитом, замешанным на натуральной олифе, применяют для набивки сальников арматуры, компенсаторов, уплотнения секций чугунных котлов, резьбовых соединений. Применяют их также в качестве изоляционного материала.

Таблица 76. Перечень стальных набивок.

Таблица 77. ХАРАКТЕРИСТИКА ШНУРОВ АСБЕСТОВЫХ

Картон асбестовый по ГОСТ 2850-75 марок КАОН-1 и КАОН-2 применяют как теплоизолирующий и огнезащитный материал при температуре изолируемой поверхности не более 500° С. Его используют также в качестве прокладочного материала для оборудования, приборов и коммуникаций. Картон марки КАП используют как прокладочный материал. Листы картона не должны иметь трещин, вдавленных мест, а также посторонних механических включений.
Картон прокладочный по ГОСТ 9347-74 изготовляют в листах и рулонах толщиной 0,3; 0,5; 0,8; 1; 1,5 мм - марка А (пропитанный), 0,3; 0,5; 0,8; 1; 1,25; 1,5; 1,75; 2; 2,25; 2,5 мм -марка Б (непропитанный). Плотность картона 0,7-0,75 г/см³. Поверхность картона должна быть ровной, без короблений, складок, морщин, пузырей, неволокнистых включений и давленых нятен.
Из прокладочного картона изготовляют прокладки, используемые для уплотнения фланцевых соединений трубопроводов, транспортирующих воду температурой до 100° С.
Перед установкой прокладки необходимо смочить в воде и проварить в натуральной олифе.
Пластины резиновые и резинотканевые по ГОСТ 7338-77 , применяемые для изготовления прокладок, уплотнителей клапанов, амортизаторов и других деталей, выпускаются кислотощелочестойкие, теплостойкие, морозостойкие и маслобензостойкие. Длина листов или лент пластин 0,5-10 м, ширина 200-1750 мм и толщина 0,5-50 мм. Теплостойкие резиновые пластины остаются работоспособными при эксплуатации в среде воздуха температурой до 90° С и в среде водяного пара температурой до 140° С. Морозостойкие резиновые пластины остаются работоспособными в условиях эксплуатации при температуре до -45° С. Резиновые пластины всех типов остаются термостойкими при эксплуатации в пределах температур от -30 до +50° С.
Листовую резиновую пластину применяют для изготовления фланцевых прокладок трубопроводов холодной воды. Резинотканевую пластину применяют при температуре воды до 100° С.
Паронит по ГОСТ 481-71 изготовляется из смеси асбестовых волокон, растворителя, каучука и наполнителей. Выпускается в виде листов толщиной 0,4; 0,6; 0,8; 1,5; 2; 3; 4; 5 и 6 мм, размерами 300X400, 400X500, 500X500, 750ХЮОО, 1000X1500, 1500X1500 и 3000X1500 мм. Из паронита общего назначения (ПОН) делают прокладки для фланцевых соединений трубопроводов горячей воды и пара с температурой выше 100° С.
Перед установкой прокладки смачивают в горячей воде и смазывают графитом, замешанным на натуральной олифе.
Паронит нельзя хранить вместе (в одном помещении) с органическими растворителями, смазочными маслами, кислотами и другими веществами, разрушающими его
Фибра листовая по ГОСТ 14613-69 выпускается восьми марок. Фибра марки ФПК (прокладочная кислородостойкая), изготовляемая толщиной от 0,6 до 5 мм, применяется в качестве прокладок для нейтральных газовых сред (кислорода, углекислоты и т. п.) при высоких давлениях и нормальных температурах. Перед употреблением фибра должна быть тщательно обезжирена. Фибра марки ФТ (техническая) применяется в качестве уплотнителя в вентилях и кранах систем горячего водоснабжения.
Лен трепаный по ГОСТ 10330-76 в виде пряди, пропитанной свинцовым суриком или белилами, разведенными на натуральной олифе, применяется в качестве уплотнителя в резьбовых соединениях трубопроводов, транспортирующих воду температурой до 105° С.
ФУМ - фторопластовые уплотнительные материалы в виде ленты шириной 10-25 мм и толщиной 0,08-0,12 мм и шнура (для фланцевых прокладок). Ленту применяют для уплотнения резьбовых соединений трубопроводов Dу — 65 мм, шнур для уплотнения контргаек, а также в качестве сальниковой набивки вентилей и кранов. Они должны иметь светлый цвет.
Уплотнение из ФУМа водостойко и выдерживает температуру от - 60 до +200° С.
Смоляная прядь (каболка) представляет собой обработанные древесной смолой лубяные волокна, полученные в качестве отходов при изготовлении волокон пеньки и льна. Выпускается прядь двух сортов: первый сорт — из пенькового волокна, второй сорт - из смеси волокон пеньки и льна. Прядь применяют для заделки раструбов чугунных и керамических труб.
Пеньковый канат по ГОСТ 483-75 , пропитанный смолой или без пропитки, применяют для уплотнения раструбов чугунных и керамических труб. Прядь пропитывают смолой для предохранения её от гниения.

§ 15. ПРОКЛАДОЧНЫЕ, УПЛОТНИТЕЛЬНЫЕ И НАБИВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

В машиностроении широко применяются прокладочные, уплотнительные и набивочные материалы.

Асбест представляет собой минерал, обладающий способностью расщепляться на тонкие гибкие волокна, допускающие при достаточной их длине скручивание в нить. Асбест устойчив при температуре нагрева до 600°, температура его плавления 1500°. Асбест слабо сопротивляется воздействию на него кислот. Он подразделяется на асбест кусковой и асбест механического обогащения, состоящий из смеси волокон различной длины и их агрегатов (асбест с волокнами неизменной формы). Из длинных волокон асбеста изготовляются шнуры, из коротких - асбестовый картон. Из асбеста с железом или медной фольгой изготовляются прокладки для нагнетательной трубки масляного насоса, для головки цилиндра и др. Секторы или диски трения в муфтах сцепления трансмиссии выполнены из асбестовой тканой ленты, имеющей прослойку из латунных проволок и пропитанной бакелитовой смолой.

Фибра листовая представляет собой тряпичную (бумажную) массу, пропитанную раствором хлористого цинка и затем спрессованную. Фибра применяется в тракторостроении. Из фибры изготовляются изоляционные шайбы для стартера, упорные шайбы якоря, шайбы подпятника пружины муфты сцепления и т. д. В зависимости от назначения листовая фибра разделяется на пять марок: ФТ (техническая), ФЭ (электротехническая), ФК и ФП (поделочная), ФПК (прокладочная кислородостойкая). Фибра марки ФТ изготовляется в листах толщиной 0,6-25 мм. Предел прочности при растяжении фибры толщиной 0,6-0,8 мм - 600 кгс/см 2 . Фибра марки ФТ хорошо сопротивляется маслопоглощаемости. Недостатком фибры является ее высокая водопоглощаемость (за 24 час до 65%), что приводит после высыхания к короблению и изменению формы.

Паронит изготовляется из асбеста, каучука и наполнителей. Паронит поставляется в виде листов серого цвета. Он применяется в качестве прокладок для уплотнения мест соединения металлических поверхностей, работающих в средах воды, насыщенного и перегретого пара, воздуха и инертных газов (азот и др.). Особенно эффективно применение паронита для уплотнения мест соединения деталей, работающих в средах бензина, керосина и масла. Размеры листов паронита от 300X400 до 1200X1500 мм при толщине 2,5-6,0 мм. Паронит выдерживает давление 50 кгс/см 2 и температуру 450° в средах воды и пара, а в средах бензина, керосина и масла - 75 кгс/см 2 при нормальной температуре. Удельный вес паронита не более 2 г/см 3 .

Техническая кожа применяется для изготовления кожаных деталей машин, прокладок, приводных ремней и других разнообразных изделий.

Пробка используется для изготовления прокладок. Прессованной пробковой крошкой уплотняют различные соединения. Для предупреждения выкрашивания пробковые прокладки обычно оклеивают с двух сторон картоном.

Клингерит является прокладочным материалом, изготовляемым из асбеста в смеси с графитом, суриком, окисью железа и каучуком. Клингерит поставляется в виде листов.

Клингеритовые прокладки являются устойчивыми при температурах до 185° и давлениях до 12 атм. Перед укладкой в места соединений клингеритовые прокладки смазывают маслом. Под воздействием высокой температуры клингеритовые прокладки становятся прочными и эластичными.

Для плотного прилегания к соединяемым поверхностям твердые прокладки обычно устанавливают на белилах, жидком стекле и свинцовом сурике.

Войлок технический полугрубошерстный в зависимости от назначения изготовляемых из него деталей подразделяется на следующие виды:

1) войлок для сальников, задерживающих смазочные масла в местах трения и предохраняющих места трения от попадания в них воды и пыли;

2) войлок для изоляционных прокладок, применяемых между металлическими поверхностями и предохраняющих их от коррозии, истирания, попадания посторонних веществ, а также для смягчения ударов и сотрясений;

3) войлок для фильтров, очищающих масла.

Толщина войлока 6-12 мм, влажность 12%, предел прочности при растяжении 15-25 кгс/см 2 и удлинение 100-125%.

В качестве уплотняющего материала в тракторостроении применяется войлок тонкошерстный белый и плотный. Из такого войлока изготовляются фитили для смазки бегунка в прерывателе магнето, одинарные войлочные сальники и др.

Войлочные сальники перед установкой их на трактор проваривают в масле. Влажность тонкошерстного войлока 10%, предел прочности на растяжение по длине 23 кгс/см 2 , а по ширине 15 кгс/см 2 . Удлинение войлока по длине составляет 60%, а по ширине 70%, Из тонкошерстного фетра изготовляют шайбы, фильц прерывателя магнето и др.

Чугун.

Это нековкий сплав железа с углеродом (2,5-3,6%). Он обладает хорошими литейными качествами, низкой стоимостью, но это хрупкий материал (разрушается сразу, в пластичных материалах есть период пластических деформаций, когда можно установить момент наступления разрушения). В связи с этим чугун имеет ограниченную область применения.

Из чугуна изготавливают арматуру, кронштейны, стойки.

Серый чугун СЧ15-32 (цифры означают предел прочности при растяжении и при сжатии соответственно) используется для изготовления арматуры на сети низкого давления.

Ковкий чугун КЧ30-6 (коваться не может, но имеет повышенные пластичные свойства) используется для арматуры сетей среднего и высокого давления.

Жаростойкий чугун ЖЧ-1 используется для арматуры, работающей при температуре до 600 0 С.

Прокладочные материалы.

Их назначение – обеспечить плотность неподвижных соединений. Поэтому они:

1. должны быть дешевыми и доступными (т.к. их необходимо достаточно часто заменять),
2. должны быть упругими (для достижения высокой плотности соединений),
3. должны иметь достаточную прочность (чтобы не разрушиться, не раздавиться и не выдавливаться при затяжке),
4. должны сохранять свои физические свойства при температуре рабочей среды,
5. не должны подвергаться коррозии.

Паронит используют для холодных и горячих газов с температурой до 450 0 С в газопроводах с давлением до 1,2 МПа, в установках СУГ давлением до 1,6 МПа, для нефтепродуктов.

Пластификат, фторопласт для уплотнения фланцевых соединений в газопроводах с давлением до 1,2 МПа, в установках СУГ давлением до 1,6 МПа.

Металлические кольца . Их «-» - создание необходимых усилий для достижения плотности соединений. Алюминий – для уплотнения оборудования, установок СУГ при всех давлениях, а также для сернистых газов. Медь – для уплотнения оборудования, установок СУГ.

Резина обладающая высокой морозо- и маслобензостойкостью используется для уплотнения соединений в газопроводах с давлением до 0,6 МПа.

Для придания прокладкам огнестойких свойств применяют асбест (асбестовый картон, асбестовое армированное полотно).

Льняная прядь промасленная свинцовым суриком используется для уплотнения резьбовых соединений.

Большинство конструкций газового оборудования имеет сальниковое устройство для уплотнения подвижных соединений.

Материалы сальниковых набивок должны иметь:

1. высокие упругие свойства
2. физическую стойкость против действия рабочей среды
3. малый коэффициент трения

Для этих целей применяют: асбест в виде плетеного шнура,

пеньковый шнур,

графит,

тальк,

фторопласт и др.

(В расплавленное говяжье сало опускают шнур, кипятят 5 минут, охлаждают и обваливают в порошке графита.)

При соединении деталей трубопровода с трубопроводной арматурой требуется обеспечить герметичность этих соединений, чтобы избежать утечки среды.

Неплотность особенно опасна при транспортировании агрессивных и взрывоопасных сред, а также находящихся под давлением и имеющих высокую температуру.

Основным типом разъемных соединений трубопроводов являются фланцевые соединения, а его неотъемлемым элементом – прокладка.

Материал прокладки должен обладать следующими свойствами:

ü эластичностью, чтобы при создании давления заполнить мельчайшие неровности поверхности фланца, обеспечивая герметичность соединения;

ü прочностью, для того чтобы выдержать силу давления среды;

ü стойкостью к действию агрессивных сред.

В зависимости от назначения и условий работы трубопроводной арматуры в качестве материала прокладок применяют картон, паронит, листовой асбест, резину, фторопласт, полиэтилен, алюминий, свинец, медь, мягкую отожженную сталь.

Выбор прокладочных материалов для уплотнения фланцевых соединений зависит от транспортируемой среды и ее рабочих параметров.

Некоторые материалы прокладок в зависимости от параметров среды и типов уплотнительных поверхностей представлены в таблице 9.

Таблица 9 – Материалы прокладок в зависимости от параметров среды и типов уплотнительных поверхностей

Продолжение таблицы 9

Продолжение таблицы 9

Для герметизации сальников трубопроводной арматуры и сальниковых компенсаторов применяют набивки в виде шнуров, сплетенных из асбестовых или пеньковых нитей, пропитанных различными составами, придающими им стойкость к агрессивным средам.

Материал для набивки сальников выбирают в зависимости от условий работы. Асбестовая прожиренная набивка может быть использована при температурах не выше 200 0 С, так как при более высоких температурах жировые вещества вытекают, и плотность сальника снижается.

При температурах выше 200 0 С применяют асбестовую прографиченную набивку или специальные асбометаллические набивки, пропитанные особым составом, стойким к разрушению под влиянием транспортируемых сред и высокой температуры.

Набивку из фторопласта применяют в виде колец или шнура, который обеспечивает высокую стойкость к кислым и щелочным средам при температуре до 250 0 С.

Сальниковая набивка должна быть изготовлена из плетеного шнура квадратного сечения по ширине, равной ширине сальниковой камеры. Из такого шнура нарезают отдельные кольца со скошенными под углом 45 0 концами. Кольца следует укладывать в сальниковую коробку вразбежку линий разреза, с уплотнением каждого кольца в отдельности. Грундбукса при сборке должна входить в камеру не менее чем на 5 мм, но не более 1/7 ее высоты.

Подтяжку сальников следует выполнять равномерно, без перекосов грундбуксы.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. По каким основным признакам можно классифицировать трубопроводную арматуру?

2. Что такое условный диаметр? Что такое условное давление?

3. Что такое задвижка? Какие бывают задвижки, где и как они устанавливаются?

4. Перечислите основные преимущества и недостатки задвижек по сравнению с другими видами трубопроводной арматуры.

5. Что такое вентиль? Из каких основных элементов он состоит?

6. Перечислите основные преимущества и недостатки вентиля по сравнению с другими видами трубопроводной арматуры.

7. Какие бывают типы уплотнительных поверхностей вентиля?

8. Что такое кран? Какие типы кранов вы знаете?

9. Перечислите основные преимущества и недостатки кранов по сравнению с другими видами трубопроводной арматуры.

11. Что относится к предохранительной и защитной трубопроводной арматуре?

12. Как маркируется трубопроводная арматура?

13. Расшифруйте маркировку следующих видов трубопроводной арматуры: 15кп3п; 11ч3бк; 30с64бр.

14. По каким причинам нарушается нормальная работа трубопроводной арматуры?

15. Что такое ревизия трубопроводной арматуры, в чем она заключается?

16. Как производится ремонт трубопроводной арматуры (вентиля, задвижки, крана)? Какие при этом используются приспособления?

17. Как производится испытание трубопроводной арматуры? Какие бывают виды испытания?

18. Сформулируйте основные принципы выбора трубопроводной арматуры.

19. Какими свойствами должна обладать прокладка?

20. Перечислите основные материалы прокладочных материалов и области их применения.

21. До какой максимальной температуры можно применять фторопласт в качестве прокладочного материала?

23. Как правильно произвести набивку сальника?