Графитовый наполнитель класса 150 ASME B16.20 Фланцевое уплотнение спирально-навитая прокладка

Надёжность фланцевого соединения определяется прокладкой, зажатой между его поверхностями. Для сборок класса 150 с перепадами температуры и агрессивными средами стандартным решением служит спирально-навитая прокладка с графитовым наполнителем по ASME B16.20; прежде чем менять обычные фланцевые прокладки, полезно понять, как устроено такое кольцо.

Что представляет собой спирально-навитая прокладка

Спирально-навитая прокладка — полуметаллическое уплотнение: слои металлической ленты и гибкого графитового наполнителя навиты вместе в кольцо. Металл воспринимает нагрузку болтов и удерживает форму кольца, а герметичность обеспечивает графит. Внутреннее и наружное направляющие кольца удерживают навивку и центрируют прокладку в соединении.

Такие прокладки устанавливают между поверхностями трубных фланцев, а стандарт ASME B16.20 охватывает металлические прокладки для фланцевых соединений, включая спирально-навитые конструкции. Прокладка класса 150, изготовленная по этому стандарту, по размерам и толщине подходит к своему соединению, поэтому подбор завершают до затяжки болтов.

Таблица 1. Основные элементы спирально-навитой прокладки с графитовым наполнителем класса 150 по ASME B16.20.

Особенности и преимущества конструкции

Популярность этой прокладки объясняется четырьмя свойствами.

• Герметичность при меняющихся нагрузках: навивка упругая, поэтому уплотнение выдерживает колебания давления и температуры, а графит заполняет мелкие неровности поверхностей.
• Термостойкость: графитовый наполнитель работает при повышенной температуре и отводит тепло от линии уплотнения, что важно для пара и горячих сред.
• Химическая стойкость: гибкий графит противостоит широкому кругу коррозионных жидкостей и агрессивных химикатов, поэтому уплотнение сохраняет работоспособность в жёстких средах.
• Широкий размерный ряд: прокладки выпускают разных размеров и исполнений — от стандартных трубных размеров до крупных патрубков оборудования.

Кольцо упругое, а не жёсткое, поэтому важна правильная нагрузка затяжки: при малой затяжке графит не обжимается, при чрезмерной навивка деформируется.

Где применяется

Одна и та же конструкция работает в трёх направлениях.

• Нефтегазовая отрасль: насосы, арматура и компрессоры, где фланцевые соединения трубопроводов должны оставаться герметичными при вибрации и скачках давления.
• Химическая промышленность: оборудование для агрессивных веществ, где утечка — это одновременно вопрос безопасности и экологии.
• Энергетика: паровые турбины, котлы и теплообменники, где уплотнение работает при высокой температуре и перепадах давления.

При подборе учитывают среду, температуру и класс давления соединения: прокладку подбирают под класс фланца и заранее проверяют совместимость наполнителя с рабочей средой.

Вопросы и ответы

Что регламентирует ASME B16.20 для такой прокладки?

Стандарт ASME B16.20 охватывает металлические прокладки для фланцевых соединений, включая спирально-навитые конструкции. Прокладка, изготовленная по нему, отвечает заданным размерам, материалам и допускам и подходит к соединению класса 150.

Почему наполнителем служит графит?

Графит сочетает сжимаемость, термостойкость и химическую стойкость. Он заполняет неровности поверхностей, сохраняет герметичность при повышенной температуре и переносит агрессивные среды — три требования, характерные для технологических соединений класса 150.

Можно ли герметизировать повреждённые поверхности фланцев такой прокладкой?

Нет. Наполнитель компенсирует мелкую волнистость, но не задиры, эрозию или язвы коррозии. Повреждённые поверхности сначала выравнивают или заменяют, иначе соединение потечёт с любой прокладкой.

Как устанавливать спирально-навитую прокладку?

Прокладку центрируют на болтах, сводят фланцы равномерно и затягивают болты крест-накрест в несколько проходов до расчётной нагрузки. Использованную прокладку повторно не применяют: она получает остаточную деформацию и снова не герметизирует.