RU2554128C1 - Flange metal gasket - Google Patents
Flange metal gasket Download PDFInfo
- Publication number
- RU2554128C1 RU2554128C1 RU2013154147/06A RU2013154147A RU2554128C1 RU 2554128 C1 RU2554128 C1 RU 2554128C1 RU 2013154147/06 A RU2013154147/06 A RU 2013154147/06A RU 2013154147 A RU2013154147 A RU 2013154147A RU 2554128 C1 RU2554128 C1 RU 2554128C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal gasket
- sealing surfaces
- flange metal
- flange
- tape
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтяному машиностроению и может быть использовано в соединениях трубопроводов, фонтанных арматурах нефтяных и газовых скважин, находящихся под внутренним давлением жидких и газообразных сред.The invention relates to petroleum engineering and can be used in pipe connections, fountain fittings of oil and gas wells under internal pressure of liquid and gaseous media.
Известно фланцевое соединение трубопроводов (SU 329343, F16L 23/00, публ. 01.01.1972), включающее эластичное тороидальное уплотнение, установленное в кольцевой камере, образованной кольцевыми канавками трапецеидального профиля, на фланцах, соединяемых между собой.Known flange connection of pipelines (SU 329343, F16L 23/00, publ. 01.01.1972), including an elastic toroidal seal installed in an annular chamber formed by annular grooves of a trapezoidal profile, on flanges connected to each other.
Такое фланцевое соединение не может обеспечить надежную герметизацию, так как тороидальное уплотнение не вписывается в кольцевые канавки, и для заполнения объема канавок фланцев материалом уплотнения потребуется значительная его деформация, что приведет к ее разрушению.Such a flange connection cannot provide reliable sealing, since the toroidal seal does not fit into the annular grooves, and significant deformation will be required to fill the volume of the flange grooves with the seal material, which will lead to its destruction.
Известно уплотнение фланцевого соединения (SU 1460493, публ. 23.02.1989), содержащее уплотнительное кольцо из эластичного материала, установленное в кольцевой камере, образованной кольцевыми канавками трапецеидального профиля на фланцах, при этом канавки на фланцах выполнены с проточками прямоугольного профиля в донной их части, а уплотнительное кольцо - с центрирующими торцевыми участками соответствующего проточкам профиля, причем эти торцевые участки имеют большую жесткость, чем остальная часть кольца.A flange joint seal is known (SU 1460493, publ. 02.23.1989), comprising an o-ring of elastic material installed in an annular chamber formed by annular grooves of a trapezoidal profile on the flanges, while the grooves on the flanges are made with grooves of a rectangular profile in their bottom part, and the o-ring with centering end sections of the profile corresponding to the grooves, and these end sections have greater rigidity than the rest of the ring.
Такому уплотнению фланцевого соединения свойственны те же недостатки, что и вышеприведенному. Кроме того, оба соединения в силу наличия эластичного уплотнения не предназначены для герметизации среды высокой температуры и давления. Единственной альтернативой в этом случае являются металлические уплотнения (кольца АРМКО). Применение металлических уплотнений дает возможность обеспечения герметичности при условном давлении в диапазоне от 6,3 до 138 МПа при температуре от -70°C до +600°C. Эти уплотнения представляют собой механически обработанное кольцо с различным профилем в поперечном сечении.Such a flange joint seal has the same drawbacks as the above. In addition, both joints, due to the presence of an elastic seal, are not designed to seal a high temperature and pressure medium. The only alternative in this case are metal seals (ARMCO rings). The use of metal seals makes it possible to ensure tightness at a nominal pressure in the range from 6.3 to 138 MPa at a temperature of from -70 ° C to + 600 ° C. These seals are a machined ring with a different profile in cross section.
Как известно, прокладочные материалы должны обладать упругостью, стойкостью к среде, в которой работают, сохранять свои физические свойства при рабочей температуре среды и не подвергаться коррозии. При использовании металлических прокладок металл не должен пластически деформировать уплотняющие поверхности фланца, поэтому металл прокладок должен иметь твердость и предел текучести ниже, чем металл уплотняемых поверхностей фланцев. Основные материалы, из которых изготавливают такие уплотнения - нержавеющая сталь, углеродистая сталь, алюминий, монель, никель, инконель, титан, медь. Важное требование при выборе материала уплотнительной прокладки - его твердость должна быть ниже твердости фланцев, чтобы не деформировать фланцевые поверхности при сжатии прокладки. При затяжке фланцев под сжимающей нагрузкой болтов фланцевого соединения прокладки пластически деформируются и заполняют микронеровности паза фланца. Поэтому рабочие поверхности канавок фланцев и металлических прокладок должны быть обработаны до шероховатости 1,6 мкм. Высокая чистота обработки обусловлена необходимостью, - чем она выше, тем плотнее сопрягаемые детали прилегают друг к другу и тем выше качество соединения.As you know, cushioning materials must have elasticity, resistance to the environment in which they work, to maintain their physical properties at the operating temperature of the medium and not be corroded. When using metal gaskets, the metal should not plastically deform the sealing surfaces of the flange, therefore, the metal of the gaskets should have a hardness and yield strength lower than the metal of the sealing surfaces of the flanges. The main materials from which such seals are made are stainless steel, carbon steel, aluminum, monel, nickel, inconel, titanium, copper. An important requirement when choosing a gasket material - its hardness should be lower than the hardness of the flanges so as not to deform the flange surfaces when the gasket is compressed. When tightening the flanges under the compressive load of the flange bolts, the gaskets are plastically deformed and fill the microroughnesses of the flange groove. Therefore, the working surfaces of the flange grooves and metal gaskets must be machined to a roughness of 1.6 microns. High purity of processing is determined by the need - the higher it is, the denser the mating parts are adjacent to each other and the higher the quality of the connection.
Известно разъемное фланцевое соединение (SU 1638422 А1, публ. 30.03.1991), которое содержит фланцы и две втулки, запрессованные в полость этих фланцев. Наружная поверхность втулок выполнена конической и является внутренней частью пазов под уплотнительное кольцо. Угол наклона конуса втулок выполнен меньше угла наклона конуса наружной части пазов, что обеспечивает равную плотность. Площадь выточек на внутренних торцах втулок выполнена больше площади их торцов со стороны разъема и стыка фланцев. При затяжке соединения это обеспечивает поджим уплотнительного кольца втулками дополнительным усилием от давления среды сверх усилий начальной затяжки.Known detachable flange connection (SU 1638422 A1, publ. 30.03.1991), which contains flanges and two bushings, pressed into the cavity of these flanges. The outer surface of the bushings is tapered and is the inner part of the grooves for the o-ring. The angle of inclination of the cone of the bushings is made smaller than the angle of inclination of the cone of the outer part of the grooves, which ensures equal density. The area of the grooves on the inner ends of the bushings is made larger than the area of their ends on the side of the connector and the joint of the flanges. When tightening the connection, this ensures that the sealing ring is pressed by the bushings with an additional force from the pressure of the medium in excess of the initial tightening forces.
Указанное фланцевое соединение имеет сложную конструкцию, поскольку для образования паза под уплотнительное кольцо в каждом фланце установлены соответствующие втулки. Такая конструкция может быть применена только в случае ремонта фланцев соединения, когда реставрация паза под уплотнительное кольцо не может быть осуществлена в существующих фланцах соединения.The specified flange connection has a complex structure, since corresponding sleeves are installed in each flange to form a groove under the sealing ring. This design can be applied only in case of repair of the flanges of the joint, when the restoration of the groove under the sealing ring cannot be carried out in the existing flanges of the joint.
Известно фланцевое соединение деталей (RU 2224941 С2, публ. 27.02.2004), содержащее стандартную металлическую прокладку и эластичное защитное кольцо, установленное с натягом на внутреннюю поверхность металлической прокладки. Изобретение направлено на защиту металлической прокладки от воздействия рабочей среды.Known flange connection of parts (RU 2224941 C2, publ. 02.27.2004) containing a standard metal gasket and an elastic protective ring mounted with an interference fit on the inner surface of the metal gasket. The invention is aimed at protecting a metal strip from exposure to a working environment.
Однако изобретение имеет ограниченное применение, поскольку защитное кольцо выполнено из эластичного материала, а поэтому использование изобретения напрямую связано с температурой рабочей среды.However, the invention has limited application, since the protective ring is made of an elastic material, and therefore the use of the invention is directly related to the temperature of the working medium.
Наиболее близкой по своей технической сущности по отношению к заявляемому изобретению является фланцевая металлическая прокладка в форме тороидального кольца, образованного вращением овала или многогранника около оси, лежащей в их плоскости и не пересекающей их, содержащего диаметрально расположенные внешние и внутренние уплотнительные поверхности, взаимодействующими с соответствующими уплотняемыми поверхностями кольцеобразной камеры, образованной фланцами разъемного соединения (US 2004/0150226 A1, публ. 05.08.2004).Closest in technical essence to the claimed invention is a flange metal gasket in the form of a toroidal ring formed by the rotation of an oval or polyhedron about an axis lying in their plane and not intersecting them, containing diametrically located external and internal sealing surfaces interacting with the corresponding sealing the surfaces of the annular chamber formed by flanges of a detachable connection (US 2004/0150226 A1, publ. 05.08.2004).
Прокладки овального и многогранного сечения изготавливаются исключительно из металла, поэтому для исключения повреждения уплотнительных поверхностей фланцев твердость прокладок должна быть ниже твердости сопрягаемых деталей. При затяжке фланцев происходит соприкосновение уплотнительных поверхностей прокладки с уплотняемыми поверхностями кольцеобразной камеры во фланцах. В результате этого обеспечивается герметичность фланцевого соединения. Однако повторное использование таких прокладок не рекомендуется, поскольку их упругость очень мала. В этом случае для достижения герметичности потребуется более плотное затягивание фланцевого соединения, что неминуемо приводит к повреждению уплотнительных поверхностей фланцев. С учетом одноразового применения их замена и утилизация вызывает значительные затраты.Oval and multifaceted gaskets are made exclusively of metal, therefore, to avoid damage to the sealing surfaces of the flanges, the hardness of the gaskets should be lower than the hardness of the mating parts. When tightening the flanges, the sealing surfaces of the gasket come into contact with the sealing surfaces of the annular chamber in the flanges. As a result, the tightness of the flange connection is ensured. However, the reuse of such gaskets is not recommended because their elasticity is very small. In this case, to achieve tightness, a more tight tightening of the flange connection will be required, which inevitably leads to damage to the sealing surfaces of the flanges. Given the one-time use, their replacement and disposal causes significant costs.
В основу настоящего изобретения была положена задача разработать такую конструкцию фланцевой металлической прокладки, которая обеспечивала бы повышенную надежность и герметичность фланцевого разъемного соединения, а также возможность ее многократного использования при незначительных затратах на восстановление ее уплотнительных свойств.The basis of the present invention was the task of developing such a design of a flange metal gasket that would provide increased reliability and tightness of a flange detachable connection, as well as the possibility of its multiple use at low cost to restore its sealing properties.
Технический результат достигается тем, что на фланцевой металлической прокладке в форме тороидального кольца, образованного вращением овала или многогранника около оси, лежащей в их плоскости и не пересекающей их, содержащего диаметрально расположенные внешние и внутренние уплотнительные поверхности, взаимодействующие с соответствующими уплотняемыми поверхностями кольцеобразной камеры, образованной фланцами разъемного соединения, согласно изобретению на уплотнительных поверхностях тороидального кольца выполнены углубления под пластичный уплотнитель, расположенный на уплотнительных поверхностях тороидального кольца и перекрывающий эти углубления, при этом углубления под пластичный уплотнитель выполнены в виде ряда кольцевых канавок, последовательно примыкающих одна к другой с образованием в поперечном сечении тороидального кольца пилообразного профиля.The technical result is achieved by the fact that on a flange metal gasket in the form of a toroidal ring formed by the rotation of an oval or polyhedron about an axis lying in their plane and not intersecting them, containing diametrically located external and internal sealing surfaces interacting with the corresponding sealing surfaces of the annular chamber formed by flanges of the detachable connection, according to the invention, on the sealing surfaces of the toroidal ring are made recesses under a plastic seal located on the sealing surfaces of the toroidal ring and overlapping these recesses, while the recesses under the plastic seal are made in the form of a series of annular grooves successively adjacent to each other with the formation of a sawtooth profile in the cross section.
Углубление уплотнительных поверхностей тороидального кольца может быть выполнено в виде сетчатого рифления.The deepening of the sealing surfaces of the toroidal ring can be made in the form of a mesh corrugation.
Технический результат достигается также тем, что пластичный уплотнитель выполнен в виде ленты пористого политетрафторэтилена толщиной от 0,6 мм до 2 мм и пористостью в пределах 35-60%.The technical result is also achieved by the fact that the plastic seal is made in the form of a tape of porous polytetrafluoroethylene with a thickness of 0.6 mm to 2 mm and porosity in the range of 35-60%.
Целесообразно на одной из поверхностей ленты пористого политетрафторэтилена нанести незасыхающий клеевой слой.It is advisable to apply a non-drying adhesive layer on one of the surfaces of the porous polytetrafluoroethylene tape.
Пластичный уплотнитель может быть выполнен из фольги терморасширенного графита с плотностью в пределах 0,7-1,3 г/см2 и толщиной в пределах 0,3-0,6 мм.Plastic sealant can be made of thermally expanded graphite foil with a density in the range of 0.7-1.3 g / cm 2 and a thickness in the range of 0.3-0.6 mm.
Фольга терморасширенного графита может быть выполнена в виде гофрированной ленты.Thermally expanded graphite foil can be made in the form of corrugated tape.
Целесообразно тороидальное кольцо с пластичным уплотнителем в виде фольги расширенного графита обмотать по спирали лентой пористого политетрафторэтилена, при этом каждый следующий виток спирали ленты пористого политетрафторэтилена частично перекрывает предшествующий ему виток.It is advisable to wrap a toroidal ring with a plastic sealant in the form of expanded graphite foil in a spiral with a strip of porous polytetrafluoroethylene, with each subsequent spiral loop of a tape of porous polytetrafluoroethylene partially overlapping the previous coil.
В этом случае толщину ленты пористого политетрафторэтилена следует выполнить в пределах 0,045-0,25 мм, а ее пористость - в пределах 35-60%.In this case, the thickness of the porous polytetrafluoroethylene tape should be within 0.045-0.25 mm, and its porosity within 35-60%.
Пластичный уплотнитель может быть предварительно частично внедрен в углубления уплотнительных поверхностей тороидального кольца.Plastic sealant can be preliminarily partially embedded in the recesses of the sealing surfaces of the toroidal ring.
Отличительная особенность заявляемой фланцевой металлической прокладки в форме тороидального кольца состоит в том, что на уплотнительных поверхностях тороидального кольца выполнены углубления под пластичный уплотнитель, расположенный на уплотнительных поверхностях тороидального кольца и перекрывающий эти углубления, что исключает любую возможность повреждения уплотняемых поверхностей фланцев разъемного соединения, обеспечивает надежное сцепление пластичного уплотнителя с уплотнительными поверхностями тороидального кольца, исключает возможность выдувания пластичного уплотнителя рабочей средой и обеспечивает возможность многократного использования фланцевой металлической прокладки при незначительных затратах на восстановление ее уплотнительных свойств путем замены поврежденного пластичного уплотнителя на новый при разборке фланцевого соединения. Кроме того, обеспечивается более плотное соединение фланцев, которое сможет работать при больших параметрах рабочей среды.A distinctive feature of the inventive flange metal gasket in the form of a toroidal ring is that on the sealing surfaces of the toroidal ring there are grooves for a plastic seal located on the sealing surfaces of the toroidal ring and overlapping these recesses, which eliminates any possibility of damage to the sealing surfaces of the flanges of the detachable connection, provides reliable the adhesion of the plastic seal with the sealing surfaces of the toroidal ring, and This turns the possibility of blowing a plastic seal operating environment and enables the reuse of the flange of the metal gasket at a low cost to restore its sealing properties by replacing a damaged plastic sealant to a new connection flange during disassembly. In addition, a more tight connection of the flanges is provided, which can work with large parameters of the working environment.
Эти и другие особенности заявляемого изобретения будут приведены ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображены:These and other features of the claimed invention will be given below with reference to the accompanying drawings, which depict:
фиг.1 - уплотнение разъемного соединения;figure 1 - seal detachable connection;
фиг.2 - фланцевая металлическая прокладка с пластичным уплотнителем из ленты пористого политетрафторэтилена;figure 2 - flange metal gasket with a plastic sealant from a tape of porous polytetrafluoroethylene;
фиг.3 - разрез А - А (фиг.2);figure 3 - section a - a (figure 2);
фиг.4 - фланцевая металлическая прокладка с сетчатым рифлением на тороидальном кольце;figure 4 - flange metal strip with mesh corrugation on a toroidal ring;
фиг.5 - вид Б (фиг.3);5 is a view of B (figure 3);
фиг.6 - вид Б (фиг.3) - вариант;6 is a view of B (figure 3) is an option;
фиг.7 - вид Б (фиг.3 -) с частично внедренным уплотнителем.Fig.7 is a view of B (Fig.3 -) with a partially embedded seal.
Предлагаемая фланцевая металлическая прокладка 1 в форме тороидального кольца 2, образованного вращением овала 3 или многогранника 4 около оси, лежащей в их плоскости и не пересекающей их, предназначена для уплотнения (фиг.1) фланцев 5 и 6 (исполнение семь по ГОСТ 12815-80) разъемного соединения сосудов высокого давления, арматуры, трубопроводов, насосов, оборудования нефте- и газодобычи. Заявляемая прокладка может применяться и в других отраслях промышленности.The proposed
Фланцевая металлическая прокладка 1 установлена в кольцеобразной камере 7, образованной фланцами 5 и 6 разъемного соединения. Кольцеобразная камера 7 может быть образована овалом 8 либо многогранником 9 (квадрат, восьмиугольник, трапеция и т.д.), эквивалентным поперечному сечению тороидального кольца 2. На фиг.1 условно показаны два вида фланцевой металлической прокладки: овальная и восьмиугольная. Тороидальное кольцо 2 фланцевой металлической прокладки 1 (фиг.1, 2) содержит диаметрально расположенные внешние 10 и внутренние 11 уплотнительные поверхности, взаимодействующими с соответствующими уплотняемыми поверхностями 12 и 13 кольцеобразной камеры 7. На уплотнительных поверхностях 10 и 11 тороидального кольца 2 выполнены углубления в виде ″оспин″, которые могут быть получены как механическим, так и электроискровым способом, под пластичный уплотнитель 14, расположенный на уплотнительных поверхностях 10 и 11 тороидального кольца 2 и перекрывающий эти углубления.The
Целесообразно эти углубления выполнить в виде ряда кольцевых канавок 15 (фиг.3) либо в виде сетчатого рифления 16 (фиг.4). При этом кольцевые канавки 15 последовательно примыкают одна к другой с образованием в поперечном сечении тороидального кольца 2 пилообразного профиля 17 (фиг.5, 6, 7). Углубления на уплотнительных поверхностях тороидального кольца могут быть выполнены любым другим способом с получением профиля углублений, обеспечивающих проникновение пластичного уплотнителя 14 в эти углубления, и надежного соединения с ними при герметизации фланцевого соединения.It is advisable to perform these recesses in the form of a series of annular grooves 15 (figure 3) or in the form of mesh corrugation 16 (figure 4). In this case, the annular grooves 15 are successively adjacent to one another with the formation in the cross section of a
Пластичный уплотнитель 14 может быть выполнен из ленты 18 пористого политетрафторэтилена толщиной в пределах от 0,6 мм до 2 мм и пористостью 35-60%. Меньшее значение толщины ленты и пористости пористого политетрафторэтилена применяется для фланцевых металлических прокладок диаметром до 150 мм. При диаметре фланцевой металлической прокладки в один и более метр применяют ленту пористого политетрафторэтилена толщиной 2 мм и пористостью 65%. Высокая пористость позволяет снизить усилие затяжки фланцевого соединения. При пористости 35% и при пористости 65% в результате сжатия при затяжке фланцев разъемного соединения пластичного уплотнителя из политетрафторэтилена возникает облитерация - процесс, результатом которого является исчезновение пор (полостей) в пластичном уплотнителе. При высокой пористости облитерация возникает при большем значении толщины сжимаемого материала.The
Для обеспечения удобства размещения пластичного уплотнителя 14 из ленты 18 пористого политетрафторэтилена на уплотнительных поверхностях тороидального кольца 2 целесообразно на одной из поверхностей ленты нанести незасыхающий клеевой слой. В этом случае упрощается процесс размещения пластичного уплотнителя на тороидальном кольце. Пластичный уплотнитель из пористого политетрафторэтилена может применяться при температуре рабочей среды до 260°C. При больших значениях температуры рабочей среды в качестве пластичного уплотнителя применяют фольгу терморасширенного графита 19 с плотностью 0,7-1,3 г/см2 и толщиной в пределах 0,3-0,6 мм. Указанные пределы плотности фольги терморасширенного графита обеспечивают ее высокую упругую деформацию, достигающую 10% от исходной высоты, что позволяет компенсировать ослабление фланцевого соединения при колебании параметров рабочей среды.To ensure the convenience of placing the
Для фланцевых металлических прокладок небольшого диаметра пластичный уплотнитель из терморасширенного графита может быть выполнен в виде цельного кольца либо из отдельных частей с перекрытием стыков этих частей. Для фланцевых металлических прокладок значительного размера такой способ изготовления пластичного уплотнителя из терморасширенного графита в силу его неудобства неприемлем. Поэтому в этом случае в качестве пластичного уплотнителя используют гофрированную ленту из терморасширенного графита. Наличие гофр позволяет без особых затруднений адаптировать такую ленту к любой кривизне уплотнительной поверхности тороидального кольца. Гофры такой ленты сглажены (уменьшается их высота) по наружной кромке гофрированной ленты и сближаются по внутренней кромке гофрированной ленты. За счет этого вершины гофр приобретают радиальную направленность, а градиент линейной плотности формируется в радиальном направлении, что способствует более высокому качеству герметизации. Для удобства установки терморасширенного графита на уплотнительную поверхность тороидального кольца ее потребительские характеристики могут быть улучшены путем нанесения незасыхающего клея, как и в случае применения в качестве пластичного уплотнителя ленты из пористого политетрафторэтилена. Поскольку заявляемая фланцевая металлическая прокладка может работать при весьма высоком давлении, то для предохранения терморасширенного графита от разрушения в этом случае целесообразно в терморасширенный графит вводить металлический армирующий элемент в виде металлической фольги. Выбор материала армирующего элемента определяется уплотняемой рабочей средой и ее параметрами. Толщина армирующего элемента находится в пределах 0,02-0,1 мм. При толщине менее 0,02 мм влияние армирующего элемента на прочностные характеристики терморасширенного графита практически не влияет, а при толщине более 0,1 мм жесткость терморасширенного графита усложняет его укладку на уплотнительной поверхности тороидального кольца. Наиболее предпочтительной является армирующая металлическая фольга толщиной 0,05 мм, которая позволяет получить гофрированную ленту из терморасширенного графита, обладающую высокой прочностью и упругостью.For flange metal gaskets of small diameter, a plastic sealant made of thermally expanded graphite can be made in the form of a solid ring or from separate parts with overlapping joints of these parts. For large-sized flanged metal gaskets, this method of manufacturing a thermally expanded graphite plastic sealant is not acceptable due to its inconvenience. Therefore, in this case, a corrugated tape made of thermally expanded graphite is used as a plastic sealant. The presence of corrugations allows you to easily adapt such a tape to any curvature of the sealing surface of the toroidal ring. The corrugations of such a tape are smoothed (their height decreases) along the outer edge of the corrugated tape and come closer along the inner edge of the corrugated tape. Due to this, the corrugation vertices acquire a radial direction, and the linear density gradient is formed in the radial direction, which contributes to a higher quality of sealing. For the convenience of installing thermally expanded graphite on the sealing surface of the toroidal ring, its consumer characteristics can be improved by applying a non-drying adhesive, as in the case of the use of porous polytetrafluoroethylene tape as a plastic sealant. Since the inventive flange metal gasket can operate at a very high pressure, it is advisable to introduce a metal reinforcing element in the form of a metal foil into the thermally expanded graphite to protect the thermally expanded graphite from destruction. The choice of material for the reinforcing element is determined by the sealed working medium and its parameters. The thickness of the reinforcing element is in the range of 0.02-0.1 mm. With a thickness of less than 0.02 mm, the influence of the reinforcing element on the strength characteristics of thermally expanded graphite practically does not affect, and with a thickness of more than 0.1 mm, the rigidity of thermally expanded graphite complicates its laying on the sealing surface of the toroidal ring. Most preferred is a reinforcing metal foil with a thickness of 0.05 mm, which allows to obtain a thermally expanded graphite corrugated tape having high strength and elasticity.
В терморасширенном графите всегда присутствуют сера и хлориды. В процессе эксплуатации всегда имеет место контакт между уплотняемой рабочей средой (вода и водяной пар) и терморасширенным графитом уплотнительной прокладки. Поэтому при их контакте с вышеуказанной рабочей средой образуется раствор с кислой реакцией. Этот раствор вызывает разрушение уплотняемой поверхности фланцев и уплотнительной поверхности прокладки. С целью исключения нежелательных последствий терморасширенный графит плакируют лентами 20 пористого политетрафторэтилена.Sulfur and chloride are always present in thermally expanded graphite. During operation, there is always contact between the fluid being sealed (water and water vapor) and the thermally expanded graphite gasket. Therefore, when they come into contact with the above working medium, a solution with an acid reaction is formed. This solution destroys the sealing surface of the flanges and the sealing surface of the gasket. In order to eliminate undesirable effects, thermally expanded graphite is plated with 20 porous polytetrafluoroethylene ribbons.
При этом плакирование целесообразно осуществлять двумя слоями политетрафторэтилена разной пористости. Внутренний слой со стороны терморасширенного графита - лентой с пористостью 35-45%, а наружный - с пористостью 50-60%. Двухслойное плакирование определяется свойствами пористого политетрафторэтилена. Плакирование одной лентой с пористостью 50-60% позволяет получить прочное сцепление витков ленты между собой, но не исключен контакт уплотняемой среды с терморасширенным графитом. Лента с пористостью 30-40% при трехслойной намотке исключает контакт уплотняемой среды с терморасширенным графитом, но не обеспечивает надежного сцепления витков ленты между собой. Двухслойное плакирование политетрафторэтиленом заявляемой пористости позволяет исключить отрицательные свойства - возможность разрушения терморасширенного графита от воздействия на него уплотняемой среды и позволяет получить прочное соединения витков ленты политетрафторэтилена между собой.In this case, cladding is advisable to carry out two layers of polytetrafluoroethylene of different porosity. The inner layer on the side of thermally expanded graphite is a tape with a porosity of 35-45%, and the outer layer with a porosity of 50-60%. Two-layer cladding is determined by the properties of porous polytetrafluoroethylene. Cladding with a single tape with a porosity of 50-60% allows a strong adhesion of the turns of the tape to each other, but the contact of the medium being sealed with thermally expanded graphite is not excluded. A tape with a porosity of 30-40% with a three-layer winding eliminates the contact of the medium being sealed with thermally expanded graphite, but does not provide reliable adhesion of the turns of the tape to each other. Two-layer cladding with polytetrafluoroethylene of the declared porosity eliminates negative properties - the possibility of destruction of thermally expanded graphite from the action of a sealed medium on it and allows one to obtain a strong connection between the turns of a polytetrafluoroethylene tape to each other.
Плакирование осуществлено путем обвивки тороидального кольца лентами пористого политетрафторэтилена с частичным перекрытием каждого предшествующего витка спирали. При этом каждый слой плакирующей оболочки, в свою очередь, образован 3-5 витками полос политетрафторэтилена соответствующей пористости для каждого слоя. Выбор числа слоев намотки в основном зависит от агрессивности среды и ее параметров. Обвивку по спирали лентами пористого политетрафторэтилена осуществляют или диагонально однонаправленным, или диагонально перекрестным способом. Выбор способа намотки не имеет принципиального значения. Толщину плакирующей ленты пористого политетрафторэтилена целесообразно выбирать в пределах 0,045-0,25 мм. Выбор толщины в основном определяется размерами будущей фланцевой металлической прокладки. С увеличением ее размеров целесообразно применять более широкую полосу политетрафторэтилена, поскольку это ускоряет и упрощает процесс обмотки.Cladding was carried out by wrapping a toroidal ring with porous polytetrafluoroethylene ribbons with a partial overlap of each previous coil. Moreover, each layer of the cladding shell, in turn, is formed by 3-5 turns of strips of polytetrafluoroethylene of the corresponding porosity for each layer. The choice of the number of winding layers mainly depends on the aggressiveness of the medium and its parameters. Spiral wrapping with porous polytetrafluoroethylene ribbons is carried out either diagonally unidirectionally or diagonally crosswise. The choice of winding method is not critical. The thickness of the cladding tape of porous polytetrafluoroethylene is advisable to choose between 0.045-0.25 mm. The choice of thickness is mainly determined by the dimensions of the future flange metal strip. With an increase in its size, it is advisable to use a wider strip of polytetrafluoroethylene, since this speeds up and simplifies the winding process.
В тех случаях, когда нежелательно иметь клеевой слой на пластичном уплотнителе, его предварительно вдавливают в углубления уплотнительной поверхности тороидального кольца (фиг.7). При этом прилагаемое усилие при вдавливании с целью исключения значительного уплотнения самого пластичного уплотнителя не должно превышать примерно 20% усилия затяжки фланцев разъемного соединения.In those cases when it is undesirable to have an adhesive layer on a plastic sealant, it is preliminarily pressed into the recesses of the sealing surface of the toroidal ring (Fig. 7). In this case, the applied force during indentation in order to avoid significant sealing of the plastic seal itself should not exceed about 20% of the tightening force of the flanges of the detachable joint.
Герметизация разъемного соединения при установке новой или замене поврежденной фланцевой металлической прокладки осуществляется следующим образом. Для получения надежного герметичного соединения прокладку 1 выставляют вдоль продольной оси фланцев 5 и 6 соединения. Центрирование фланцевой металлической прокладки осуществляют за счет ее расположения в части кольцевой камеры одного из фланцев. При затягивании разъемного соединения фланцы сближаются до момента соприкосновения уплотняемых поверхностей кольцевой камеры 7 фланцев с ответными уплотнительными поверхностями тороидального кольца 2. При дальнейшем сближением фланцев под действием усилия затяжки пластичный уплотнитель 13 внедряется в углубления 15, 16 и деформируется с образованием контактных напряжений в местах его контакта с уплотняемыми поверхностями кольцевой камеры 5, противодействующих внутреннему давлению рабочей среды. При этом деформации подвергается только пластичный уплотнитель как обладающий меньшей твердостью и большей текучестью по сравнению с твердостью и текучестью фланцев 5 и 6 и твердостью и текучестью тороидального кольца 2. В результате этого ни тороидальное кольцо 2, ни фланцы 5 и 6 не подвергаются разрушению.Sealing a detachable connection when installing a new or replacing a damaged flange metal gasket is as follows. To obtain a reliable tight connection, the
Предлагаемая конструкция фланцевой металлической прокладки повышает герметичность разъемного соединения, позволяет многократно использовать тороидальное кольцо и вернуть в эксплуатацию ранее использованные прокладки путем выполнения соответствующих углублений на тороидальном кольце и размещения над ними пластичного уплотнителя.The proposed design of a flanged metal gasket increases the tightness of the detachable connection, allows the toroidal ring to be reused and the previously used gaskets returned to operation by making corresponding recesses on the toroidal ring and placing a plastic seal over them.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013154147/06A RU2554128C1 (en) | 2013-12-05 | 2013-12-05 | Flange metal gasket |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013154147/06A RU2554128C1 (en) | 2013-12-05 | 2013-12-05 | Flange metal gasket |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2554128C1 true RU2554128C1 (en) | 2015-06-27 |
Family
ID=53498335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013154147/06A RU2554128C1 (en) | 2013-12-05 | 2013-12-05 | Flange metal gasket |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2554128C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2737023C1 (en) * | 2020-03-04 | 2020-11-24 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Wedge joint of shells of revolution |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4230322A1 (en) * | 1992-09-10 | 1994-03-17 | Jung Alfred H | Method for prodn of seal - involves metallic base body on surfaces of which flat seal layers are fitted |
| DE9317130U1 (en) * | 1993-11-09 | 1994-03-17 | Jung Alfred H | Centering device for static seals |
| EP0922897A2 (en) * | 1997-12-12 | 1999-06-16 | IBK Wiesehahn GmbH | Sealing arrangement for flanges and pipe connections |
| RU2224941C2 (en) * | 2001-11-29 | 2004-02-27 | Нарбутовских Юрий Павлович | Flanged connection of parts |
| RU2482362C2 (en) * | 2008-07-16 | 2013-05-20 | Мицо, Спол. С.Р.О. | Flat serrate sealing gasket with two-sided straps for sealing of detachable flange connections |
-
2013
- 2013-12-05 RU RU2013154147/06A patent/RU2554128C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4230322A1 (en) * | 1992-09-10 | 1994-03-17 | Jung Alfred H | Method for prodn of seal - involves metallic base body on surfaces of which flat seal layers are fitted |
| DE9317130U1 (en) * | 1993-11-09 | 1994-03-17 | Jung Alfred H | Centering device for static seals |
| EP0922897A2 (en) * | 1997-12-12 | 1999-06-16 | IBK Wiesehahn GmbH | Sealing arrangement for flanges and pipe connections |
| RU2224941C2 (en) * | 2001-11-29 | 2004-02-27 | Нарбутовских Юрий Павлович | Flanged connection of parts |
| RU2482362C2 (en) * | 2008-07-16 | 2013-05-20 | Мицо, Спол. С.Р.О. | Flat serrate sealing gasket with two-sided straps for sealing of detachable flange connections |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2737023C1 (en) * | 2020-03-04 | 2020-11-24 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Wedge joint of shells of revolution |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2482362C2 (en) | Flat serrate sealing gasket with two-sided straps for sealing of detachable flange connections | |
| US11725761B2 (en) | Sealing device for flanges | |
| US10591061B2 (en) | Gasket and the manufacturing method thereof | |
| AU2011229939B2 (en) | Sealed pipe joint | |
| US20180058152A1 (en) | Sealed pipe joint | |
| US9574690B2 (en) | Sleeve member, end fitting assembly and method of assembly of flexible pipe | |
| US20170009918A1 (en) | Gasket with compression and rotation control | |
| JP2012511676A (en) | Sealed tubular connecting parts used in the petroleum industry and manufacturing method of the connecting parts | |
| KR101506189B1 (en) | An insulated gasket for high temperature and pressure having sealing pad | |
| US20130313788A1 (en) | Spiral wound gasket | |
| RU2554128C1 (en) | Flange metal gasket | |
| US10753521B1 (en) | Inner diameter seal gasket | |
| RU2487228C1 (en) | Section of heat-insulated string | |
| FI79750C (en) | TAETNING FOER PLANA SKARVYTOR OCH FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV DEN. | |
| RU2489633C1 (en) | Seal of detachable connection | |
| RU2448297C2 (en) | Protection method of weld joint of pipes with inner coating against corrosion | |
| GB2317934A (en) | A seal for an annulus between inner and outer pipes | |
| RU2372538C1 (en) | Sealing ring for packing box | |
| CN103644399A (en) | Composite hose trapezoid cross section embedded anti-pressure armor layer | |
| RU2805402C1 (en) | Spiral wound gasket and method of its manufacture | |
| JP3290079B2 (en) | Spiral gasket | |
| RU160578U1 (en) | PIPELINE WELD PROTECTION DEVICE | |
| RU2218495C1 (en) | Metal sealing ring | |
| RU2272203C1 (en) | Sealing spacer | |
| US11725732B2 (en) | Seal between mutually fixed surfaces |