Материалы, применяемые для деталей арматуры

В арматуростроении для изготовления отливок корпусов и крышек используют серые, ковкие и высокопрочные чугу­ны: реже, в зависимости от пропускаемой среды, чугуны кис­лотостойкие, жаростойкие, щелочестойкие и антифрикционные.

Наибольшее распространение получили серые чугуны марок СЧ 15; СЧ 20; СЧ 25 (ГОСТ 1412-85), ковкие чугуны КЧ 30-6 и КЧ 33-8 (ГОСТ 1215-79), высокопрочные - ВЧ 35, ВЧ 40 и ВЧ 45 (ГОСТ 7293-85). В указанных марках чугунов первая цифра показывает предел прочности материала при растяжении (кгс/мм²), вторая - относительное удлинение при разрыве образца (%). Для изготовления деталей арматуры могут также применяться чугуны коррозионно-стойкие и жаропрочные марок ЧН17ДЗХ2;ЧН5Г8; ЧН15ДЗХШ (ГОСТ 7769-82), а также антифрикционный чугун марки АЧС-1 (ГОСТ 1585-85).

Сталь благодаря высокой механической прочности и пластичности является высококачественным материалом для изготовления ответственных деталей арматуры. Пластичность стали способствует выравниванию напряжений в отдельных точках детали и уменьшает опасность ее внезапного разруше­ния, что особенно важно для арматуры высоких параметров и другой ответственной арматуры.

Для изготовления корпусных деталей арматуры чаще применяют углеродистые стали марок 20Л; 25Л; 35Л (ГОСТ 977-88), а также 20Х; 40Х; 35ХМ; 38Х2М10А; 18X2II4MA и др. (ГОСТ 4543-71). Из высоколегированных сталей в арматуростроении применяются, главным образом, стали мартенситного, ферритного и аустенитного классов - 12X13; 12Х18Н9Т; Х32Н8; 08Х21Н6М2Т и др. (ГОСТ 5632-72). 5.3. Цветные металлы и сплавы

Латуни в трубопроводной арматуре применяются для изготовления уплотнительных колец, ходовых гаек, в некото­рых случаях для деталей мелкой паропроводной арматуры. Латунь - пластичный материал, имеет хорошую коррозион­ную стойкость. В основном получили распространение сле­дующие марки латуней: ЛЦ40МцЗЖ; ЛЦ40МцЖЗ; ЛЦ16К4 и ЛЦ40С (ГОСТ 17711-80).

Бронза применяется для изготовления шпинделей, ходо­вых гаек, подшипников, втулок, венцов червячных колес, пружин, работающих в коррозионной среде.

Для этих целей применяются следующие марки безоло­вянных бронз: БрА10Мц2; БрА10Ж4Н4 и БрА9Мц2Л (ГОСТ 493-79); из оловянных бронз - БрОЗЦ12С15 (ГОСТ 613-79).

Прокладочные материалы

К прокладочным материалам предъявляют следующие требования:

1)они должны быть дешевыми и недефицитными;

2) материал прокладки должен заполнять неровности уплотняемых поверхностей;

3) материал прокладки должен быть упругим (эластичным) и одновременно прочным;

4) коэффициент линейного расширения материала прокладки должен быть близким к коэффициенту линейного расширения материала арматуры и болтов:

5) физические свойства прокладки должны обладать стабильностью при рабочей температуре среды и коррозионной устойчивостью по отношению к среде;

6) если прокладку изготавливают из металла, то он должен иметь твердость и предел текучести ниже, чем металл уплотняемых поверхностей фланцев или патрубков.

Для изготовления прокладок применяются как металли­ческие, так и неметаллические материалы. Металлические прокладки используются для ответственных объектов и тяже­лых условий работы арматуры (высокая температура, боль­шие давления и т.д.), но они требуют значительно больших усилии для затяжки соединения, чем мягкие прокладки из неметаллических материалов.

Неметаллические материалы. Из них наиболее пригод­ным материалом для уплотнения различных соединений является резина. Она эластична, требует небольших усилий натяга уплотнений, практически непроницаема для жидко­стей и газов. Применяется обычно листовая техническая резина (ГОСТ 7338-77), которая подразделяется на следующие пять типов: маслобензостойкая, кислото-щелочестойкая, тепло­стойкая, морозостойкая и пищевая.

Асбест в качестве прокладочного материала использует­ся в арматуре при повышенных и высоких температурах в виде листового картона или шнура.

Листовой паронит (ГОСТ 481-80) изготовляется из смеси асбестовых волокон (60 - 70 %), растворителя, каучука (12 -15 %), минеральных наполнителей (15 - 18 %) и серы (1,5 -2,0 %) путем вулканизации и вальцевания под большим давлением.

Целесообразно применять более тонкую прокладку, однако ее толщина должна быть достаточной для гермети­зации соединения при данной шероховатости обработанных поверхностей и площади уплотнения. Паронит выпускается следующих марок: ПОН (общего назначения), ПМБ (масло-бензостойкий), ПА (армированный сеткой), ПЭ (электроли-зерный), ПС (специальный для этилового спирта, жидкого кислорода), ПСГ (специальный графитированный).

Полимерные материалы применяют для прокладок при невысоких температурах среды. В качестве прокладочного материала применяют полихлорвинил, по эластичности близ­кий к резине. Он легко деформируется и уплотняет фланце­вые соединения при относительно небольших усилиях натяга. Используют его для арматуры при температуре от -15 до +40°С. Полиэтилен, обладающий высокой стойкостью, при­меняют для прокладок при температурах от-60 до +50°С.

Фтороиласт-4 применяют для сложных прокладок, состоящих из сердцевины (асбест, резина или гофрированная сталь) и облицовки из фторопласта. В таких прокладках сердцевина обеспечивает упругость, а облицовка — высокую химическую стойкость. Их используют при температурах сре­ды от -250 до +200°С [4]. Выпускается также фторо­пластовый уплотнительный материал ФУМ для температур от -60 до +150°С в виде шнуров и лент по ТУ-6-05-1388-70. Он обладает высокими антикоррозионными свойствами, как и фторопласт-4, но более удобен для использования.

Металлические материалы. Прокладки изготовляются в виде плоских колец прямоугольного сечения из листового материала или в виде колец фасонного сечения из труб или поковки. В качестве материала используются металлы - алю­миний, медь, свинец, а также сплавы - сталь (08Х18Н10Т), монель-металл (НМ28Ж2,5Мц1,5).

Для уплотнения соединений на газопроводах при любых давлениях используются: медь марок Ml и М2 (ГОСТ 495-77), алюминий (ГОСТ 21631-76 или ГОСТ 13726-78) в виде листов толщиной 1-4 мм.

Помимо этого изготовляются комбинированные проклад­ки, состоящие из мягкой сердцевины (асбест, паронит) и облицованного листовым материалом металла.

Достоинства металлических прокладок: достаточная плотность при высоких давлениях и температурах среды, возможность повторного использования после соответствую­щего ремонта. Недостаток - необходимость создания боль­ших усилий для обеспечения герметичности соединения, относительно высокая стоимость.