Публикации
"ТПА" №4 (91) 2017  
"ТПА" №3 (90) 2017  
"ТПА" №2 (89) 2017  
"ТПА" №1 (88) 2017  
"ТПА" № 6 (87) 2016  
"ТПА" № 5 (86) 2016  
"ТПА" № 4 (85) 2016  
"ТПА" № 3 (84) 2016  
"ТПА" № 2 (83) 2016  
Химическая техника № 2, 2016  
Деловая Россия: промышленность, транспорт, социальная жизнь | № 1–2 | 2016  
"ТПА" № 6 (81) 2015  
"ТПА" № 5 (80) 2015  
"ТПА" № 4 (79) 2015  
Насосы. Компрессоры. Арматура 2015/16  
"Нефть и газ Сибири" № 3 (20) 2015  
"ТПА" № 3 (78) 2015  
"ТПА" № 2 (77) 2015  
"Академия Энергетики" № 2 (64) 2015  
"Арматуростроение" № 2 (95) 2015  
Бизнес&Класс, январь-февраль 2015  
"ТПА" № 1 (76) 2015  
"ТПА" № 5 (74) 2014  
"ТПА" № 3 (72/1) 2014  
"ТПА" № 4 (67) 2013  
Сборник докладов участников конференции, РАНХиГС при Президенте РФ, Москва, 20.04.2012  
"Промышленно-строительное обозрение" №145, ноябрь 2012  
"Химагрегаты" № 4 (20), декабрь 2012 г.  
"ТПА-Экспресс" № 4 (08) 2012  
 
 
 
 
Загрузки Сделать запрос ilma@ilma-sealing.com 
"Химагрегаты" № 4 (20), декабрь 2012 г.
+7 812   326 6018
Главная
Школа герметизации
Главная > Медиа-центр > Публикации > "Химагрегаты" № 4 (20), декабрь 2012 г.

"Химагрегаты" № 4 (20), декабрь 2012 г.

Возможности для герметизации неподвижных разъёмных соединений тепломеханического оборудования

На химических и нефтехимических предприятиях надежность оборудования - это приоритетный фактор, определяющий степень безопасности производства для персонала и окружающей среды. В связи с наличием агрессивных сред ключевой составляющей стабильной работы тепломеханического оборудования является надёжность разъёмных герметичных соединений (РГС). Под надежностью РГС понимается их прочность, долговечность и герметичность. Это ключевые факторы, определяющие возможность оборудования решать технологические задачи, и что немаловажно, поддерживать безопасность производства. Герметичность неподвижного РГС зависит от контроля оптимальных условий сборки, включая обеспечение заданного усилия затяжки крепёжных элементов, но, прежде всего, от правильного выбора фланцевой прокладки.
В данной статье речь пойдёт о фланцевых уплотнениях, которые изготавливаются из листовых материалов, либо из ленты по безотходной технологии. Сегодня на рынке появились уплотнительные материалы с новым сочетанием свойств за счет изменения структуры материала путём термического, химического, механического или иного воздействия. Среди них – листовые безасбестовые материалы на основе армирующих волокон (так называемый, безасбестовый паронит), из терморасширенного графита (ТРГ) и экспандированного фторопласта. Свойства уплотнений могут быть улучшены за счет комбинации материалов путем армирования, сварки, склейки, плакирования и других методов.
Основной акцент в статье сделан на сравнении характеристик традиционных асбестосодержащих материалов и современных безасбестовых аналогов, которые выпускаются мировыми лидерами в производстве уплотнений. Также будет рассказано об уникальной российской технологии производства графито-фторопластовых уплотнений, не имеющей аналогов в мире.

Важнейшие характеристики уплотнительных материалов
Асбестосодержащие материалы в развитых странах запрещены к применению из-за того, что асбестовая пыль, которая образуется при обращении с такими изделиями, попадая в лёгкие человека, вызывает необратимые пагубные последствия. В России асбестосодержащие материалы (в частности, листовой паронит) до сих пор широко применяются по причине их относительно низкой стоимости. Однако, всем, кто более-менее разбирается в вопросах герметизации уже давно очевидно, что асбестовый паронит – это материал прошлого века, потому что по своим характеристикам он не соответствует современным требованиям к уплотнениям.
Основными характеристиками уплотнения, влияющими на надежность РГС, являются: сжимаемость (податливость), восстанавливаемость (упругость в осевом направлении), сохранение усилия сжатия во времени (стойкость к пластической деформации ползучести), гибкость, термостойкость, теплопроводность, стойкость к агрессивным средам, антиадгезионные свойства («адгезия» от лат. adhaesio — прилипание), стойкость к циклическим тепловым и динамическим нагрузкам. Сравнительный анализ по вышеперечисленным характеристикам современных безасбестовых фланцевых уплотнений и прокладок, изготовленных из традиционного асбестосодержащего паронита, позволяет сделать вывод о преимуществах высокоэффективных безасбестовых материалов.
Одной из ключевых характеристик уплотнительных материалов является их осевая сжимаемость. Эта величина характеризует податливость (пластичность) материала прокладки, её возможность заполнять микронеровности и компенсировать иные дефекты РГС, включая неплоскостность и непараллельность уплотнительных поверхностей. Относительно низкий показатель сжимаемости материала предполагает использование более толстой прокладки, а значит и более дорогостоящей. Восстанавливаемость прокладки (упругость в направлении осевого сжатия) характеризует способность прокладки компенсировать возможные перепады давления среды и обусловленную этим деформацию элементов РГС. Но величина такой компенсации зависит не только от упругих свойств материала прокладки, но и от сжимаемости и условий сборки РГС.
Антиадгезионные свойства прокладки также существенно влияют на степень надёжности РГС. Для обычного паронита характерна адгезия к уплотнительным поверхностям. Её величина возрастает с ростом усилия сжатия прокладки и повышением рабочей температуры. По причине налипания материала на уплотнительные поверхности фланцев, при замене паронитовой прокладки приходится зачищать поверхность фланца. Если фланец не будет очищен должным образом, и новая прокладка будет установлена на поверхность фланца с вкраплениями остатков материала от старой прокладки, то в таком соединении образуются участки с пониженным контактным давлением, то есть разъём будет негерметичным.

Асбестовый и безасбестовый паронит
По показателям сжимаемости и восстанавливаемости традиционный асбестосодержащий паронит значительно уступает современным безасбестовым материалам. Согласно ГОСТу сжимаемость паронита марки ПОН должна составлять от 8% до 18%, восстанавливаемость – 30%. На российском рынке непросто найти традиционный асбестовый листовой паронит, который по всем показателям соответствовал бы стандарту, зачастую потребителям предлагается паронит низкого качества азиатского производства. Как правило, реальная величина сжимаемости не превышает 10% и по мере хранения материала на складе постоянно снижается (материал «дубеет»). Показатели восстанавливаемости также по факту не соответствуют прописанным в ГОСТе.
Для сравнения в таблице 1 приведены технические характеристики безасбестового листового материала Ильма®-Express (рис. 1), который выпускается в Австрии компанией Rich. Klinger Dichtungstechnik GmbH & Co KG специально для российского рынка. Каждая партия листов проходит контроль качества на соответствие заявленным характеристикам.

Ильма®-Express - это универсальный прокладочный материал на основе натуральных армирующих волокон, соединенных бутадиен-нитрильными каучуками. Прокладки из этого материала пригодны для использования в широком спектре сред, включая масла, топливо, щелочи, умеренный пар, углеводороды и пр. Максимальная рабочая температура + 250°С, продолжительная температура + 140°С, температура на паре + 120°С. Максимальное давление - 4 МПа (40 кгс/см2). Ниже представлена pT – диаграмма (рис. 2). Производитель предоставляет подобную диаграмму на каждый материал, она служит ориентиром конечному потребителю, которому на начальном этапе выбора обычно известны только рабочие температура и давление.
Материал Ильма®-Express отличается улучшенными характеристиками восстанавливаемости и сжимаемости по сравнению с асбестосодержащими уплотнительными материалами. Срок хранения материала на складе - не менее 5 лет (при t до + 26°С и влажности 70-80%). Коррозийное воздействие прокладок из материала Ильма®-Express на поверхность фланца существенно меньше, чем паронита марки ПОН. Что самое важное – вещества, входящие в состав этого материала, не оказывают вредного воздействия на здоровье человека и окружающую среду. Как было сказано выше, материал специально разработан с учётом специфики российских предприятий и, при сравнительно высоких эксплуатационных показателях, его цена значительно ниже аналогов. С Ильма®-Express легко работать, возможна вырезка прокладок прямо на месте, так как материал гибкий и мягкий.
Материал Ильма®-Express производит компания Rich. Klinger Dichtungstechnik GmbH & Co KG – лидер в производстве безасбестового паронита в Европе, которая входит в международную промышленную группу Klinger. Рихардом Клингером, основателем компании Klinger в конце девятнадцатого века был изобретён классический асбестовый паронит. В конце двадцатого века, после запрета в Европе асбестовых материалов, компания Klinger первой выпустила на рынок листовые безасбестовые уплотнительные материалы на основе натуральных и синтетических армирующих волокон (fiber reinforced materials) со связующими каучуками. Подобные материалы в России стали называть «безасбестовый паронит». Сегодня компанией Rich. Klinger Dichtungstechnik GmbH & Co KG выпускаются десятки видов уплотнительных материалов на основе химических и натуральных волокон. Из широкой номенклатуры материалов Klinger с учётом параметров рабочей среды и РГС (химический состав, температура, давление рабочей среды, тип фланцевого соединения, количество и размер шпилек и пр.) можно подобрать оптимальный материал с помощью специальной компьютерной программы Klinger® Expert. Чтобы гарантировать качественную поддержку конечных потребителей продукции, компания Klinger имеет представителей по всему миру, она регулярно проводит обучение своих дистрибьюторов и оказывает необходимую поддержку на всех этапах – от выбора до установки и мониторинга работы уплотнения.

Графитовые уплотнения
Последние 20 лет в качестве замены асбестосодержащему парониту, особенно для применения при повышенных рабочих температурах, широкое распространение получили материалы на основе терморасширенного графита (ТРГ). Сжимаемость таких материалов достигает 40%, восстанавливаемость от 10% до 30%. ТРГ стоек в большинстве химических реагентов. Если добавить, что ТРГ обладает превосходной термостойкостью и сохраняет свои физико-механические свойства десятилетиями, понятно, почему эти уплотнения нашли такое широкое применение.
К сожалению, на российском рынке в большом количестве присутствует низкокачественный графит азиатского производства. Дешёвые графитовые материалы характеризуются большим содержанием примесей, в частности, хлоридов, серы и марганца. При высокой температуре эти вещества вступают в реакцию с кислородом и выгорают, за счёт чего прокладка существенно теряет свою массу, и узел становится негерметичным. Кроме того, такие ключевые показатели, как толщина листа и плотность графита у подобных материалов нестабильны и разнятся от партии к партии.
Мировой лидер в производстве изделий из углерода и графита – компания SGL Group – выпускает из фольги Sigraflex® на заводе в Германии высококачественную продукцию, разработанную для российского рынка. Это графитовые листовые уплотнительные материалы под марками Ильма® Графит-Стандарт (однородный графит без армирования) и Ильма® Графит-Универсал (графитовые листы, армированные перфорированной нержавеющей сталью). Характеристики материала Ильма® Графит- Универсал см. в таблице 2.

Каждая партия продукции проверяется производителем по следующим параметрам:
- механическая прочность;
- количество примесей и химическая чистота графита;
- стойкость к окислению окисление;
- термостойкость и термостабильность.
Таким образом, SGL гарантирует соответствие выпускаемых графитовых листов заявленным характеристикам. Материалы Ильма® Графит Стандарт и Ильма® Графит Универсал, отличаясь превосходными показателями, также адаптированы по цене для российских потребителей, что немаловажно при переходе предприятий с дешёвого асбестового паронита на высококачественные уплотнительные материалы.

ГраФлан® – уникальная российская разработка
При всех достоинствах, уплотнения из ТРГ имеют ряд особенностей. К недостаткам уплотнений из ТРГ можно отнести хрупкость материала и наличие адгезии к уплотняемой поверхности. В российских условиях определённую проблему может представлять обеспечение целостности прокладки при транспортировке и монтаже. При смене уплотнений остается необходимость зачистки уплотнительных поверхностей фланцев. Соответственно остаются и проблемы, связанные с человеческим фактором. Листовые материалы из ТРГ, армированные металлическим слоем, тяжело поддаются резке, в связи с чем графитовые прокладки желательно изготавливать в условиях профессионального производства. Кроме того, в некоторых агрессивных средах ТРГ не стоек.
Российскими инженерами была разработана уникальная технология ГраФлан®, благодаря чему удалось минимизировать недостатки ТРГ, при этом сохранив его достоинства. В основе технического решения лежит плакирование (покрытие) терморасширенного графита тонкой лентой из экспандированного фторопласта (ПТФЭ). Упругие свойства и пластичность обеспечивает терморасширенный графит. Фторопластовое покрытие улучшает антиадгезионные свойства и повышает химическую стойкость. Уплотнительные изделия ГраФлан® защищены патентами в России и за рубежом.
Если говорить об уплотнениях из чистого ПТФЭ, которые широко применяются для герметизации агрессивных сред, то они имеют ряд недостатков. Фторопласт выдерживает температуру до +260ºС, что является высоким показателем для полимера, обладает высокой прочностью, низким коэффициентом трения, антиадгезионными свойствами, превосходной стойкостью к агрессивным средам. Тем не менее, применение уплотнений из фторопласта ограничивается его хладотекучестью, в частности прокладки из ПТФЭ рекомендуют устанавливать только в соединения с пазом. В уплотнениях, изготовленных по технологии ГраФлан®, хладотекучесть фторопласта сведена к минимуму, такие прокладки можно использовать и на гладких фланцах.
Фланцевые прокладки серии ГраФлан® (рис. 3) отличает высокая прочность, возможность герметизации агрессивных сред, высокие электроизоляционные показатели, а также отсутствие диффузионной адгезии к уплотняющим поверхностям. Разработаны прокладки, которые можно использовать повторно, т.к. конструкция позволяет минимизировать «человеческий фактор» и не допустить передавливания уплотнения при монтаже (рис. 4). Для удобства монтажа и демонтажа прокладки могут комплектоваться державками (рис. 5). По технологии ГраФлан® возможно изготовление как стандартных прокладок по российским и зарубежным стандартам, так и нестандартных изделий по размерам (чертежам) заказчика.
Особое место занимает оригинальная разработка – ленточные уплотнения (рис.6). Из уплотнительной фланцевой ленты ГраФлан® можно сформировать прокладку практически любой формы, размера и толщины прямо на месте. Клеевой слой позволяет осуществлять монтаж уплотнения, как на горизонтальных, так и на вертикальных поверхностях. Наиболее широкое применение ленточные уплотнения получили при герметизации фланцев большого диаметра, крышек неправильной формы, фланцевых соединений теплообменных аппаратов.

А.Ю. Гор, заместитель генерального директора по инновациям ООО «Ильма»
З.В. Демишина, заместитель генерального директора по внешним связям ООО «Ильма»

Сайт журнала "Химагрегаты" www.himagregat-info.ru

Возможности для герметизации неподвижных разъёмных соединений тепломеханического оборудования. Журнал "Химагрегаты" № 4 (20), декабрь 2012 г.
размер файла: 371.96 KB
 
Новости
Новости компании
Новости отрасли
Компания
20-летие ИЛЬМЫ
Миссия
Сертификаты ISO
Награды и дипломы
Дочерние компании и дилеры
Интеллектуальная собственность
Реквизиты
Вакансии
Ответственность
Социальная ответственность
Экологическая ответственность
Каталог
Каталог продукции online
Каталоги продукции в pdf
Химическая стойкость материалов
Документация
Опросные листы
Разрешительная документация
Техническая документация
Школа герметизации
Видео-уроки
Мастер-классы
Медиа-центр
Публикации
Видео
Презентации
Контакты
Персонал
Контактная информация
Схема проезда
© 2012 - 2017 ИЛЬМА создание сайта: smartum it, дизайн: igorspin