Герметичность запорного элемента в закрытом положении – одно из главных требований к трубопроводной арматуре и важнейший критерий оценки её качества. В тех случаях, когда материал корпуса или конструктивные особенности изделия не позволяют обеспечить достаточно точного прилегания запорного органа к поверхности седла, эта задача решается при помощи уплотнителей.
Помимо обеспечения герметичности к уплотнениям трубопроводной арматуры предъявляется ряд обязательных требований:
- устойчивость к транспортируемой среде;
- способность сохранять свои свойства при определенной температуре и давлении;
- стойкость к истиранию;
- антикоррозийные свойства.
В связи с этим в зависимости от условий эксплуатации применяются различные уплотнительные материалы.
Металлические уплотнительные материалы
В арматуре, устанавливаемой на трубопроводах большого диаметра и использующихся для транспортировки агрессивных сред, теплоносителя или жидкости, находящейся под значительным давлением, а также в других сложных условиях применяются металлические уплотнительные материалы. Герметизирующие кольца из металла крепятся к корпусу изделий при помощи сварки, биметаллического литья, пайки или механическим способом – путем запрессовки или резьбового соединения.
Наиболее распространены металлические уплотнители из следующих материалов:
- алюминий;
- бронза;
- латунь;
- нержавеющая сталь;
- монель.
Уплотнители из металла отличаются более высокой механической прочностью, длительным сроком службы и возможностью эксплуатации в широком температурном диапазоне.
Неметаллические уплотнительные материалы
Мягкие неметаллические уплотнительные материалы находят применения в арматуре, устанавливаемой на трубопроводах малого диаметра, работающих под небольшим давлением. Температурный диапазон их применения значительно меньше, чем у металлических, а срок службы не столь продолжителен, однако и стоимость значительно ниже.
Разнообразие неметаллических уплотнительных материалов довольно велико, однако к числу наиболее распространенных можно отнести следующие:
Нитрил или нитрильный каучук (NBR) – один из наиболее универсальных и доступных по цене уплотнительных материалов, обладающей хорошей устойчивостью к минеральным маслам, горюче-смазочным материалам, растворам солей. Является разновидностью резины. Изделия из него могут использоваться в сравнительно небольшом диапазоне температур и теряют форму под воздействием некоторых агрессивных жидкостей, озона, ультрафиолета и некоторых углеводородов.
Этиленпропиленовый каучук (EPDM) – особый вид резины, отличающейся высокой эластичностью, стойкостью к истиранию, окислению, воздействию озона и ультрафиолета. По устойчивости к агрессивным средам уступает лишь фторкаучуку, имеет длительный срок службы (около 10 лет). Может использоваться при температурах от -50 до + 150º С. Основной недостаток материала – неустойчивость к минеральным маслам.
Тефлон, фторопласт, полититетрафторэтилен (PTFE). Один из лучших неметаллических уплотнительных материалов ввиду высокой устойчивости к большинству сред (кислотам, щелочам, маслам, жирам пару) и широкого температурного диапазона.
Полиацетал (POM) – универсальный уплотнитель, обладающий стойкостью к нефтепродуктам маслам, неконцентрированным кислотам и щелочам, а также к ультрафиолету. Отличается отличной упругостью и ударопрочностью. Неприменим при высоких температурах (свыше 90º С).
Полиуретан (ECOPUR, AU) – эластомерный материал, который по своим эксплуатационным свойствам наиболее близкий к каучуку. Отличается стойкостью к истиранию, что существенно увеличивает срок службы уплотнения, а также к минеральным маслам и озону. Неустойчив к агрессивным средам – кислотам, щелочам и растворителям и не может применяться при высокой температуре.
Витон или фторкаучук (FKM, FPM, ФК) – искусственная термостойкая резина, обладающая устойчивостью ко многим агрессивным жидкостям, минеральным и силиконовым маслам, углеводородам. Неустойчив к эфирам, органическим кислотам и растворителям типа ацетона. Может использоваться при температуре до 200º С, но при 300º С и более начинает выделять токсичные вещества.
Силиконовый каучук (VMQ / MVQ). Особенностью данного материала является возможность использования в системах для транспортировки сред, контактирующими с пищей. Устойчив к минеральным маслам, спиртам, озону, неустойчив к кислотам, щелочам, водяному пару. Имеет широкий диапазон рабочих температур.
Международное обозначение |
название |
рабочая температура |
устойчивость к минеральным маслам |
устойчивость к кислотам |
устойчивость к воде |
|||
20°C |
60°C |
20°C |
60°C |
20°C |
60°C |
|||
NBR |
нитрильный каучук, МБС |
-30°C до +100°C |
+ |
+ |
? |
? |
+ |
+ |
AU (PUR, PU) |
полиурентан |
-30°C до +80°C |
+ |
+ |
- |
- |
+ |
- |
VITON (FPM, FKM) |
фторкаучук |
-20°C до +200°C |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
VMQ (ECOSIL) |
силикон |
-60°C до +200°C |
- |
- |
? |
? |
+ |
+ |
EPDM |
ТКМЩ |
-50°C до +150°C |
- |
- |
+ |
+ |
+ |
+ |
PTFE |
тефлон |
-200°C до +260°C |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
POM |
полиацетал |
-50°C до +80°C |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |