Стальные прокладки и линзы

Стальные прокладки и линзы

Стальные прокладки представляют собой элемент трубопровода, который широко используется для уплотнения арматуры. Их основная задача заключается в создании максимально герметичного соединения, способного выдерживать высокие давления. Такие изделия подходят для комплектации технологических сетей на тепловых станциях, предприятиях химической и нефтехимической индустрии.

Модели стальных прокладок и линз, представленных на нашем сайте, рассчитаны на работу при:

  • Температурных нагрузках от -50 о С до +510 о С;
  • Давлении до 100 МПа, которое создаётся в трубопроводе.

Каждое изделие предназначено для эксплуатации в определённых условиях. Поэтому при выборе следует обращать внимание на технические характеристики.

Особенности конструкции и использования

В настоящее время известно две разновидности линзовой стальной прокладки :

  • Жёсткая;
  • Компенсирующая.

В зависимости от конструктивных особенностей, предлагаемые прокладочные элементы предназначены для фланцевого и сварного соединения. По уровню твёрдости данные изделия должны быть менее твёрдыми, нежели сопрягаемая арматура. В этом случае соединение получается более герметичным и плотным. Это обеспечивается за счёт того, что в результате затягивания фланцев с помощью крепежа, более мягкая стальная прокладка деформируется и позволяет создать эффективное уплотнение.

Для изготовления данных прокладочных элементов используются разные марки легированной стали, устойчивые к коррозии.

Преимущества

Использование стальных прокладок и линз обеспечивает следующие преимущества:

  • Высокую герметичность;
  • Надёжность;
  • Безопасную эксплуатацию трубопроводной системы;
  • Длительный срок службы;
  • Возможность транспортировать рабочие среды при высоких температурах и давлении.

Компания "Полинэрго" специализируется на производстве и реализации различных трубопроводных деталей, в том числе прокладочных элементов. Вся продукция изготовлена из качественных материалов в соответствии с требованиями действующих нормативных документов.

Стальные прокладки и линзы для фланцев

Герметичность фланцев исполнения 6, 7 по ГОСТ 12815 и J, K по ГОСТ 33259 обеспечивают стальные прокладки 4 типов – кольца BX, IX, R, RX, овальные, восьмиугольные и линзовые. Уплотнения не обладают взаимозаменяемостью, выпускаются по разным стандартам из не одинаковых конструкционных материалов.

Назначение и область применения стальных прокладок

Во фланцевом соединении шпильки или болты при закручивании резьбовой части обеспечивают проектное усилие сжатия торцов для герметичности соединения. Возможные перекосы соосности и дефекты чистоты обработки посадочных поверхностей компенсируются несколькими способами:

  • использование эластичных прокладок;
  • лабиринтная схема уплотнения, например, шип-паз.

Однако при высоком давлении рабочей среды эластомеры деформируются и разрушаются. Фланцы без уплотнений вариантов исполнения шип-паз C/D, L/M и 4/5 по ГОСТ 33259 и 12815, соответственно, и выступ-впадина E/F и 2/3 по тем же стандартам, имеют низкую ремонтопригодность.

Поэтому при большом давлении рабочей среды используются фланцы вариантов исполнения J по ГОСТ 33259 и исполнения 7 по ГОСТ 12815 под прокладку из стали овального или восьмиугольного сечения в поперечном разрезе. Или фланцы вариантов исполнения К и 6 по указанным стандартам. Область применения прокладок стальных указана в стандартах ГОСТ и ОСТ.

Независимо от конфигурации, металлическая прокладка частично утоплена в каждый из двух ответных фланцев соединения. После затягивания гаек с проектным усилием стальное кольцо заданного сечения перекрывает канавки фланцев, обеспечивая требуемую герметичность соединения.

Разновидности стальных прокладок

По форме поперечного сечения стальные прокладки классифицируются на 4 категории:

  • кольцевые – без фасок и скруглений в форме тора;
  • восьмиугольные – две фаски с обеих сторон кольца;
  • овальные – скругленные фаски на кольце с двух сторон;
  • линзовые – выпуклые с обеих сторон.

Самыми надежными считаются линзовые прокладки, так как пояс упругого касания обеспечивается, даже при значительных перекосах осей фланцев. Эти соединения выдерживают вибрации и гидроудары без потери герметичности трубопровода.

Все стальные прокладки симметричны относительно центральной плоскости. Поэтому могут устанавливаться любой стороной относительно направления потока рабочей среды.

Исключением являются кольца IX и RX, имеющие односторонний способ установки в бороздках фланца.

Восьмиугольные

Стальные прокладки с восьмигранной формой поперечного разреза обеспечивают двойную область уплотнения:

  • кольцо имеет с каждой стороны форму усеченной призмы;
  • прижимается в канавку фланцев конической формы.

Двойная зона уплотнения гарантирована, даже при износе посадочных поверхностей стальных восьмиугольных прокладок и ответной части фланцев. Выдувание невозможно, запас надежности уплотнения увеличенный. Основными эксплуатационными параметрами стальной восьмиугольной прокладки являются – DN 400 – 1600 мм, температурный диапазон -70°С … +600°С и PN 6,3 – 16 МПа.

Овальные

Стальные прокладки с овальной конфигурацией поперечного сечения имеют двойную зону контакта с поверхностью выемки внутри фланца. Радиус скругления кольцевого паза во фланце меньше аналогичного параметра на поверхности кольца. Поэтому при затягивании резьбовых соединений (болты, шпильки) уплотнительное кольцо прижимается и снаружи, и изнутри лабиринтного паза к его стенкам.

Даже сильно изношенные овальные прокладки уверенно держат номинальное давление рабочей среды, на которое они рассчитаны. Область применения стальных прокладок овального сечения ограничена характеристиками уплотнения:

  • температура среды – от -70°С до +600°С;
  • номинальный диаметр – 16 – 400 мм;
  • номинальное давление – 6,3 – 160 МПа.

После придания прокладкам из легированных сталей конечной формы производится термообработка. После выработки эксплуатационного ресурса допускается заваривание поперечных трещин и сколов. При этом регламент стандартов ОСТ допускает лишь один сварной шов на прокладке, а нормативы АТК – два сварочных шва.

Вторым названием стальных овальных прокладок является «кольца Армко».

Линзовые

При повышенных вибрациях возможно самопроизвольное ослабление усилия затяжки резьбы шпилек и болтов фланцев. Поэтому в таких трубопроводах обычно используется линза уплотнительная с двухсторонней симметрией поперечного сечения.

Поверхность фланцев коническая, а линзовой прокладки выпуклая. Поэтому при любом взаимном расположении трех элементов соединения – фланец, линза, фланец – всегда образуется зона касания с натягом, то есть упругой деформацией металла.

Основными достоинствами линзовой стальной прокладки являются:

  • работа в условиях высоких вибраций;
  • снижение момента затяжки резьбовых соединений фланца;
  • взаимозаменяемость прокладки и установка ее любой стороной относительно направления потока;
  • оборачиваемость уплотнения, то есть возможность многократной разборки/сборки.

Для трубопроводов с номинальным давлением более 2,5 МПа применяются исключительно шпильки, для меньшего давления допускается использование болтов.

Существует несколько типов линзовых стальных прокладок: жесткая с буртиком и без этого элемента, компенсирующая для давления 10 – 50 МПа и для PN 63 – 100 МПа. Первые маркируются буквой «Ж», вторые имеют обозначение «К».

Материальное исполнение

Основным условием любого уплотнения, в том числе метал/метал, является обеспечение большей твердости у фланца, чем у уплотнительного материала. Изготавливаются прокладки из следующих марок сталей:

  • углеродистые – обычно 20 спокойная, кипящая и полуспокойная;
  • легированные – 14ХГС, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М3Т, 08Х18Н15М3Т, 15ХМ, 30ХМА, 18Х3МВ, 20Х3МВФ, 08Х13, 08Х18Н10, 08Х18Н10Т, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 15ГС, 16ГС.

В отличие от сварных стыков марка стали уплотнения не должна совпадать с материалом трубопровода. Здесь выполняются другие расчеты – на упругие деформации конструкционного материала и соответствие агрессивным свойствам рабочей среды.

Технология изготовления

Заготовками для стальных прокладок является сортовой прокат, штампованные и кованные изделия или куски труб. Проектная конфигурация поперечного сечения придается прокладкам на токарных станках. Запрещено наваривание и подчеканка для исправления дефектов геометрии заготовок.

Готовые стальные прокладки не имеют трещин, закатов, плен и раковин, смятых и сколотых участков. Эти трубопроводные детали не ремонтируются, не восстанавливаются, отбраковываются в результате плановых ТО.

Ассортимент стальных прокладок Полинэрго

Предприятие Полинэрго выпускает стальные прокладки следующих видов:

Стандарт Тип прокладки DN (мм) PN (МПа) Материал
вид номер
ГОСТ 28759.8 восьмиугольная 400 – 1600 6,3 – 16 стали 08кп, 08Х13 и 08Х18Н10
10493 линзовая К и Ж 6 – 200 20 – 100 сталь 20, 14ХГС, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М3Т, 08Х18Н15М3Т, 15ХМ, 30ХМА, 18Х3МВ, 20Х3МВФ
ОСТ 26-260-461 овальная и восьмиугольная 15 – 400 6,3 – 16 08кп, 10895, 08Х13, 08Х18Н10, 08Х18Н10Т
26-845 64 – 160
СТО ЦКТИ 520.01 подкладные кольца 22 – 130 16 сталь 20, 15ГС, 16ГС
520.02 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 15ГС, 16ГС, сталь 20

Таким образом, стальные прокладки являются комплектующими фланцевых соединений соответствующих типов исполнения по ГОСТ 12815 и 33259. Для обеспечения проектной герметичности мест присоединения трубопроводной арматуры и КИП рекомендуем воспользоваться бесплатной помощью наших экспертов.