Материалы прокладок и уплотнений: таблица подбора
Прокладка — самый дешёвый элемент фланцевого соединения и самая частая причина его течи. В 9 случаях из 10 виноват не монтаж, а неправильно выбранный материал: резина, которая не должна была контактировать с этой средой или работать при этой температуре. Ниже — сводная таблица по семи основным материалам уплотнений и разбор, где какой уместен.
Сводная таблица материалов
| Обозначение | Химическая основа | Рабочие среды | Температура | Не применять с |
|---|---|---|---|---|
| NBR бутадиен-нитрильный каучук | сополимер бутадиена и акрилонитрила с высоким содержанием нитрила | углеводороды с долей ароматических соединений до 45 %, природный газ, воздух, вода, спирты и гликоли | −20…+100 °C (−4…+212 °F) | растворители, бензол, ксилол |
| EPDM HT этилен-пропиленовый, высокотемпературный | терполимер этилена и пропилена | вода, пар, морская вода, солевые растворы, абразивные среды, фосфаты, эфиры, кетоны, пищевые щелочные среды, неорганические кислоты низкой концентрации | −35…+150 °C (−31…+302 °F) | углеводороды, масла, жиры, сухой горячий воздух |
| FPM (Viton) фторкаучук | сополимер гексафторпропилена и винилиденфторида | углеводороды с высоким содержанием ароматики, минеральные и галогенсодержащие кислоты, фосфорная кислота, ароматические и алифатические эфиры | −10…+160 °C (+14…+320 °F) | пар, кетоны, амины, простые эфиры, щёлочи |
| CR неопрен | полихлоропрен | масла, разбавленные минеральные кислоты, щёлочи, жиры | −18…+90 °C (0…+194 °F) | кетоны, концентрированные кислоты, растворители для красок |
| NR натуральный каучук | натуральный латекс | абразивные среды, пульпа, сыпучие материалы | −35…+65 °C (−31…+149 °F) | пар, углеводороды, масла |
| Q силикон | кремнийорганический метилвинилсилоксан | напитки, пищевые продукты, сухой горячий воздух | −30…+150 °C (−22…+302 °F) | углеводороды, растворители, пар |
| PTFE фторопласт-4 | политетрафторэтилен | агрессивные и коррозионные среды, растворители, кислоты и щёлочи практически любой концентрации | −40…+150 °C (−40…+302 °F) | абразивные среды, газообразный фтор, расплавы щелочных металлов |
Температурные диапазоны приведены для уплотнения в составе соединения, а не для самого полимера: чистый PTFE, например, выдерживает существенно больше, но в реальном фланцевом узле ограничением становится ползучесть материала под нагрузкой.
Как читать таблицу и не ошибиться
Сначала среда, потом температура
Ошибка по среде необратима: резина набухает, теряет прочность и выдавливается из соединения. Ошибка по температуре обычно даёт медленную деградацию — прокладка твердеет и течь появляется через сезон. Поэтому колонку «не применять с» читают первой.
Классический промах: EPDM на нефтепродуктах
EPDM — лучший выбор для воды, отопления и пара и худший для всего, что содержит масло. Он набухает в углеводородах на десятки процентов. Обратная ситуация не менее частая: NBR отлично работает с топливом и маслом, но в горячей воде и паре стареет быстро.
Ароматика решает, NBR или FPM
Для топлив и растворителей граница проходит по содержанию ароматических соединений: примерно до 45 % справляется NBR, выше — нужен фторкаучук FPM (Viton). При этом FPM, наоборот, не любит пар и щёлочи.
Что ставить, если среда неизвестна
На воду и отопление в жилом фонде — EPDM или паронит. На технологический трубопровод с неизвестным составом среды — PTFE: он инертен почти ко всему, и это единственный материал из списка, где ошибиться по химии практически невозможно. Цена выше, но дешевле одной аварийной остановки.
Отдельно о паронитовых прокладках
Паронит стоит вне этой таблицы: это не эластомер, а композит из асбестового или безасбестового волокна с каучуковым связующим. Он держит более высокие температуры и давления, чем любая резина, но требует существенно большего усилия затяжки и не подходит для соединений с тонкими или чугунными фланцами. На воде, паре и нефтепродуктах в промышленных узлах паронит остаётся основным материалом, а резина применяется там, где нужна мягкость и малое усилие обжатия.
Практический порядок подбора
- Определите среду точно — не «техническая жидкость», а состав и концентрация. Для смесей ориентируйтесь на самый агрессивный компонент.
- Возьмите максимальную рабочую температуру, а не среднюю, и добавьте запас на промывки и пропарку, если они предусмотрены.
- Проверьте давление и тип фланца. Мягкая резина на Ру 25 и выше выдавливается; там нужен паронит, PTFE или спирально-навитая прокладка.
- Сверьтесь с колонкой ограничений — она важнее колонки применений.
- Учтите пищевые и питьевые допуски, если это водоснабжение или пищевое производство: там нужны EPDM или силикон соответствующего исполнения.
Что есть в наличии
- Прокладки фланцевые
- Прокладки паронитовые
- Прокладки ТМКЩ
- Прокладки биконит
- Прокладки для Clamp-соединений
- Паронит и резина листовые
Вопросы и ответы
Чем отличается EPDM от EPDM HT? Индекс HT (high temperature) означает рецептуру с повышенной верхней границей — до +150 °C против примерно +110 °C у обычного. Химическая стойкость та же.
Можно ли ставить силикон на воду? На питьевую и пищевую — да, силикон для этого и предназначен. На отопление и пар — нет: паром силикон разрушается.
Viton дороже. Когда он действительно нужен? Когда есть ароматические углеводороды, галогенсодержащие кислоты или температура выше 120 °C при контакте с маслом. На воде и обычном топливе переплата не оправдана.
Почему нельзя ставить натуральный каучук на масло? NR растворяется в нефтепродуктах. Его область — абразивные и пульповые среды, где ценится стойкость к истиранию, а не химическая стойкость.
Прокладка потекла через месяц — дело в материале? Проверьте три вещи: совместимость со средой, температуру в пике (а не в норме) и усилие затяжки. Мягкую резину часто перетягивают и выдавливают из зазора.