Уплотнение неподвижных соединений

Статика и движение: в чём разница

Три решения при подборе

• Смесь выбирают по среде и температуре. Давление держит не резина, а канавка: при верной глубине и ширине кольцу некуда уйти.
• Сжатие кольца задаёт канавка. Недожатое пропускает среду с первого дня, пережатое трескается при сборке и быстрее теряет упругость.
• Защитное кольцо ставят, когда давление велико или стык заметно «дышит»: оно перекрывает щель, в которую иначе уходит резина.

Торцевая или радиальная канавка

У фланца кольцо обычно лежит в торцевой канавке и сжимается по высоте, когда затягивают болты. У пробки, крышки на резьбе или вставного стакана канавка радиальная: кольцо сжимается между двумя цилиндрическими поверхностями. Размер кольца для этих двух случаев выбирается по-разному, поэтому в заявке важно указать, какая канавка у вас.

В торцевой канавке кольцо должно упираться в ту стенку, куда его прижимает давление. Если давление изнутри — кольцо подбирают так, чтобы оно прилегало к наружной стенке канавки; если снаружи — к внутренней. Иначе при каждом наборе давления оно сдвигается и истирается.

Можно ли поставить старое кольцо обратно

Лучше не ставить. Кольцо, простоявшее в сжатом стыке, запоминает форму канавки: сечение становится плоским, и упругости на повторную сборку уже не хватает. После разборки соединение, которое годами не текло, часто начинает течь именно по этой причине.

Если соединение разбирают регулярно — для обслуживания или чистки, — имеет смысл сразу заказать запас колец и менять их при каждой сборке.

Когда кольцо — не лучший выбор

Кольцо хорошо там, где под него сделана канавка. Если её нет, поверхности неровные или зазор между ними большой и непостоянный, надёжнее плоская прокладка, вырезанная по контуру фланца. Скажите, какой у вас стык, — подскажем, что выбрать.

Почему течёт стык: частые причины

• Кольцо подрезали при сборке — острая кромка канавки или резьба на пути. На снятом кольце виден ровный надрез.
• Кольцо сплющилось и перестало пружинить — оно старое или стояло при температуре выше допустимой для материала.
• Кольцо выдавило в зазор — на нём «бахрома» с одной стороны. Нужно защитное кольцо или меньший зазор.
• Кольцо разбухло — материал не подходит к среде. Здесь замена той же марки не поможет.
• Фланец затянут неравномерно — болты тянули по кругу, а не крест-накрест, и одна сторона осталась без сжатия.

Материал под среду

Для масел и топлива обычно берут нитрильную резину, для горячей воды, пара и тормозной жидкости — этиленпропиленовую, для высоких температур и агрессивной химии — фторкаучук, для пищевых и медицинских соединений с перепадами температуры — силикон. Это ориентир, а не правило: точную марку подтверждаем по вашей среде и температуре.

Как затягивать соединение

Болты фланца тянут крест-накрест и в несколько проходов, постепенно доводя усилие. Если затянуть один болт до конца, а потом соседний, фланец перекашивается: с одной стороны кольцо пережато, с другой почти свободно, и течь появится там, где сжатия не хватило.

Хорошо спроектированная торцевая канавка ограничивает сжатие сама: фланцы сходятся металлом по металлу, и кольцо сжимается ровно настолько, насколько позволяет глубина канавки. Перетянуть такое соединение нельзя, а вот не дотянуть — можно, поэтому смотрите, сошлись ли поверхности по всему контуру.

У резьбовой пробки с кольцом под буртом правило то же: кольцо должно сесть в свою выточку, а бурт — лечь на корпус. Пробка, которую пришлось тянуть «до упора» и дальше, чаще всего стоит на подрезанном или лишнем по толщине кольце.

После первого пуска под давлением и прогрева соединение стоит осмотреть ещё раз: резина садится, и у фланцев на прокладках болты иногда приходится подтянуть. Для торцевой канавки с упором металл в металл это обычно не нужно — там сжатие кольца задано самой канавкой.

Что прислать, чтобы подобрать кольцо

• тип канавки — торцевая или радиальная — и её размеры: диаметры, ширину, глубину;
• рабочую среду, температуру и давление, а если давление снаружи — отметьте это;
• фото снятого кольца или соединения в разборе;
• сколько колец нужно — с запасом, если соединение разбирают регулярно.

Кольцо или жидкий герметик

Анаэробный или силиконовый герметик хорош для плоских металлических стыков без канавки, которые редко разбирают. Кольцо выигрывает там, где соединение обслуживают: его снимают и ставят новое за минуты, без зачистки поверхностей.

Ставить то и другое одновременно не стоит: герметик, попавший в канавку, мешает кольцу сжиматься равномерно, и стык начинает течь именно там, где его пытались «усилить».

Нагрев и охлаждение

Соединение, которое то нагревается, то остывает, работает тяжелее постоянно горячего. Металл фланца расширяется и сжимается, зазор в стыке «дышит», и кольцо должно успевать за ним. При таких циклах важны не только верхний предел температуры материала, но и его упругость на холоде: затвердевшее кольцо не закроет щель, пока узел не прогреется.

Крышки, которые открывают часто

У люка, лючка для чистки или крышки фильтра кольцо живёт тяжелее, чем у фланца, который собрали и забыли. При каждом открывании оно может остаться на ответной поверхности или выпасть из канавки. Такие места делают с канавкой, сужающейся к открытой стороне, — кольцо в ней держится само.

Если канавка обычная, прямоугольная, и кольцо выпадает, помогает кольцо чуть большего сечения или из более мягкой смеси — подберём по размерам канавки.

Кольцо во фланце вакуумной линии

В вакууме давление приходит снаружи, и кольцо в торцевой канавке прижимают к внутренней её стенке, а не к наружной. Важнее становятся чистота и гладкость уплотняемых поверхностей: даже тонкая риска поперёк кольца даёт натекание.

Для таких узлов имеет значение и материал: разные резины по-разному пропускают газ и выделяют летучие вещества. Напишите, какой вакуум держит линия, — предложим подходящую смесь.

Какие смеси берут чаще

Колец круглого сечения в каталоге — 61647; больше всего размеров в этих материалах:

• NBR85 — 11605 позиций
• FPM — 7038 позиций
• NBR70 — 6282 позиций
• PU — 6175 позиций
• FKM75 — 4652 позиций
• NBR90 — 4612 позиций

Среда необычная — подберём смесь по задаче: назовите её и рабочую температуру.