Конструкции уплотнительных поверхностей

СОЕДИНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ, ФАСОННЫЕ ЧАСТИ К НИМ

Соединения трубопроводов подразделяются на разъемные и неразъемные. К неразъемным соединениям относятся: сварка, пайка, склеивание (для некоторых видов пластмассовых трубопроводов). К разъемным – фланцевые, резьбовые, раструбные.

Предпочтительнее эксплуатировать цельносварные трубопроводы, у которых нет разъемных соединений, что повышает его герметичность. Однако это исключает возможность чистки трубопровода, установку КИП и другого оборудования.

К самому распространенному разъемному соединению относится фланцевое соединение. Фланцевое соединение рекомендуется применять в местах установки запорной и контрольно-измерительной арматуры; когда материал трубопровода не поддается сварке (стекло, фарфор), а также при необходимости частой чистки трубопровода.

По конструкции различают следующие типы фланцев (см. рисунок 1).

Рисунок 1. Типы фланцев:

1 – плоский приварной фланец; 2 – фланец с шейкой приварной встык; 3 – фланец свободный с отбортовкой; 4 – фланец свободный на бурте.

Наиболее распространены плоские приварные фланцы, они применяются при давлении до 25 кг/см². Фланцы с шейкой обладают более высокой прочностью и жесткостью. Они применяются при давлении до 200 кг/см². Фланцы свободные (накидные) на бурте или с отбортовкой применяются при невысоких давлениях, обычно до 6 кг/см². Существуют также фланцы на резьбе, которые применяются редко, на трубопроводах, где сварка не желательна.

Фасонные части трубопроводов (фитинги) служат для перехода с одного диаметра трубопровода на другой, поворота, а также разветвления потока. К ним относятся: отвод, колено, двойник (калач), тройник, крестовина, переход. На рисунке 2 показаны основные виды фитингов.

Рисунок 2. Фасонные части трубопровода:

1 – отвод; 2 – колено; 3 – калач (двойник); 4 – тройник; 5 – крестовина; 6 – переход.

Следует помнить, что минимальный радиус гиба трубы должен быть не менее 3-3,5 наружных диаметров трубопровода.

Наиболее ответственной частью фланцевого соединения является узел уплотнения. Различают уплотнения прокладочные и беспрокладочные.

Беспрокладочные уплотнения применяются в основном для малых диаметров и при невозможности применять прокладки по температурным или каким-либо другим условиям.

Герметичность прокладочного фланцевого соединения обеспечивается за счет пластической деформации прокладки, происходящей при затягивании фланцев. Прокладки деформируются и заполняют все неровности на уплотнительной поверхности. Герметичность соединения возрастает с увеличением удельного давления, действующего на прокладку.

Типы привалочных поверхностей фланцев представлены на рисунке 3.

Рисунок 3. Типы привалочных поверхностей фланцев:

1 – соединение с плоским фланцем; 2 – соединение «выступ-впадина»; 3 – соединение «шип-паз»; 4 – соединение с прокладкой в пазу.

Фланцы с плоской уплотнительной поверхностью являются конструктивно наиболее простыми, однако они не всегда обеспечивают необходимую герметичность соединения. Чтобы обеспечить большую герметичность на плоской поверхности иногда делают несколько кольцевых канавок треугольного сечения глубиной около 1 мм. Соединение «выступ-впадина» применяют на фланцах, когда необходимо обеспечить соосность соединения. Более надежным является соединение «шип-паз». Оно используется при повышенных давлениях, работе с ядовитыми веществами, глубоком вакууме, т.е. когда необходимо обеспечить надежное соединение. Для неядовитых мало агрессивных сред и невысоких давлениях используют соединения с прокладкой в пазу. Это уплотнение применяется в основном в узлах, подвергающихся частой разборке.