Uszczelki i Środki Uszczelniające
Gdy dwie stykające się powierzchnie kołnierzy nie mogą być połączone w sposób zapewniający szczelność, stosuje się środek uszczelniający lub uszczelkę.
- Połączenia śrubowe (kołnierze) wykorzystują uszczelki do zapewnienia szczelności.
- Połączenia gwintowane (gwinty) wymagają środków uszczelniających do uszczelnienia.
- Połączenia spawane (spawy) nie wymagają środków uszczelniających ani uszczelek do uszczelnienia.
Zazwyczaj, szorstkie, źle obrobione powierzchnie wymagają zastosowania uszczelki lub środka uszczelniającego na stykających się powierzchniach, aby mogły się uszczelnić. Dobrze obrobione powierzchnie (z niewielką ilością śladów narzędzi i wgnieceń itp.) mogą nie wymagać uszczelki ani środka uszczelniającego. Jeśli nie stosuje się uszczelki ani środka uszczelniającego, materiały stykające się są prawie zawsze metalowe i łączone pod wysokim ciśnieniem, aby zapewnić wystarczający kontakt na powierzchniach uszczelniających.
Ostateczne wykończenie powierzchni kołnierza może się różnić od szorstkiego odlewu do szlifowanego i polerowanego wykończenia obróbki (dla powierzchni metalowych). Jakaś forma elementu uszczelniającego (uszczelka itp.) jest zawsze wymagana dla szorstkich powierzchni, podczas gdy obrobione powierzchnie mogą nie wymagać uszczelki.
Uszczelki
Uszczelki to elementy uszczelniające instalowane między stykającymi się powierzchniami kołnierzy. Siła ściskająca zastosowana podczas łączenia kołnierzy (dzięki momentowi dokręcania śrub) utrzymuje uszczelkę na miejscu między dwoma kołnierzami. Uszczelki kołnierzowe dzielą się na trzy główne kategorie.
- Nie-metalowe / Miękkie – sprasowane włókno bezazbestowe (CNAF), PTFE, guma, włókno ceramiczne.
- Metalowe / Twarde – pierścień owalny, pierścień ośmiokątny.
- Półmetalowe / Kompozytowe – spiralnie zwijane, metalowe z osłoną, profilowane.
Miękkie uszczelki
Miękkie uszczelki (uszczelki nie-metalowe) mają dużą powierzchnię uszczelniającą i nadają się tylko do zastosowań niskociśnieniowych. Użycie miękkich uszczelek jest głównie ograniczone do płaskich kołnierzy, chociaż możliwe jest ich użycie z kołnierzami z podniesioną powierzchnią. Niezależnie od rodzaju użytego kołnierza, miękka uszczelka powinna być zainstalowana na powierzchni kołnierza z rowkami, aby uniknąć słabego uszczelnienia.
.jpg)
Sprasowana Uszczelka z Włókna Bezazbestowego (miękka uszczelka)
Ogólny wygląd większości miękkich uszczelek to cienkie i plastyczne (można je zginać ręcznie); często są dostarczane w rolkach i muszą być rozwinięte przed użyciem. Typowe materiały konstrukcyjne dla miękkich uszczelek to:
- Elastomery (naturalna i syntetyczna guma), sprasowane włókno bezazbestowe (CNAF), PTFE, guma, włókno ceramiczne, elastyczny grafit.
Miękkie uszczelki są źle przystosowane do zastosowań średnio- i wysokociśnieniowych i rzadko są używane dla ciśnień systemowych przekraczających 20 bar (290 psi). Ponieważ ten typ uszczelki jest głównie używany w połączeniu z płaskimi kołnierzami, jego klasa ciśnienia jest ograniczona do maksymalnie 250.
Miękkie uszczelki są wycinane z uwzględnieniem lub bez uwzględnienia otworów na śruby. Jeśli otwory na śruby są pominięte, uszczelka nazywana jest ‘płaskim pierścieniem’ i powinna być używana z kołnierzem z podniesioną powierzchnią. Jeśli otwory na śruby są uwzględnione, uszczelka nazywana jest ‘pełną powierzchnią’ i powinna być używana z płaskim kołnierzem.
Wskazówka – możliwe jest użycie miękkiej uszczelki płaskiego pierścienia z kołnierzem pełnej powierzchni, ale należy tego unikać. Powierzchnia uszczelniająca kołnierza pełnej powierzchni jest zaprojektowana tak, aby rozciągała się od wewnętrznej średnicy kołnierza do jego zewnętrznej średnicy. Jeśli używa się kołnierza płaskiego pierścienia, rzeczywista powierzchnia uszczelniająca jest znacznie mniejsza niż w oryginalnym projekcie, co znacznie zwiększa możliwość wycieku.
Twarde uszczelki
Twarde uszczelki (uszczelki metalowe) mają małą powierzchnię uszczelniającą i są używane do zastosowań średnio- i wysokociśnieniowych. Ponieważ uszczelki metalowe są ‘twarde’, muszą mieć małą powierzchnię uszczelniającą, aby osiągnąć ciśnienie wymagane do odkształcenia uszczelki i uzyskania niezawodnego uszczelnienia. Najczęstszym typem uszczelki metalowej jest pierścień typu joint, chociaż istnieją inne, np. pierścień soczewkowy.
Typowe materiały konstrukcyjne dla twardych uszczelek to:
- Różne gatunki stali (z użyciem chromu i/lub molibdenu jako materiału stopowego), miedź, miękkie żelazo.
%20Gasket.jpg)
Uszczelka Pierścienia Typu Joint (RTJ)
Uszczelki Kompozytowe
Uszczelki kompozytowe składają się z dwóch lub więcej materiałów. Miękki materiał umieszczany jest między powierzchniami uszczelniającymi kołnierza, aby stworzyć wymagane uszczelnienie. Twardy materiał nadaje uszczelce większą sztywność i wytrzymałość, co pomaga miękkiemu materiałowi opierać się efektom deformacji, takim jak ściskanie, wygięcie i przebicie. Uszczelki kompozytowe są używane w szerokim zakresie ciśnień i temperatur i są dostępne we wszystkich klasach ciśnienia.
Spiralnie Zwijana Uszczelka Kompozytowa
Uszczelki kompozytowe można podzielić na trzy główne kategorie, są to spiralnie zwijane, metalowe z osłoną i profilowane. Spośród tych trzech, typ spiralnie zwijany jest zdecydowanie najczęstszy. Uszczelka kompozytowa może być używana z kołnierzem z podniesioną powierzchnią, kołnierzem z rowkiem i językiem lub kołnierzem męskim i żeńskim.
Etykiety Spiralnie Zwijanej Uszczelki Kompozytowej
Środki Uszczelniające do Gwintów
Zastosowanie połączeń gwintowanych jest ograniczone do niskociśnieniowych, małych rur. Ponieważ gwinty często są obrabiane z niedoskonałościami, zazwyczaj stosuje się jakiś środek uszczelniający. Powszechne środki uszczelniające to:
- Uszczelniacz płynny – forma płynnego smaru często łączona z związkami takimi jak cynk, miedź lub nikiel. Olej lniany jest powszechnym smarem płynnym, ale nadaje się tylko do użycia z gwintami wysokiej jakości.
- Konopie hydrauliczne i pasta – używane do uszczelniania źle wykonanych gwintów. Ten typ uszczelniacza jest również nazywany ‘włosie końskie i pasta’. Konopie w dużej mierze zastąpiły użycie włosia końskiego na dzisiejszych rynkach.
- Taśma uszczelniająca do gwintów – znana również jako ‘taśma hydraulika’ i ‘taśma PTFE’. Taśma jest owinięta na gwintach i pełni podobną funkcję jak uszczelka (taśma jest ściskana między gwintami męskimi i żeńskimi, aby utworzyć uszczelnienie). Technicznie rzecz biorąc, taśma PTFE jest smarem, a nie klejem, chociaż wiele osób nie jest tego świadomych.
- Dope do rur – połączenie materiału uszczelniającego i rozpuszczalnika. Dope do rur jest nakładane za pomocą pędzla lub szpatułki na gwint męski, a następnie połączenie jest montowane. Rozpuszczalnik odparowuje, pozostawiając materiał uszczelniający pomiędzy powierzchniami gwintów męskich i żeńskich.
- Związki żywicy anaerobowej – rodzaj uszczelniacza, który utwardza się, gdy nie ma już powietrza; superklej jest rodzajem kleju anaerobowego.
Istnieją zalety i wady związane z każdym rodzajem środka uszczelniającego. Niektóre nie nadają się do wysokich temperatur (taśma PTFE) i wysokich ciśnień (wszystkie rodzaje taśm). Inne kurczą się lub pękają podczas procesu utwardzania (dope do rur). Inne są brudne w użyciu (konopie hydrauliczne) lub stosunkowo drogie (związki żywicy anaerobowej). Dla niskich ciśnień i temperatur, takich jak zastosowania w instalacjach domowych, konopie hydrauliczne i taśma uszczelniająca do gwintów są najpopularniejszymi środkami uszczelniającymi.
Wskazówka - podczas nakładania taśmy uszczelniającej na gwint, ważne jest, aby taśma była nawijana w tym samym kierunku, co gwint żeński będzie nawijany na gwint męski. Jeśli kierunek nawijania taśmy jest nieprawidłowy, gwint żeński odwinie taśmę podczas nawijania na gwint męski.
Dodatkowe Zasoby
https://en.wikipedia.org/wiki/Gasket
https://sites.google.com/site/wikigasket/home/spiral-wound-gasket