CZ2008445A3 - Plošné hrebenové oboustranne obložené tesnení prírubových spoju - Google Patents

Abstract

U plošného hrebenového oboustranne obloženého tesnení (5, 13) pro utesnování rozebíratelných prírubových spoju, napríklad prírubových spoju potrubí, armatur, tlakových nádob a podobne, je profil hrebenového tesnení (5, 13) vytvoren drážkami (8) ve tvaru písmene V o úhlu rozevrení 90.degree.. Drážky (8) jsou v horní cásti od sebe oddeleny plochou (Y) se šírkou minimálne 0,2 mm, pricemž ve spodní cásti drážek (8) je vytvoreno zaoblení (R) o polomeru 0,3-0,5 mm.

Description

Plošné hřebenové oboustranně obložené těsnění přírubových spojů ··* ··

Oblast techniky:

Vynález se týká plošného hřebenového oboustranně obloženého těsnění pro utěsňování rozebíratelných přírubových spojů, například přírubových spojů potrubí, armatur, tlakových nádob a podobně, přičemž profil hřebenového těsnění je vytvořen drážkami ve tvaru písmene V o úhlu rozevření 90°.

Dosavadní stav techniky:

Známá hřebenová těsnění pro rozebíratelně uspořádané přírubové spoje, armatury, tlakové nádoby a podobně, mají zpravidla tvar kroužku, respektive mezikruží, jehož průřez bývá různě tvarován a to obvykle v závislosti na materiálu, který je pro utěsnění přírubového spoje použit. Příruby jsou obvykle vzájemně spojeny šrouby, čímž je dosaženo rozebíratelného spojení. Rozebíratelnost spojení je výhodijiů při provádění oprav, rekonstrukcí a podobně.

Jsou známa plošná hřebenová těsnění, která jsou vyrobena z měkké legované nebo austenitické oceli. Nejčastěji je hřebenové těsnění oboustranně obloženo těsnící deskou nebo folií z expandovaného grafitu, expandovaného teflonu, thermoculitu, slídy, hliníku, niklu, stříbra a podobně. Volba určitého materiálu použitého na těsnící desku nebo těsnící folii je ovlivněna zejména chemicko-fyzikálními vlastnostmi media, které je dopravováno potrubním systémem nebo, které se nachází v utěsněné tlakové nádobě.

Plošná přírubová těsnění jsou zpravidla prstencového tvaru a jsou na styčných těsnících plochách opatřena soustřednými drážkami ve tvaru písmene V o úhlu rozevření 90°, roztečí 1,5 mm a o hloubce 0,75 mm. Předmětné drážky ve tvaru písmene V v součinnosti s těsnícím obložením při stlačování mezi těsnícími přítlačnými plochami přírub způsobují přeformování ···· · «

* ·♦

-2těsnícího obložení, Tímto přeformováním těsnícího obložení dochází ke zvýšení těsnícího efektu přírubového spoje. Dosažení co nejúčinnějšího těsnícího efektu s co nejdelší provozní spolehlivostí utěsněného přírubového spoje je ovlivněno nejen chemickými vlastnostmi media vedeného potrubím, ale též jeho teplotou a tlakem. Náročnost na zmíněný těsnící efekt se ještě zvyšuje v případě, že tlak nebo teplota, případně obě tyto fyzikální hodnoty během provozu zařízení kolísají v relativně velkém rozsahu. Předmětný těsnící efekt přírubového spoje je též ovlivněn měrným tlakem vyvozovaným šrouby, které vzájemně spojují a stahují příruby jimiž jsou opatřena potrubí, nebo tlakové nádoby, a které jsou patřičně konstrukčně a tvarově dimenzovány.

Je známo hřebenové těsnění oboustranně obložené folií z expandovaného grafitu, které má velmi dobré těsnící vlastnosti i za vysokých měrných tlaků a vysokých teplot. Při stlačování hřebenového těsnění mezi těsnícími plochami přírub se folie z expandovaného grafitu t

přeformovává do jeho drážek. Stlačování je nezbytné zabezpečit při montáži tak, aby se mezi vrcholy drážek vytvořených na styčné ploše hřebenového těsnění a těsnící přítlačnou plochou příruby nacházela souvislá vrstva expandovaného grafitu. Pokud by došlo v důsledku montážních prací, či při provozním namáhání přírubového spoje, k bezprostřednímu kontaktu vrcholů drážek styčných ploch hřebenového těsnění s těsnící přítlačnou plochou příruby, pak dochází k prořezání folie z expandovaného grafitu a k porušení těsnícího principu vedlejšího těsnícího toku, jenž byl vytvořen uzavřením expandovaného grafitu v drážkách hřebenového těsnění. Tím dochází k znehodnocení těsnícího efektu přírubového spoje a je nezbytné provést opravu. Navíc v takovém případě často dochází i k otlakům na těsnících plochách přírub, což zvyšuje nároky na provedení opravy.

• ♦

-3Výše uvedený nedostatek, jenž je vyvolán dosednutím, respektive bezprostředním kontaktem, hřebenového těsnění s těsnícími plochami přírub, se významně omezuje tím, že hřebenové těsnění opatřené drážkami ve tvaru písmene V a o úhlu rozevření 90° je mezi jednotlivými drážkami opatřeno můstky o šířce 0,25 mm až 0,4 mm. Justace těsnící folie k hřebenovému těsnění, jako i zlepšení podmínek pro provádění montážních a opravárenských prací, usnadňuje přilepení této folie k hřebenovému těsnění. Je výhodné použití lepidla, jehož adheze je ovlivnitelná již nižšími teplotami.

Úkolem předloženého technického řešení podle vynálezu je dosáhnout zlepšení dosavadního stavu a optimalizovat podmínky pro vytvoření co nejvíce provozně spolehlivého těsnícího efektu u přírubových spojů a to i s využitím know how při montážních a servisních prací.

Podstata řešení podle vynálezu;

Podstata technického řešení spočívá v tom, že drážky hřebenového těsnění ve tvaru písmene V jsou v horní části od sebe odděleny plochou vytvářející tzv. můstek, jehož Šíře je minimálně 0,2 mm a ve spodní části těchto drážek je vytvořeno zaoblení o poloměru 0,3 mm až 0,5 mm.

Je výhodné, aby styčné plochy přírub i prstencové plochy hřebenového těsnění byly opracovány na stupni 1,6 až 3,2 normalizované drsnosti.

Dále je výhodné, zejména u hřebenového těsnění víka tlakové nádoby, že drážky hřebenového těsnění jsou vytvořeny nejméně dvěma skupinami drážek o rozdílné hloubce a jednotlivé skupiny drážek jsou od sebe odděleny souvislou plochou ve tvaru mezikruží.

Je též výhodné, že hřebenové těsnění je oboustranně obloženo těsnící folií nebo těsnící deskou přilepenou lepidlem o relativně nízkéflffb®Ď tání, např. cca 50 °C.

·« 9 • · ·♦ ·*

-4Přehied vyobrazení:

Příkladné provedení vynálezu je znázorněno na výkresech, na kterých představuje:

Obr. 1 částečný příčný osový řez přírubami spojující potrubí s plošným hřebenovým těsněním, jež je oboustranně obloženo těsnící folií, což vše je prstencového tvaru, obr, 2 částečný příčný řez přírubou ukončující tlakovou nádobu a utěsněnou víkem pomocí oboustranně obloženého plošného hřebenového těsnění, u kterého je použito^ dvou skupin drážek o rozdílné hloubce, obr. 3 v částečném příčnfm řezu a ve zvětšeném měřítku profil tvaru drážek vytvořených na plošném hřebenovém těsnění a obr. 4 ve zvětšeném měřítku částečný příčný řez přírubou, hřebenovým těsněním a těsnící folií po jejím sevření v přírubovém spoji.

Příklad provedení vynálezu:

Horní příruba l_(obr. 1) ukončující neznázoměné potrubí je opatřena otvory 2 určenými pro neznázoměné spojovací šrouby. Rovněž spodní příruba 3 ukončující napojované neznázoměné potrubí je opatřena otvory 4 pro zmíněné spojovací šrouby. Způsob a provedení tohoto přírubového spoje je všeobecně známé. Do prostoru mezi styčné plochy přírub 1, 3 je vloženo plošné prstencové hřebenové těsnění 5. Hřebenové těsnění 5 je z obou stran obloženo těsnící folií, nebo těsnící deskou 6,7 rovněž prstencového tvaru, jehož vnější i vnitřní průměr je s výhodou shodný s vnitřním a vnějším průměrem prstencového hřebenového těsnění 5. Těsnící styčné plochy prstencového hřebenového těsnění 5 jsou opatřeny soustřednými drážkami 8, které jsou v horní části od sebe odděleny ploškou Y (obr, 3) a jsou od sebe vzdáleny minimálně 0,2 mm. Šířka plošky Y je zpravidla volena v rozsahu 0,2 mm až 0,6 mm aje odvislá nejen od materiálu použitého na těsnící folii, či těsnící

• • ·	• •	• · * - · ·
•	9 ·	• · * *
• ♦	···· « 9	• * * Λ9 9 · ·

< · · · • ♦ * · ·· desce 6, 7 ale též na tlaku, teplotě a mediu, jež je vedeno potrubím spojovaným předmětným přírubovým spojem.

Neznázoměná tlaková nádoba je ukončena přírubou 9 (obr. 2) a na obvodu opatřena otvory 10 pro neznázoměné spojovací šrouby. Uzavření tlakové nádoby je provedeno víkem ř

11, rovněž opatřeityím otvory 12 pro spojovací šrouby. Rovněž i tento způsob uzavírání tlakových nádob je všeobecně znám.

Mezi přírubu 9 tlakové nádoby a víko Π je vloženo plošné prstencové hřebenové těsnění 13, které je ve znázorněném provedení na styčných těsnících plochách opatřeno soustřednými prstencovými drážkami 14,15 o rozdílné hloubce S (obr. 3). Prstencové drážky 14,15 (obr. 2) jsou seskupeny do sad a jsou od sebe odděleny prstencovým vybráním 16. Rovněž toto provedení plošného prstencového hřebenového těsněni 13 je oboustranně obloženo těsnící folií, resp. těsnící deskou 17. 18. Použití rozdílné hloubky prstencových drážek 14, 15 je í

výhodným technickým opatřením ke zvýšení těsnícího efektu a to obzvláště v případě plošné deformace víka 11, ke kteréa® může docházet v důsledku tlaku v tlakové nádobě.

Po šroubovém sevření přírubového spoje je těsnící folie respektive těsnící deska 6, 7 (obr. 1) i s hřebenovým těsněním 5 sevřena tak, aby v prostoru mezi styčnými plochami přírub 1, 3, respektive příruby 9 (obr. 2) a víka 11, a ploškami Y (obr. 3) mezi drážkami 8 hřebenového těsnění 5 se nacházela kompaktní celistvá vrstva X (obr. 4) materiálu těsnící folie, eventuelně těsnící desky 6, 7 (obr. 1) respektive 17, 18 (obr. 2). Tloušťka této kompaktní celistvé vrstvy X (obr. 4) bývá v praxi volena v rozmezí 0,02 mm až 0,3 mm a to v závislosti na materiálu použitém pro těsnící folii, či těsnící desku 6, 7 (obr. 1) respektive 17, 18 (obr. 2) a též i na tlaku a teplotě utěsňovaného média přírubovým spojem. Tloušťka kompaktní celistvé vrstvy X (obr. 4), po sevření přírubového spoje, má bezprostřední vliv na

-6dosahovaný těsnící efekt. Neúměrně velká tloušťka vrstvy X materiálu zejména v důsledku působení tlaku způsobuje, že dochází k jeho vytlačení a tím i k nežádoucímu snížení těsnícího účinku v přírubovém spoji.

Z důvodu usnadnění montážních prací, včetně prací opravárenských, je výhodné, když je hřebenové těsnění 5 (obr. 1), 13 (obr. 2), oboustranně obloženo těsnící folií nebo těsnící deskou 6,7 (obr. 1), respektive 17,18 (obr. 2), přilepeno lepidlem o relativně nízkésrb®» tání, např. cca 50 °C. Zmíněná výhodnost spočívá v tom, že působením tepla jsou vytvořeny podmínky pro snadnější a bezproblémové odstranění poškozené těsnící folie nebo desky 6, 7 (obr. 1), respektive 17,18 (obr. 2).

Popsané technické řešení podle vynálezu je využitelné pro potrubní a tlakové systémy, ve tuu kterých je dopravováno médium např. o tlaku 100/150 MPa a teplotě více jak 500 °C.

Claims (3)

1. Plošné hřebenové oboustranně obložené těsnění pro utěsňování rozebíratelných porobových spojů, tw^íklad přírubových spojů potrubí, armatur, tlakových nádob a podobně, přičemž profil hřebenového těsnění je vytvořen drážkami ve tvaru písmene V o úhlu rozevření 90° vyznačující se tím,že . _z > >

Ltblcluj drážky / 8 / hřebenového těsnění / 5,13 / ve tvaru písmene V jsou v horní části od sebe fa odděleny plochou / Y i vytvářející tzv. můstek, jehož šíře je minimálně 0,2 mm a ve spodní části těchto drážek je vytvořeno zaoblení / R / o poloměru 0,3 mm až 0,5 mm.

I

2. Plošné hřebenové oboustranně obložené těsnění podle bodtrl, vyznačující se tím,že styčné plochy přírub /1,3,9 /, víka /11 / i prstencové plochy plošného hřebenového těsnění / 5,13 / jsou opracovány na stupni 1,6 až 3,2 normalizované drsnosti.

l-VCT ' IN ‘ / ( ? ? .* y fa’’’ ' 7 ' · hívti4j>c

3- Plošné hřebenové oboustranně obložené těsnění podle-bodu· 1 a 2, vyznačující se tím,že hřebenové těsněni /13 /, pfíldadfié pro těsnění víka /11 / tlakové nádoby, je vytvořeno

Vť' λ nejménei dvěmi skupinami drážek /14,15 / o rozdílné hloubce, respektive o rozdílném profilu, a jednotlivé skupiny drážek /14,15 / jsou od sebe odděleny souvislým vybráním / 16 / ve tvaru mezikruzí.

-84. Plošné hřebenové oboustranně obložené těsnění podle bodu 1, vyznačující se tím,že hřebenové těsnění / 5,13 / je oboustranně obloženo těsnící folií nebo těsnící deskou jžplofk ! 6, 7 tesp. 17,18 i přilepenou lepidlem o relativně nízkéa tófe-tání, např.^ca 50 °C.