Прокладка для фланца своими руками

Обзор прокладочных материалов для фланцевых соединений

Уплотнение и герметизация фланцевых соединений непосредственно влияют на величину рабочего давления, которую сможет выдерживать трубопровод в процессе эксплуатации, а также на надежность и безопасность работы системы в целом.

Прокладки для фланцев

В данной статье рассмотрены прокладки для фланцевых соединений, их разновидности, типоразмеры и особенности применения. Мы изучим металлические, паронитовые и резиновые прокладочные материалы и приведем рекомендации по их выбору.

Функциональное назначение и необходимость применения

Прокладки фланцевые представляют собой уплотнительный материал, находящийся в процессе эксплуатации в сжатом между двумя фланцами положении, который за счет давления смежных крепежных пластин заполняет собой свободное пространство между соединяемыми торцами трубопровода.

Выбирая прокладочный материал необходимо учитывать характеристики рабочей среды трубопровода – ее давление, температуру, коррозийную и химическую агрессивность, а также конфигурацию стыкующихся фланцевых пластин.

К прокладочным изделиям выдвигаются следующие эксплуатационные требования:

• упругость;
• стойкость по отношению к рабочей среде;
• устойчивость к коррозии;
• отсутствие тепловых деформаций в заданном температурной диапазоне;
• твердость, которая должна быть меньшая, чем у материала из которого изготовлены фланцы, чтобы прокладка при зажиме не деформировала поверхности крепежной пластины (учитывается при выборе металлических изделий).

Схема уплотнения фланцевого стыка

Установленный между двумя фланцами прокладочный материал заполняет микроскопические дефекты, присутствующие на лицевых стенках крепежных пластин – раковины, микротрещины, впадины и шероховатости, которые являются причиной негерметичного соединения.

В процессе эксплуатации прокладка для фланца испытывает постоянные выдавливающие нагрузки, которые создаются внутренним давлением в трубопроводе. Для предотвращения протечек и разгерметизации стыка давление, оказываемое болтами на фланец, должно создавать механическое напряжение, достаточное для противодействия гидростатическим силам выдавливания.

Нормативная документация

Технические стандарты на фланцевые прокладки предусматривают достаточно обширную нормативную базу, выдвигающую требования к изготовлению, выбору и эксплуатации изделий. Основными нормативными актами являются:

• ГОСТ №15180 на плоские эластичные изделия;
• ГОСТ №28759.6-90 для прокладок из неметаллических материалов;
• ГОСТ №28579.8-90 для стальных изделий.

Также существует отдельный ГОСТ №10493-81 на уплотнительные линзы, предназначенные для эксплуатации в системах с повышенным давлением 100-200 МПа.

Особенности монтажа фланцевых соединений (видео)

Разновидности прокладочных материалов

В зависимости от материала изготовления все фланцевые прокладки классифицируются на следующие виды:

• неметаллические (изготавливаются из резины, фторопласта, паронита и асбокартона);
• стальные (делятся на подгруппы по форме сечения – овальные и восьмиугольные);
• комбинированный тип (из термостабилизированного графита либо графитофторопласта).

Наиболее распространенными являются неметаллические прокладки из паронита и резины. Рассмотрим их более подробно.

Паронитовые изделия

Паронитовые уплотнения, согласно техническим требованиям, могут использоваться для герметизации фланцев конструктивного исполнения 1, 5, 8 и 9 на трубопроводах с давлением от 1 до 20 МПа. Размеры изделий варьируются в диапазоне 10-3000 мм.

Паронитовые прокладки предназначены для герметизации фланцев плоского типа. Такие уплотнения применяются для трубопроводов с различными рабочими средами – вода, воздух, пар, нефтепродукты. Уплотнения из паронита способны выдерживать температуру от -50 до +500 градусов.

Паронитовые прокладки для фланцев

Существует 7 модификаций паронита, каждая из которых используется для изготовления уплотнителей разного функционально назначения:

1. ПОН-А – материал выдерживает давление до 4.5 МПа, предназначен для парообразных, жидких и газообразных рабочих сред, нефтепродуктов тяжелого и легкого типа а также для транспортирующих аммиак трубопроводов.
2. ПОН-Б – имеет повышенное до 6.4 МПа рабочее давление и расширенную сферу применения, к вышеуказанным областям добавляются трубопроводы транспортировки азота, жидкого кислорода и спирта.
3. ПОН-В – материал применяется для герметизации систем перекачивающих нефтепродукты, воздух, жидкости (в том числе антифриз и тосол) и топливно-воздушные составы. Уплотнитель из ПОН-В имеет максимальное давление в 4 МПа.
4. ПБМ – паронит маслобезностойкого типа, предназначен для систем с давлением до 10 МПа. Максимальное давление снижается до 1.6 МПа в случае установки уплотнений на магистральные газопроводы, также в газовой среде уменьшается диапазон рабочих температур до -40 +70 градусов.
5. ПМБ-1 – модифицированный материал, отличающийся расширенной температурой эксплуатации от -5 до +250 градусов и возможность выдерживать давление в 15 МПа. Наиболее часто используется при изготовлении прокладок для систем транспортирующих масло, нефтепродукты и ВПС жидкости.
6. ПК – устойчивый в воздействию кислотных сред паронит, предназначен для химической промышленности. Максимальное давление 10 МПа, температура – 250 градусов.
7. ПА – армированный стальной сеткой паронит. Такие уплотнения, помимо гладких фланцевых соединений, могут использоваться для герметизации фланцев конфигурации “шип-паз”. Не применяется в химически агрессивных средах, рабочее давление до 10 МПа, температура – до 180 0 .

Типоразмеры паронитовых прокладок

В качестве альтернативы парониту нередко используется фторопласт – материал, обладающий широким температурным диапазоном, от -260 до +260 градусов. Фторопласт имеет устойчивость к большинству химически агрессивных сред – щелочам, кислотам и растворителям, что значительно расширяет сферу его использования.

Резиновые прокладки

Для производства фланцевых уплотнительных элементов используются несколько модификаций резины, которые можно разделить на следующие разновидности:

• морозостойкие;
• термически стабилизированные (теплостойкие);
• маслобензостойкие;
• устойчивые к кислотным и щелочным средам;
• пищевые.

Резиновые прокладки имеют преимущество перед аналогами в плане эластичности – за счет мягкости материала для достижения герметичности стыка не требуется прикладывать значительные усилия при затяжке фланцев болтами. Также достоинством является то, что резиновые уплотнения полностью непроницаемые как для жидкостей, так и для газов и паров.

Резиновая прокладка для фланца ду50 мм

Размеры уплотнителей указаны в ГОСТ №15180, согласно которому изделия выпускаются в диаметрах 10-3000 мм с толщиной стенок 3-20 мм. Резиновые прокладки больших диаметров (от 500 мм) могут производится в составной конфигурации, требующей склеивания при монтаже на фланец. Для склеивания применяются клеи марки БФ-2 и ХКС.

Ввиду ухудшения эксплуатационных свойств материала при сильном сжатии резиновые прокладки не должны деформироваться более чем на 50% от первоначального размера.

Резиновые изделия имеют ключевой недостаток в виде ограниченной температуры эксплуатации, максимум которой составляет +50 градусов. Уплотнения из термостойкой резины способны выдерживать до +140 0 . Максимальное рабочее давление – 20 МПа.

Для фланцевых соединений, используемых в условиях повышенного давления, рациональнее использовать медную прокладку (из меди марки М1 или М2) либо изделия из отожженного листового алюминия. Такие уплотнения обеспечивают максимальный уровень герметичности при давлении до 100 МПа.

Комплект фланцевого крепежа

На рынке широко представлены комплекты, состоящие из фланцев и уплотнителей, идущих вместе с крепежными элементами – гайками и болтами либо шайбами. Такие комплекты поставляются в типоразмерах 15-1000 мм. К крупногабаритным фланцам (размеры 1000-3000 мм), редко используемым даже в промышленных сферах, уплотнительные материалы и крепежи подбираются отдельно.

Стоимость комплекта сильно варьируется в зависимости от размеров фланца, для примера: цена набора диаметром 15 мм – 250 рублей, ДУ 500 мм – 23000 рублей.

Источник

Прокладка глушителя: как и на что заменить

Прокладка или кольцо уплотнительное глушителя применяется для того, чтобы изолировать газовый стык, образовывающийся между задним глушителем и резонатором (вспомогательный глушитель).

Установка прокладки между выпускным коллектором («штаны») и глушителем необходима также для того, чтобы обеспечить взаимоперемещение труб глушителя.

Повреждение прокладки можно обнаружить следующим образом: под самым днищем, в месте, где соединяются секции, будет присутствовать нагар. Помимо этого, если прокладка между цилиндром и глушителем повреждается, то в автомобильном салоне появляется неприятный запах, создаваемый выхлопными газами. Испорченный узел даёт о себе знать также характерным скрежетанием, которое возникает во время работы двигателя.

Как избавиться от проблемы

Прокладка глушителя обычно не подлежит какому-либо ремонту. Если прокладка (кольцо) глушителя повредилась, то её придётся заменить на новую. Заменить прокладку довольно нетрудно.

1. Прежде всего, нужно избавиться от старой прокладки. Нужно открутить два болтика, которые стягивают фланцы. Обычно болты имеют ржавчину, из-за чего их довольно трудно откручивать. Для этой цели можно использовать специальный инструмент («ключи жидкие» либо болгарка, если ситуация критическая).
2. После того как болты будут сняты, придётся аккуратным образом отвести в левую сторону резонаторную трубу.
3. На патрубке резонатора как раз и располагается прежняя прокладка глушителя. Придётся воспользоваться отвёрткой, чтобы поддеть изделия и удалить его.
4. Далее необходимо применить щётку металлическую и шкурку, чтобы убрать нагар с фланцев.
5. После этого происходит замена прокладки глушителя. Кольцо устанавливается на резонаторный фланец. Осуществляется соединение патрубков основного глушителя, фланцы же свинчиваются при помощи хомута, который имеет подпружиненные болты, которые идут в одном комплекте с прокладкой.

Прокладка (кольцо) автомобильного глушителя заменяется довольно простым образом. Тем не менее, во время удаления прежней прокладки важно проявлять особую осторожность, потому как кольцо из металлокерамики обладает хрупкой структурой, из-за чего может легко поломаться.

Производить замену в случае поломки необходимо, потому что в противном случае автомобильный салон будет заполняться гарью. Также в случае возникновения неисправности под самым днищем начнёт образовываться нагар, ликвидировать который будет очень трудно.

Какие прокладки лучше использовать

Довольно часто для замены используется прокладка фланца приёмной трубы глушителя, которая отвечает за уплотнение соединения приёмной трубы автомобильной выхлопной системы и выпускного коллектора. Данная прокладка обычно используется на автомобилях, которые обладают креплением трубы приёмного типа на двух точках (Волга третьей серии, ГАЗ-21).

Однако вы можете сделать прокладку под штаны самостоятельно. В качестве материалов рекомендуется использовать:

Также многие автомобилисты советуют применять автомобильный герметик, способный переносить высокие температуры. Технология использования его довольно проста: на глушитель в посадочном месте наносится тонкий слой (примерно один миллиметр толщиной), а потом оставляется для просыхания на двенадцать часов.

Большинство водителей предпочитают использовать паронит для создания прокладки. Процесс создания выглядит следующим образом:

1. Сначала вырезается кусок материала квадратной формы, на него кладётся прежняя прокладка и насаживается на суперклей.
2. Потом по всему контуру осуществляется обводка маркером. Также необходимо обвести все отверстия, располагающиеся внутри изделия.
3. Убирается прежняя прокладка, а потом удаляется весь клей.
4. Далее проверяется правильное соотношение отверстий. Если возникает несовпадение, то изделие нужно доработать при помощи напильника.

Есть и более простой способ:

1. Поверхность, на которой будет присутствовать прокладка, очищается и обезжиривается;
2. Производится наложение материала прокладки.
3. Далее изделие околачивается по всему периметру с помощью молоточка.
4. Прокладка станет постепенно прорисовываться, а ненужная часть материала отстанет.

В конченом итоге готовая прокладка подвергается доработке при помощи круглого напильника, наждачной бумаги, а потом уже может использоваться по назначению.

Источник

Сборка и установка фланцевых соединений на стальных трубопроводах

Большинство трубопроводов различного назначения монтируют сваркой, обеспечивающей надежность и долгий срок службы стыков. Но когда по условиям прокладки этот способ неприемлем или в процессе эксплуатации требуется периодическая разборка, используется соединение фланцевое. По надежности и долговечности оно не уступает сварному варианту, а монтируется проще.

Назначение и область применения

Устанавливать фланцевые соединения можно на трубопроводы диаметром больше 32 мм. Таким способом монтируются разветвленные системы на промышленных и химических предприятиях, в газовой и нефтедобывающей отрасли, распределительные сети ЖКХ. Для прокладки внутридомовых трубопроводов соединение этого вида применяют редко.

Фланцевые стыки нужны для того, чтобы:

• соединять трубы между собой или с оборудованием из разнородных материалов;
• устанавливать запорную и регулирующую арматуру;
• проводить очистку трубопроводов;
• врезать измерительные приборы;
• отсекать участок трубы для ремонта.

Из чего состоит фланцевое соединение

Комплект для одного стыка состоит из двух одинаковых фланцев с центральными отверстиями, соответствующих диаметрам труб, прокладки, набора болтов или шпилек с гайками и шайбами. При необходимости защиты трубопровода от блуждающих токов, на болты надевают изоляционные втулки, а прокладку устанавливают из диэлектрического материала. Если давление в трубопроводе не превышает 2,5 МПа, фланцы стягивают болтами. Шпильки равномерней распределяют усилие затяжки и удобней для работы в неудобных местах. Фланцевые соединения на шпильках применяют при давлении до 4 МПа.

Что такое фланец и какие бывают виды

В большинстве случаев фланцы ― это кольцеобразные пластины из стали, но иногда их делают в виде квадрата или прямоугольника. В центральное большое отверстие вставляют торец трубы, а в равномерно распределенные по внешнему периметру ― болты или шпильки. В перечень разновидностей фланцев включены проходные и заглушки. Первые предназначены для стыковки элементов трубопровода, вторыми закрывают тупики или отсекают ремонтируемые либо заменяемые участки.

Чтобы продукция, сделанная в разных странах, была взаимозаменяемой, разработана унифицированная классификация фланцев. В России это ГОСТ, европейские страны пользуются немецким стандартом DIN, а Америка, Япония и Австралия ANSI/ASME. Однако нередко одинаковые фланцы обозначаются разными символами. Поэтому стандарты переводят с помощью специальных таблиц.

Нормативы по исполнению указаны в ГОСТ 12815-80 цифрами от 1 до 9:

1. С соединительным выступом в виде фаски под наклоном 45⁰.
2. То же, что 1, но выступ под прямым углом.
3. С пазом на внутренней стороне и выступом под углом 45⁰ снаружи.
4. С шипом.
5. С внутренним кольцевым пазом.
6. С фаской под линзовую прокладку (вибровставка) на внутренней стороне.
7. Выборка для овальной прокладки.
8. С шипом для фторопластовой прокладки.
9. То же что 8, но вместо шипа паз.

При монтаже трубопроводов применяют несколько типов фланцев:

1. Воротниковые рассчитаны на давление 0,1 — 20 МПа при температуре -200 — +600⁰ Выступ в центральной части (воротник) приваривают к трубе встык одним швом.
2. Плоские держат давление до 2,5 МПа при температуре -70 — +300⁰ Надеваются на торцы, крепятся двумя сварными швами.
3. Аппаратные для присоединения оборудования или приборов;
4. Резьбовые варианты наворачивают на торцы.
5. Свободновращающиеся состоят из пластины и кольца, которое приваривают к торцу, а фланец свободно крутится на нем. Такое фланцевое соединение устанавливают в труднодоступных местах или там, где необходимо частое проведение профилактических мероприятий на трубопроводе. Рассчитано на давление до 2,5 МПа.
6. Кольцевые варианты для заглушек делают без центрального отверстия.

При установке фланцевых соединений на стальных трубопроводах их материал должен быть идентичным или близким по составу металлу труб. Это нужно для предотвращения повреждений при изменениях температуры. Фланцы бывают из серого и ковкого чугуна, легированной, углеродистой и нержавеющей стали. Для трубопроводов из иных материалов выпускаются бронзовые, алюминиевые, латунные разновидности. Безнапорные системы из полиэтиленовых труб часто собирают на полипропиленовых фланцах.

Конструктивные особенности фланцев

Выбирая фланцы для трубопровода необходимо учитывать некоторые особенности:

1. Условный проход (ДУ) измеряемый в миллиметрах, показывает несовпадение внутреннего диаметра фланца и трубы. Это важно для плоских и вращающихся деталей. Поэтому в их обозначение добавляются индексы А и Б. Буква А указывает диаметр фланца, а Б ― трубы. Для воротникового типа этот параметр не критичен.
2. Рядность показывает расстояние в миллиметрах между осями отверстий под болты. Одинаковые по ДУ фланцы, сделанные по типоразмеру ряд 1 или ряд 2, будут отличаться между собой диаметром и количеством отверстий. Если у заказчика нет особых пожеланий, выполняется стандартный ряд 2.
3. Условное давление ― это его допустимая величина, при которой соединение работает без протечек и разрушений. Значение параметра зависит от типа фланцевого соединения труб, материала, диаметра, ширины с учетом исполнения состыкованных поверхностей. Необходимо учитывать, что значение давления может быть указано в атм., Па, бар, кгс/см².
4. По параметрам рабочей температуры определяется значение допустимого давления, так как оно уменьшается при нагреве. Эту зависимость нужно учитывать для трубопроводов с горячими средами. Степень влияния температуры на давление определяют по таблицам.

Нормативами предписывается обязательная установка на фланцы трубопровода, по которому перекачивают агрессивную жидкость, защитного кожуха. Он предотвратит расплескивание в случае утечки. Кожухи делают из текстиля, листовой стали, полимерных материалов диаметром от 15 до 120 см. Популярные фторопластовые модели выдерживают температуру -200 — +230⁰C.

Прокладки для фланцевых соединений

Герметичность соединения обеспечивается прокладкой, которую вставляют между фланцами. В зависимости от характеристик среды, температуры и давления ее делают из соответствующих материалов:

• резины, стойкой к продуктам нефтепереработки:
• паронита общего назначения;
• теплостойкой резины;
• асбестового картона;
• паронита, стойкого к маслу и бензину;
• кислото и щелочеустойчивой резины;
• графита;
• фторопласта;
• металла (алюминия, меди);
• металлографита.

Подготовка фланцев для установки

Прежде чем начинать сборку фланцевого соединения необходимо проверить их на отсутствие ржавчины и механических повреждений. Поверхности очищают и обезжиривают. С резьбовой части болтов и гаек убрать заусенцы. Сделать предварительную прогонку резьбы, наворачивая гайки на болты с последующей смазкой. Вырезать и примерить прокладку. Она должна стоять по центру не перекрывая крепежные отверстия. Повторное использование старых прокладок нежелательно, но если иного выхода нет, устанавливают несколько штук бывших в употреблении.

Сборка фланцевого соединения

Чтобы стыки на трубопроводе были надежными, все виды фланцевых соединений собирают в строго определенном порядке. Сначала с небольшим усилием затягивают произвольно выбранный болт, затем диаметрально противоположный. Следующая пара должна отстоять от первой на четверть окружности. Остальные болты затягивают в таком же порядке. Если на фланцах только 4 отверстия затяжка выполняется крестообразно.

Чтобы усилие распределялось равномерно, завершающую часть монтажа проводят инструментами, позволяющими его контролировать:

• гидравлическим натяжным устройством;
• пневматическим гайковертом;
• ручным динамометрическим ключом;
• гидравлическим динамометрическим ключом.

Ручную затяжку доверяют только опытным работникам. В течение первых суток работы из-за вибраций, усадки материала прокладки, изменения температуры прочность соединения снижается до 10%. Поэтому в этот период требуется проведение подтяжки гаек.

Монтаж всех видов фланцевого соединения несложен, однако его проведение разрешается только специально обученным слесарям. При прокладке или ремонте трубопроводов с агрессивными средами или работающих под высоким давлением, ход работы должен контролировать инженер. Сборка безнапорных систем (канализация, полив) может проводиться неквалифицированными работниками.

Источник