RU2324093C2 - Packing washer - Google Patents

Abstract

FIELD: packing equipment.

SUBSTANCE: packing washer is designed in form of metal ring, for example of copper or aluminum. It is covered be antifriction corrosion-resistant material, for example, fluorine plastic, being less hard than metal ring material. Cover layer thickness of the antifriction corrosion-resistant material should correspond the relation h = 2R_max · k, where R_max - maximal height of sealing surface microasperity; k - reserve coefficient, is chosen from the relation 1<k≤2.

EFFECT: reliable airtight packing.

1 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения неподвижных ввертных и стяжных разъемных соединений трубопроводов и трубопроводной арматуры.The invention relates to a sealing technique and can be used to seal fixed screw-in and compression couplers of pipelines and pipe fittings.

Известны уплотнительные прокладки, например, металлические алюминиевые и медные по ГОСТ 19752-84, ОСТ 92-8535-74 и фторопластовые прокладки по ГОСТ 15180-86.Known gaskets, for example, metal aluminum and copper according to GOST 19752-84, OST 92-8535-74 and fluoroplastic gaskets according to GOST 15180-86.

Недостатками этих прокладок являются:The disadvantages of these gaskets are:

для металлических прокладокfor metal gaskets

- высокие усилия затяжки (крутящие моменты затяжки) для обеспечения герметичности соединений. Высокие усилия затяжки обусловлены несовершенством геометрии поверхностей сопрягаемых деталей и прокладки, вызванным шероховатостью и отклонениями формы поверхности;- high tightening forces (tightening torques) to ensure tight joints. High tightening forces are due to the imperfection of the geometry of the surfaces of the mating parts and gaskets caused by roughness and surface shape deviations;

- схватывание и задирание уплотняющих поверхностей прокладок, приводящие к снижению их уплотняющих свойств. Этот недостаток характерен для металлических прокладок ввертных соединений, испытывающих относительное перемещение уплотняющих поверхностей прокладок и сопрягаемых деталей в процессе затяжки соединений;- setting and lifting of the sealing surfaces of the gaskets, leading to a decrease in their sealing properties. This disadvantage is typical for metal gaskets of screw joints, experiencing the relative movement of the sealing surfaces of the gaskets and mating parts in the process of tightening the joints;

- низкая коррозионная стойкость в агрессивных средах;- low corrosion resistance in aggressive environments;

для фторопластовых прокладокfor fluoroplastic gaskets

- склонность к хладотекучести и ползучести, что требует изготовления специальных мест посадки типа "шип-паз" или "замок".- a tendency to cold flow and creep, which requires the manufacture of special landing sites such as "tenon groove" or "castle".

Предложена прокладка уплотнительная, выполненная в виде металлического кольца, например, из меди или алюминия, содержащая дополнительно наружный слой антифрикционного и коррозионно-стойкого материала, выполненного, например, в виде покрытия фторопластом-4 МБ, отличающаяся тем, что твердость материала наружного слоя меньше твердости материала металлического кольца, а его толщина h должна быть меньше толщины металлического кольца и равнятьсяA sealing gasket is proposed, made in the form of a metal ring, for example, of copper or aluminum, additionally containing an outer layer of antifriction and corrosion-resistant material made, for example, in the form of a fluoroplastic-4 MB coating, characterized in that the hardness of the material of the outer layer is less than hardness the material of the metal ring, and its thickness h should be less than the thickness of the metal ring and equal

h=2R_max·k,h = 2R _max

где R_max - наибольшая высота микронеровностей уплотняемых поверхностей;where R _max - the greatest height of the microroughness of the sealing surfaces;

k - коэффициент запаса, выбирается из соотношенияk - safety factor, selected from the ratio

1<k≤2.1 <k≤2.

Предлагаемая прокладка обеспечивает более надежную герметизацию соединений. При этом меньшая твердость наружного слоя по сравнению с твердостью металлического кольца позволяет снизить усилие затяжки (момент затяжки) прокладки и деформацию металлического кольца; меньшая толщина наружного слоя по сравнению с толщиной металлического кольца обеспечивает жесткость и стойкость прокладки к ползучести и хладотекучести.The proposed gasket provides more reliable sealing of the joints. At the same time, lower hardness of the outer layer compared with the hardness of the metal ring allows to reduce the tightening force (tightening torque) of the gasket and the deformation of the metal ring; a smaller thickness of the outer layer compared with the thickness of the metal ring provides rigidity and resistance of the gasket to creep and cold flow.

Конструкция предлагаемой прокладки приведена на чертеже, где 1 - металлическое кольцо; 2 - наружный слой антифрикционного и коррозионно-стойкого материала.The design of the proposed gasket is shown in the drawing, where 1 is a metal ring; 2 - the outer layer of antifriction and corrosion-resistant material.

ПримерExample

Испытаниям подвергались клапаны отжимные с ввертными герметичными соединениями. Испытательная среда - воздушно-гелиевая смесь с рабочим давлением 23 МПа (230 кГс/см²). В качестве уплотнительного материала применялись стандартная алюминиевая прокладка 33×37×1,5 ОСТ 92-8535-74 и прокладка предлагаемой конструкции, в которой в качестве металлического кольца применялось кольцо 33×37×1,5 из алюминия марки АД1, а в качестве наружного антифрикционного и коррозионно-стойкого слоя - покрытие фторопластом 4 МБ толщиной 25 мкм. Герметичность соединений определялась методом "вакуумирования" с применением гелиевого течеискателя при испытательном давлении 23 МПа (230 кГс/см²). Изделие считалось выдержавшим испытание, если его негерметичность по прокладке не превышала 1,33·10^-8 Вт. Затяжка прокладок производилась с измерением крутящего момента. При этом расчетный максимально допустимый крутящий момент затяжки не должен превышать 300 Н·м (30 кГс·м).Tests were made with squeeze valves with screw tight connections. The test medium is an air-helium mixture with a working pressure of 23 MPa (230 kG / cm ² ). As the sealing material, we used a standard aluminum gasket 33 × 37 × 1.5 OST 92-8535-74 and a gasket of the proposed design, in which a 33 × 37 × 1.5 ring made of aluminum made of AD1 grade was used as a metal ring, and as an outer ring antifriction and corrosion-resistant layer - fluoroplastic coating 4 MB with a thickness of 25 microns. The tightness of the compounds was determined by the method of "evacuation" using a helium leak detector at a test pressure of 23 MPa (230 kG / cm ² ). The product was considered to pass the test if its leakage in the gasket did not exceed 1.33 · 10 ^-8 W. The gaskets were tightened with torque measurement. At the same time, the calculated maximum permissible tightening torque should not exceed 300 N · m (30 kgf · m).

В результате испытаний установлено, что изделие, в котором применялась стандартная алюминиевая прокладка, не выдержало испытание, так как наблюдалась негерметичность его соединения по прокладке, превышающая 1,33·10^-8 Вт при крутящем моменте затяжки прокладки до 300 Н·м (30 кГс·м). При этом наблюдалось разрушение прокладки в результате схватывания и задирания ее с уплотняемыми поверхностями. Изделие, в котором применялась прокладка предлагаемой конструкции, выдержало испытание. При этом герметичность соединения была обеспечена при крутящем моменте затяжки прокладки, равном 200 Н·м (20 кГс·м).As a result of the tests, it was found that the product in which the standard aluminum gasket was used did not pass the test, since there was a leak in its gasket connection exceeding 1.33 · 10 ^-8 W with a gasket tightening torque of up to 300 N · m (30 kG M). In this case, the destruction of the gasket was observed as a result of grasping and lifting it with sealing surfaces. The product in which the gasket of the proposed design was used passed the test. At the same time, the tightness of the connection was ensured with a gasket tightening torque of 200 N · m (20 kG · m).

Таким образом, предлагаемая прокладка позволяет обеспечить надежную герметизацию соединений за счет исключения схватывания и задирания уплотняемых и уплотняющих поверхностей, снижение усилия затяжки прокладки и деформации металлического кольца, высокую стойкость к ползучести и хладотекучести.Thus, the proposed gasket allows you to provide reliable sealing of the joints by eliminating the setting and seizure of the sealed and sealing surfaces, reducing the tightening force of the gasket and deformation of the metal ring, high resistance to creep and cold flow.

Claims (1)

Прокладка уплотнительная, выполненная в виде металлического кольца, например из меди или алюминия, содержащая наружный слой покрытия антифрикционного коррозионно-стойкого материала, например, фторопласта, имеющего твердость меньше твердости материала металлического кольца, отличающаяся тем, что толщина слоя покрытия из антифрикционного коррозионно-стойкого материала должна соответствовать выражениюA sealing gasket made in the form of a metal ring, for example, of copper or aluminum, containing the outer coating layer of an antifriction corrosion-resistant material, for example, a fluoroplastic having a hardness less than the hardness of the metal ring material, characterized in that the thickness of the coating layer is made of antifriction corrosion-resistant material must match the expression h=2R_max·k,h = 2R _max где R_max - наибольшая высота микронеровностей уплотняемых поверхностей;where R _max - the greatest height of the microroughness of the sealing surfaces; k - коэффициент запаса, выбирается из соотношенияk - safety factor, selected from the ratio 1<k≤2.1 <k≤2.