ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Условия герметичности кранов из "Краны для трубопроводов " Второе направление — уменьшение высоты неровностей уплотнительных поверхностей в процессе работы путем их деформации (упругой, пластической или смешанной) за счет больших удельных давлений. Здесь ограничениями являются необходимость создания высоких усилий уплотнения, нагружающих конструкцию, а следовательно, необходимость увеличения ее прочности, габаритов и веса, понижение надежности и долговечности работы уплотнения с ростом удельных давлений. Для того чтобы обойти эти трудности, часто применяют материалы с низким модулем упругости (неметаллические). При этом усилия, необходимые для деформации микронеровностей, могут быть значительно снижены. [c.95] Третье направление повышения герметичности — увеличение критического значения зазора, а также уменьшение эффективных зазоров путем нанесения на уплотнительные поверхности поверхностно-активных веществ — смазок. Последние адсорбируются на металлической поверхности, ухудшая капиллярную проницаемость системы зазоров (что соответствует увеличению критического значения зазора), и частично заполняют эти зазоры, что препятствует протеканию среды ввиду высокой вязкости смазок (уменьшая тем самым эффективную величину зазора). Все указанные методы применяются на практике уплотнительные поверхности кранов притираются или полируются (при работе металла по пластмассе), сжимаются до создания высоких удельных давлений и покрываются смазками. [c.95] Сложность и многообразие процессов, лежащих в основе работы контактных уплотнений, в том числе и в затворе крана, не позволили пока создать физическую теорию работы этих уплотнений, учитывающую микрогеометрию уплотнительных поверхностей. Попытка такого рода предпринята в работе одного из авторов [33]. Однако исследования в этом направлении еще не доведены до практически приемлемых результатов. Поэтому рассматриваемые ниже условия герметичности кранов являются эмпирическими. [c.95] По условиям работы уплотнительных поверхностей краны можно разделить на три группы. К первой относятся краны, работающие без всякой смазки. Это—-краны для химических производств и других процессов и установок, где не допускается даже малейшее загрязнение среды смазкой, а также краны для сред, в которых смазки быстро растворяются или разрушаются. Сюда относится также большое количество конструкций, где осуществляется уплотнение металл по неметаллу , причем неметаллический материал обладает хорошими антифрикционными свойствами. Ко второй группе относятся краны, в которых уплотнительные поверхности покрываются тонким слоем смазки при сборке и профилактике. Это большинство кранов низкого давления массового применения — краны для воды, пара, нефтепродуктов, воздуха и других сред. К третьей группе относятся краны со смазкой, где специальная смазка принудительно подается на уплотнительные поверхности в процессе работы. Это, главным образом, краны для газо- и нефтепроводов высокого и среднего давления, а также для химической промышленности. [c.96] Значения коэффициентов с, к п т приведены ниже. [c.97] чь и твердые сплавы. [c.97] бронза и латунь. . . [c.97] Алюминий и его сплавы, полиэтилен, винипласт. Резина средней твердости, пластикат полихлорвинило вый. [c.97] Затворы шарового и цилиндрического кранов работают в условиях, близких к условиям работы плоского затвора вентиля. Кривизна уплотнения здесь не играет большой роли, так как радиус кривизны уплотнительных поверхностей очень велик по сравнению с размерами микронеровностей, а следовательно, и с высотой зазоров между поверхностями. Клиновой эффект в шаровом кране также не играет существенной роли ввиду большого угла, образуемого уплотнительными поверхностями (порядка 90°). В цилиндрическом кране клиновой эффект вообще отсутствует. Поэтому удельные давления, необходимые для обеспечения герметичности шаровых и цилиндрических кранов, можно определять по формуле (53). [c.97] Необходимо отметить, что удельные давления на неплоских уплотнительных поверхностях в шаровых и цилиндрических кранах распределены неравномерно. Однако и на плоских уплотнениях вентилей фактические удельные давления также распределены неравномерно ввиду различной жесткости, и деформации элементов затвора. Поэтому удельные давления, вычисляемые по формуле (53), являются средними по уплотнению. [c.97] В конических кранах из-за клинового эффекта при работе затвора зависимость удельных давлений, необходимых для обеспечения герметичности, от давления среды, будет уже принципиально отличаться от таковой для плоского уплотнения. [c.97] Экспериментальные исследования конических кранов показали, что зависимость средних удельных давлений от рабочего давления рр при низких давлениях среды имеет криволинейный характер, а затем при более высоких давлениях становится почти прямолинейной (рис. 70). Этот же характерный вид графиков (рис. 71) был получен и при экспериментальных исследованиях конических уплотнений химических аппаратов [30]. [c.97] Значения коэффициентов и 2 приведены ниже. [c.98] Удельное давление 7 в формуле (54) является расчетным давлением на уплотнительной поверхности, соответствующим удельному давлению в формуле (7). [c.99] Расчеты по формуле (54) являются ориентировочными. Этой формулой можно пользоваться до проведения полных и систематических исследований кранов различных типов и исполнений, так как на герметичность крана оказывают влияние чистота обработки и качество притирки, жесткость корпуса и пробки, а также другие факторы, для учета которых необходимы специальные исследования. [c.99] Надежность и долговечность работы кранов. Надежность и долговечность кранов пока практически еще не исследовались. Поэтому здесь можно дать только ряд общих рекомендаций. [c.99] Уплотнительные поверхности кранов (особенно конических) работают в очень тяжелых условиях. Большая поверхность контакта, эффект расклинивания коническйх поверхностей, постоянство контакта — все эти факторы вызывают большую опасность задирания и заклинивания уплотнительных поверхностей. Поэтому выбору материалов конической пары и удельных давлений на них должно уделяться серьезное внимание. Одним из лучших материалов для конических кранов (по надежности и долговечности работы) является оловянистая бронза. Однако ввиду ее дефицитности для серийной арматуры бронза применяется редко. [c.99] Из цветных металлов наиболее часто применяется латунь ЛС 59-1, обладающая хорошими технологическими свойствами. Испытания показали, что краны с пробками и корпусами из латуни Л С 59-1 имеют вполне удовлетворительную долговечность. [c.99] Примерные значения предельных удельных давлений, которые можно допускать на уплотнительных поверхностях кранов без значительного снижения их долговечности, приведены в табл. 9. [c.100] Наплавка стеллитом. . . . Сталь кислотостойкая (хромоникелевая). . [c.100] Вернуться к основной статье