BG110917A

BG110917A - Уплътнителен лист от двупосочно разтеглен политетрафлуороетилен за плоски уплътнения

Info

Publication number: BG110917A
Application number: BG10110917A
Authority: BG
Inventors: Владимир КОЛЕВ
Original assignee: "Авко" Ад
Priority date: 2011-04-27
Filing date: 2011-04-27
Publication date: 2012-10-31

Abstract

Уплътнителният лист от двупосочно разтеглен ПТФЕ за уплътнения, заемащи формата на уплътняваното пространство, работещи при повишени налягания, температура и натиск, които намират приложение в химическата, петролната и др. индустрии, е получен чрез неподвижно свързани по цялата им площ два двупосочно разтеглени ПТФЕ листа (1), между които по цялата им съединителна площ е разположен армиращ елемент (2). Армиращият елемент (2) е метален или неметален, със или без отвори (6). Предимство на листите от двупосочно разтеглен ПТФЕ за плоски уплътнения съгласно изобретението е удълженият срок на експлоатация и повишената устойчивост на радиалното натоварване на изготвените от тях плоски уплътнения, позволяващи работа при високи налягания и циклично променящи се температурни режими.

Description

ОБЛАСТ НА ТЕХНИКАТА

Изобретението се отнася до уплътнителен лист от двупосочно разтеглен политетрафлуороетилен за плоски уплътнения (ПТФЕ), от които се изработват плоски уплътнителни елементи, заемащи формата на уплътняваното пространство, работещи при повишени налягания, температура и натиск, които намират приложение в химическата, петролната и др. индустрии.

ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТА

ПТФЕ е материал, който е полезен в много различни области на приложение. Използван като уплътнение, той има отлично поведение в химически агресивна среда в широк температурен диапазон от + 260/280°С до почти - 273°С.

Обичайно, ПТФЕ листите, произведени чрез екструдиране или пресоване имат много ниски механични показатели на якост, опън и много ниска устойчивост на „студено” изтичане. Когато уплътненията от такива листи са подложени на натиск, изтичането е тежък проблем за стандартните уплътнения от ПТФЕ, защото те са склонни да се разстилат под натиск, което намалява уплътнителната им способност. По тази причина, въпреки добрите му свойства, ПТФЕ листите, като цяло, се използва само в неотговорни съединения, където не се изискват висока якост на опън и устойчивост на „студено” изтичане.

Известни са двупосочно разтеглени уплътнителни листи от ПТФЕ с различна дължина и ширина, от които се изработват плоски уплътнения [ 1 ], при които проблемът със „студеното” изтичане е решен, но те не могат да работят при високи налягания и натиск.

Двупосочно разтеглените листи от ПТФЕ имат еднакви механични показатели в двете взаимноперпендикулярни направления. Еднаквостта на механичните показатели в двете направления обуславя качеството на уплътнителните листи от ПТФЕ и в последствие качеството и на произведените от тях плоски уплътнения. Благодарение на еднаквостта на механичните показатели в двете направления и порестата фибрилна структура „студената течливост”е избегната.

Плоските уплътнения, изработени от известните двупосочно разтеглените ПТФЕ листи, на практика, решават проблема със „студеното” изтичане и гарантират надеждна работа на уплътняваните съединения.

• ft r· ·

Въпреки повишената си надеждност, известните уплътнителни листи от двупосочно разтеглен ПТФЕ имат недостатъка, че изработените от тях плоски уплътнения нямат радиална устойчивост при работа при високи налягания.

При монтиране на плоските уплътнения, изработени от известните уплътнителни листи, между фланците на тръбопроводи или други уплътнявани съоръжения, те трябва да уплътняват транспортирания флуид. Когато налягането на флуида е голямо, примерно, над 150 bar, радиалната сила Р, която действа върху уплътнението има значителна стойност и уплътнението започва да пропуска.

Друг недостатък на уплътненията, изработени от известните екструдирани, пресовани или двупосочно разтеглени ПТФЕ листи, е, че за да се повиши устойчивостта на уплътненията в радиална посока при високи налягания на транспортирания флуид, се прибягва до конструктивни решения на фланците, например, като увеличаване дебелината им и/или броя на свързващите ги болтове, чрез което да може да се реализира по-високо затягащо усилие. Това води до увеличен разход на материал, повишена стойност и усложнена конструкция на фланците.

Друг недостатък на плоските уплътнения, изработени от известните екструдирани, пресовани или двупосочно разтеглени ПТФЕ листи е, че поради високите затягащи усилия при повишаване на температурата, линейните разширения увеличават натиска върху уплътненията, често до граничните им стойности на поносимост. При последващо снижаване на температурата и свиване на материала на фланците, натискът върху уплътненията намалява. Така при работа в циклично променящи се температурни режими (висока - ниска температура), плоските уплътнения имат кратък живот и създават предпоставки за пропускане на транспортирания флуид, което е предпоставка за производствени аварии и злополуки.

ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО

Задачата на изобретението е да се създаде уплътнителен лист от двупосочно разтеглен ПТФЕ за плоски уплътнения, които да имат удължен срок на експлоатация и повишена устойчивост на радиалното натоварване, позволяващи използването им при високи налягания и циклично променящи се температурни режими.

Тази задача се решава с уплътнителен лист от двупосочно разтеглен ПТФЕ за изработване на плоски уплътнения, който е получен от неподвижното свързване по цялата им площ на два уплътнителен лист от двупосочно разтеглен ПТФЕ, като между двата листа и по цялата им съединителна площ е разположен поне един армиращ елемент.

Армиращият елемент може да е метален или неметален.

Армиращият елемент може да бъде профилен.

Препоръчително е армиращия елемент да бъде тънък метален лист с перфорирани отвори с различни размер, форма и брой.

Армиращия елемент може да бъде метален лист, на които отворите са просечени без отстраняване на метала.

Предимство на листите от двупосочно разтеглен ПТФЕ за плоски уплътнения съгласно изобретението е удълженият срок на експлоатация и повишената устойчивост на радиалното натоварване на изготвените от тях плоски уплътнения, позволяващи работа при високи налягания и циклично променящи се температурни режими.

КРАТКО ПОЯСНЕНИЕ НА ФИГУРИТЕ ОТ ПРИЛОЖЕНИТЕ ЧЕРТЕЖИ

Изобретението се пояснява с помощта на приложените фигури, където:

Фигура 1 представлява аксонометрия на разрязан уплътнителен лист от двупосочно разтеглен ПТФЕ за плоски уплътнения съгласно изобретението.

Фигура 2 показва първи вариант на изпълнение на армиращ елемент 2 съгласно изобретението.

Фигура 3 показва друг вариант на изпълнение на армиращ елемент 2 съгласно изобретението.

Фигура 4 представлява схема на разположение на плоско уплътнение, изработено от уплътнителен лист от двупосочно разтеглен ПТФЕ за плоски уплътнения съгласно изобретението, разположено между уплътняваните фланци.

ПРИМЕРИ ЗА РЕАЛИЗИРАНЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО

Фигура 1 показва уплътнителен лист от двупосочно разтеглен ПТФЕ, получен чрез свързани по цялата им площ два двупосочно разтеглени ПТФЕ листа 1, между които по цялата им съединителна площ е разположен армиращ елемент 2. Този армиращ елемент 2 може да бъде изпълнен от метал или от неметал.

Показания на фигура 1 уплътнителен лист от разтеглен ПТФЕ съгласно изобретението е изходна заготовка за изготвяне на плоско уплътнение 3. Уплътнителните листи 1 са известни в търговската мрежа като експандирани листи от разтеглен ПТФЕ.

В зависимост от величината на налягането, при което ще работят плоските уплътнения 3, изработени от уплътнителните листи от двупосочно разтеглен ПТФЕ съгласно изобретението, армиращия елемент 2 може да има различна дебелина и естество на материала, от който е ** << ·

•r • ♦··

I:

• · · ·· · реализиран. Без да изчерпваме възможностите или да ограничаваме обхвата на закрила на изобретението, като пример за реализацията на армиращия елемент 2 може да се посочи лист от неръждаема стомана с дебелина 0,1-0,3 мм. Листът с такава дебелина се перфорира или просича лесно. Понеже армиращият елемент 2 е монтиран между двата двупосочно разтеглени ПТФЕ листа 1, той осигурява якост без да влошава гъвкавостта на уплътнителните листи от двупосочно разтеглен ПТФЕ 1.

На фигура 2 е показан един вариант на изпълнение на армиращия елемент 2 като тънък метален лист с множество отвори 6, които спомагат за по-доброто присъединяване на армиращия елемент 2 към двата двупосочно разтеглените ПТФЕ листа 1.

На фигура 3 е показан друг вариант на изпълнение на армиращия елемент 2 като тънък метален лист, в който отворите 6 са просечени без отстраняване на метала, така щото той стърчи над повърхността на армиращия елемент. Препоръчва се просичането да бъде извършено чрез редуване през един. Веднъж в едната посока, а след това в другата посока. Стърчащият метал над отворите 6 на армиращия елемент 3 улеснява закрепването на двупосочно разтеглените ПТФЕ листи 1 и получаването на така наречения „сандвич”.

Фигура 4 показва едно примерно използване на плоското уплътнение 3, изработено от двупосочно разтеглените ПТФЕ листи, между които е разположен армиращия елемент 2. Плоското уплътнение 3 е монтирано между фланци 4. Фланците 4, които трябва да бъдат уплътнени, са стегнати с болтове и осигуряват необходимата сила на притягане F.

Транспортираният флуид с високо налягане създава усилие Р върху стените на тръбопровода 5, фланците 4 и уплътнението 3. Армиращият елемент 2 притежава висока якост, която надвишава значително якостта на двупосочно разтегления лист от ПТФЕ 1 и осигурява необходимата здравина и устойчивост на уплътнението 3 срещу изтичане на транспортирания флуид при високо налягане и работа при циклична смяна на температурата му. Той и осигурява отлична радиална устойчивост на плоските уплътнения 3, изработени от уплътнителните листи съгласно изобретението, като осигурява подобрено уплътняване на фланците 4 при високи налягания.

ЦИТИРАНА ЛИТЕРАТУРА

1. US 59 64 465

Claims

ПРЕТЕНЦИИ

1. Уплътнителен лист от двупосочно разтеглен ПТФЕ за уплътнения, характеризиращ се с това, че е получен чрез неподвижно свързани по цялата им площ два двупосочно разтеглени

ПТФЕ листа (1), между които по цялата им съединителна площ е разположен армиращ елемент (2)·
2. Уплътнителен лист от двупосочно разтеглени ПТФЕ за уплътнения, съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че армиращият елемент (2) е метален.
3. Уплътнителен лист от двупосочно разтеглени ПТФЕ за уплътнения, съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че армиращият елемент (2) е неметален.
4. Уплътнителен лист от двупосочно разтеглени ПТФЕ за уплътнения, съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че армиращият елемент (2) е перфориран с различен брои, форма и разположение отвори (6).
5. Уплътнителен лист от двупосочно разтеглени ПТФЕ за уплътнения, съгласно претенция 4, характеризираща се с това, че армиращият елемент (2) е с просечени отвори (6) без отстраняване на материала.
6. Уплътнителен лист от двупосочно разтеглени ПТФЕ за уплътнения, съгласно претенция 5, характеризираща се с това, че просечените отвори (6) без отстраняване на материала в армиращият елемент (2) са през един за всяка страна на армиращия елемент (2), така, че неотстранения материал стърчи и над двете повърхности на армиращия елемент (2).