В чём разница между металлическими спирально-навитыми прокладками типа C и типа D?

Типы C и D — две стандартные конструкции металлических спирально-навитых прокладок для болтовых фланцевых соединений. Уплотнение в обоих случаях образует V-образная навивка из профилированной металлической ленты с мягким наполнителем — гибким графитом или PTFE, а различие заключается в наборе металлических колец вокруг этой навивки. Кольца определяют класс давления, тип уплотнительной поверхности и поведение соединения при затяжке, поэтому типы взаимозаменяемы не везде. Ниже — сравнение конструкции, функций колец, подбора и монтажа спирально-навитых прокладок.

Как устроены типы C и D

Основа обоих типов одинакова: V-образная навивка из профилированной металлической ленты (чаще всего нержавеющая сталь 304 или 316L) с наполнителем из гибкого графита, PTFE или их сочетания. Размеры, допуски и маркировка регламентируются ASME B16.20. Типы различаются набором колец.

• Тип C: уплотнительный элемент и наружное центрирующее кольцо; внутренний диаметр навивки остаётся открытым.
• Тип D: внутреннее кольцо, уплотнительный элемент и наружное центрирующее кольцо; внутреннее кольцо закрывает зазор со стороны прохода.
• Базовый элемент: только навивка — применяется там, где прокладку фиксирует паз фланца, например в шип-пазовых соединениях.
• Толщину навивки выбирают под размер соединения и класс давления — типичные значения 3.2, 4.5, 4.8, 5.5 и 7.5 мм, — а внутреннее кольцо в комплектах типа D тоньше (например 3.2/2 или 4.8/3.0 мм).

Что делают наружное и внутреннее кольца

Каждое кольцо защищает навивку от своего вида разрушения, поэтому выбор определяется условиями работы, а не ценой.

• Наружное центрирующее кольцо: центрирует прокладку по кругу болтов при монтаже, не даёт навивке выдавиться наружу внутренним давлением и работает как ограничитель сжатия при затяжке.
• Внутреннее кольцо (тип D): поддерживает внутренние витки навивки, чтобы они не деформировались в сторону прохода, удерживает наполнитель и снижает влияние давления и тепловых циклов на уплотнение.
• Поэтому тип D стабильнее держит контактное давление при пуске, остановке и перепадах температуры, а тип C быстрее укладывается и контролируется при сборке.

Как выбрать между типом C и типом D

Отталкивайтесь от типа уплотнительной поверхности и класса давления, затем уточните среду и рабочую температуру. Для трубных фланцев номинального давления Class 150 или Class 300 обычно достаточно типа C — его проще укладывать при сборке.

Переходите к типу D, когда навивке нужна опора изнутри: высокие классы давления, высокая температура, пар, тепловые циклы или соединения, где выдавливание наполнителя в проход недопустимо. Таблица показывает типичное распределение.

Таблица: типичные области применения. Окончательный выбор уточняйте по давлению, температуре, среде и допустимой нагрузке на болты.

• Перед заказом сверьте размеры прокладки с типом поверхности фланца и требованиями ASME B16.20.
• Укладывайте прокладку так, чтобы наружное кольцо центрировало её по кругу болтов; болт не должен опираться на навивку.
• Затягивайте болты крест-накрест минимум в три прохода до расчётного момента, затем повторно проверьте момент после выхода соединения на рабочую температуру.
• При каждом открытии соединения ставьте новую прокладку: навивка получает остаточную деформацию и повторно не уплотняет.

Часто задаваемые вопросы

На каких уплотнительных поверхностях применяют прокладки типов C и D?

Спирально-навитые прокладки применяют на выступающей (RF) и плоской (FF) поверхностях, а также в шип-пазовых соединениях; типы C и D рассчитаны в первую очередь на RF и FF. Под кольцевые соединения (RTJ) идёт цельнометаллическая кольцевая прокладка, поэтому спирально-навитая туда не подходит.

Зачем типу D внутреннее кольцо?

Внутреннее кольцо поддерживает внутренние витки V-образной навивки. Без него высокое давление и тепловые циклы смещают витки в сторону прохода и выдавливают наполнитель из навивки, контактное давление падает и появляется течь.

Можно ли использовать прокладку повторно после разборки соединения?

Нет. При первой затяжке навивка и наполнитель получают остаточную деформацию, поэтому повторно прокладка не выходит на нужное контактное давление. При каждой сборке ставьте новую прокладку.

Как выбрать наполнитель: графит или PTFE?

Гибкий графит выдерживает более высокие температуры и пар и обычно выбирается для нефтепереработки и энергетики. PTFE подходит для химически агрессивных сред и соединений, где требуется небольшое усилие затяжки, но под нагревом он ползёт, поэтому для горячих сред его применяют реже.