Матеріали прокладок і ущільнень: таблиця підбору
Прокладка — найдешевший елемент фланцевого з'єднання і найчастіша причина його течі. У 9 випадках із 10 винен не монтаж, а неправильно обраний матеріал: гума, яка не мала контактувати з цим середовищем або працювати за цієї температури. Нижче — зведена таблиця по семи основних матеріалах ущільнень і розбір, де який доречний.
Зведена таблиця матеріалів
| Позначення | Хімічна основа | Робочі середовища | Температура | Не застосовувати з |
|---|---|---|---|---|
| NBR бутадієн-нітрильний каучук | сополімер бутадієну й акрилонітрилу з високим вмістом нітрилу | вуглеводні з часткою ароматичних сполук до 45 %, природний газ, повітря, вода, спирти та гліколі | −20…+100 °C (−4…+212 °F) | розчинники, бензол, ксилол |
| EPDM HT етилен-пропіленовий, високотемпературний | терполімер етилену й пропілену | вода, пара, морська вода, сольові розчини, абразивні середовища, фосфати, ефіри, кетони, харчові лужні середовища, неорганічні кислоти низької концентрації | −35…+150 °C (−31…+302 °F) | вуглеводні, оливи, жири, сухе гаряче повітря |
| FPM (Viton) фторкаучук | сополімер гексафторпропілену й вініліденфториду | вуглеводні з високим вмістом ароматики, мінеральні та галогеновмісні кислоти, фосфорна кислота, ароматичні й аліфатичні ефіри | −10…+160 °C (+14…+320 °F) | пара, кетони, аміни, прості ефіри, луги |
| CR неопрен | поліхлоропрен | оливи, розбавлені мінеральні кислоти, луги, жири | −18…+90 °C (0…+194 °F) | кетони, концентровані кислоти, розчинники для фарб |
| NR натуральний каучук | натуральний латекс | абразивні середовища, пульпа, сипкі матеріали | −35…+65 °C (−31…+149 °F) | пара, вуглеводні, оливи |
| Q силікон | кремнійорганічний метилвінілсилоксан | напої, харчові продукти, сухе гаряче повітря | −30…+150 °C (−22…+302 °F) | вуглеводні, розчинники, пара |
| PTFE фторопласт-4 | політетрафторетилен | агресивні та корозійні середовища, розчинники, кислоти й луги майже будь-якої концентрації | −40…+150 °C (−40…+302 °F) | абразивні середовища, газоподібний фтор, розплави лужних металів |
Температурні діапазони наведено для ущільнення у складі з'єднання, а не для самого полімеру: чистий PTFE, наприклад, витримує значно більше, але в реальному фланцевому вузлі обмеженням стає повзучість матеріалу під навантаженням.
Як читати таблицю і не помилитися
Спочатку середовище, потім температура
Помилка із середовищем незворотна: гума набухає, втрачає міцність і видавлюється зі з'єднання. Помилка з температурою зазвичай дає повільну деградацію — прокладка твердне й теча з'являється через сезон. Тому колонку «не застосовувати з» читають першою.
Класичний промах: EPDM на нафтопродуктах
EPDM — найкращий вибір для води, опалення та пари і найгірший для всього, що містить оливу. Він набухає у вуглеводнях на десятки відсотків. Зворотна ситуація не менш часта: NBR чудово працює з паливом і оливою, але в гарячій воді та парі старіє швидко.
Ароматика вирішує, NBR чи FPM
Для палив і розчинників межа проходить за вмістом ароматичних сполук: приблизно до 45 % справляється NBR, вище — потрібен фторкаучук FPM (Viton). При цьому FPM, навпаки, не любить пару й луги.
Що ставити, якщо середовище невідоме
На воду й опалення в житловому фонді — EPDM або пароніт. На технологічний трубопровід із невідомим складом середовища — PTFE: він інертний майже до всього, і це єдиний матеріал зі списку, де помилитися з хімією практично неможливо. Ціна вища, але дешевша за одну аварійну зупинку.
Окремо про паронітові прокладки
Пароніт стоїть поза цією таблицею: це не еластомер, а композит з азбестового або безазбестового волокна з каучуковим зв'язувальним. Він тримає вищі температури й тиски, ніж будь-яка гума, але потребує істотно більшого зусилля затягування й не підходить для з'єднань із тонкими або чавунними фланцями. На воді, парі та нафтопродуктах у промислових вузлах пароніт лишається основним матеріалом, а гума застосовується там, де потрібна м'якість і мале зусилля обтиснення.
Практичний порядок підбору
- Визначте середовище точно — не «технічна рідина», а склад і концентрація. Для сумішей орієнтуйтеся на найагресивніший компонент.
- Візьміть максимальну робочу температуру, а не середню, і додайте запас на промивання та пропарювання, якщо вони передбачені.
- Перевірте тиск і тип фланця. М'яка гума на Ру 25 і вище видавлюється; там потрібен пароніт, PTFE або спірально-навита прокладка.
- Звіртеся з колонкою обмежень — вона важливіша за колонку застосувань.
- Врахуйте харчові та питні допуски, якщо це водопостачання чи харчове виробництво: там потрібні EPDM або силікон відповідного виконання.
Що є в наявності
- Прокладки фланцеві
- Прокладки паронітові
- Прокладки ТМКЩ
- Прокладки біконіт
- Прокладки для Clamp-з'єднань
- Пароніт і гума листові
Питання та відповіді
Чим відрізняється EPDM від EPDM HT? Індекс HT (high temperature) означає рецептуру з підвищеною верхньою межею — до +150 °C проти приблизно +110 °C у звичайного. Хімічна стійкість та сама.
Чи можна ставити силікон на воду? На питну й харчову — так, силікон для цього й призначений. На опалення та пару — ні: парою силікон руйнується.
Viton дорожчий. Коли він справді потрібен? Коли є ароматичні вуглеводні, галогеновмісні кислоти або температура вища за 120 °C у контакті з оливою. На воді та звичайному паливі переплата не виправдана.
Чому не можна ставити натуральний каучук на оливу? NR розчиняється в нафтопродуктах. Його сфера — абразивні та пульпові середовища, де цінується стійкість до стирання, а не хімічна стійкість.
Прокладка потекла через місяць — справа в матеріалі? Перевірте три речі: сумісність із середовищем, температуру в піку (а не в нормі) і зусилля затягування. М'яку гуму часто перетягують і видавлюють із зазору.