Кіріспе

Механикалық пломбаның түрі – механикалық пломбалар.

Пломба – екі немесе одан көп жұптасқан беттер арасындағы кеңістікті толтыратын механикалық пломба, көбінесе қысым астында біріктірілген объектілерден немесе оларға сұйықтық ағуының алдын алу үшін қолданылады. Бұл деформацияланатын материал, механикалық құрастыруда статикалық пломбаны жасау және әртүрлі жұмыс жағдайларында оны сақтау үшін пайдаланылады. Пломбалар машина бөліктеріндегі толыққанды емес жұптасқан беттерге мүмкіндік береді, олар бұрыс пішіндерді толтыра алады. Пломбалар көбінесе парақ материалдардан кесіп жасалады. Қате немесе ағып тұратын пломбалардың салдарынан туындайтын шығындар мен қауіпсіздік мәселелерін ескере отырып, қолданбаның қажеттіліктеріне сәйкес дұрыс пломба материалы таңдалғаны маңызды. Жоғары қысымды бу жүйелері сияқты нақты қолданыстарға арналған пломбаларда асбест болуы мүмкін. Алайда, асбестпен байланысты денсаулыққа қауіптер болғандықтан, асбестсіз пломба материалдары мүмкіндігі болғанда қолданылады. Пломбаның жобаланған кеңістігін, тіпті ұсақ бұрыс пішіндерді де деформациялап, тығыз толтыруға қабілетті болу үшін, белгілі бір деңгейде иілгіш материалдан жасалғандығы қалаған жөн. Кейбір пломба түрлері дұрыс жұмыс істеуі үшін пломба бетіне тікелей герметик жағуды қажет етеді. Кейбір (құбыр) пломбалары толығымен металдан жасалған және пломбаны жасау үшін тіреу бетіне сүйенеді; металдың өзінің серпімділік қасиеттері қолданылады (материалдың беріктігі σy дейін, бірақ одан аспайды). Бұл кейбір "сақиналық қосылыстарда" (RTJ) немесе басқа металл пломба жүйелерінде кездеседі. Бұл қосылыстар R con және E con типтес қысымға төзімді қосылыстар деп аталады. Кейбір пломбалар орнында құйылып, бекітіледі. Бұл материалдар орнында қалыптасқан пломбалар деп аталады.

Қасиеттері

Тығыздағыштар әдетте жалпақ материалдан жасалады, мысалы қағаз, резеңке, силикон, металл, пробка, иірім, неопрен, нитрил резеңке, шыны талшығы, политетрафторэтилен (PTFE немесе Тефлон деп те аталады) немесе пластикалық полимер (мысалы, полихлортрифторэтилен). Қысылған талшықты тығыздағыш материалды өнеркәсіптік қолданбаларда пайдаланғанда, тиімді тығыздағыштардың маңызды қасиеттерінің бірі – жоғары қысымға төтеп беру қабілеті. Көптеген өнеркәсіптік тығыздағыштарда бұрандалар 14 МПа (2000 фунт/квадрат дюйм) немесе одан да жоғары қысыммен қысым түсіреді. Жалпы алғанда, тығыздағыштың жұмысын жақсартуға көмектесетін бірнеше қағида бар. Олардың ең көп сынақтан өткендерінің бірі: «Тығыздағышқа қаншалықты көп қысым түсірілсе, ол соншалықты ұзақ қызмет етеді». Тығыздағыш материалдың қысымға төтеп беру қабілетін өлшеудің әртүрлі тәсілдері бар. «Жылумен қысымға сынау» осы сынақтардың ең қабылданған түрі болып табылады. Көптеген тығыздағыш материалдарын өндірушілер осы сынақтардың нәтижелерін ұсынады немесе жариялайды.

Қалқалы тығындар

Тығыздағыштарды тегіс, жұқа материалдың қажетті пішінін кесіп алу арқылы жасауға болады, нәтижесінде табақша тығыздағыштар пайда болады. Табақша тығыздағыштарды жылдам және арзан өндіруге болады, олардың ішінде талшықты материалдар мен тоқылған графиттен (бұрынғыда қысылған асбесттен) әртүрлі материалдардан жасауға болады. Бұл тығыздағыштар қолданылатын материалдың химиялық тұрақтылығына байланысты әртүрлі химиялық талаптарды қанағаттандыра алады. Асбестсіз тығыздағыш табақшасы берік, көп материалды және қалың болып келеді. Материалдардың мысалдары: минералды, көміртек немесе EPDM, Нитрил, Неопрен, Табиғи, SBR енгізу сияқты синтетикалық резиналар – олардың әрқайсысы әртүрлі қолдануларға сәйкес ерекше қасиеттерге ие.

Қатты материалдан жасалған тығындар

Қатты материалды қолдану идеясы – парақтардан кесіп алу мүмкін емес, бірақ өндіруге арзан металдарды пайдалану. Мұндай прокладкалар әдетте парақ прокладкаларға қарағанда сапаны бақылаудың жоғары деңгейіне ие, сондай-ақ олар жоғары температура мен қысымға төтеп бере алады. Басты кемшілігі – қатты металлдың фланцтың бетімен тегіс болуы және ағып кетуді болдырмау үшін күшті қысымға түсуі керек. Материалды таңдау қиын, себебі негізгі материал металл болғандықтан, өндіріс процесінде ластану мен тотығу қаупі бар. Тағы бір кемшілігі – қолданылатын металл фланцтан жұмсақ болуы тиіс, осылайша фланцтың деформациясын болдырмай, болашақ прокладкалармен тығыз жабысуын қамтамасыз етуге болады. Осыған қарамастан, мұндай прокладкалар өнеркәсіпте өз орнын тапқан.

Спиральды жарақаттандырылған тығыздағыштар

Спиральды жарақатты тығындар металл және толтырғыш материалдың қоспасынан тұрады. Әдетте, тығын көміртекті немесе тот баспайтын болаттан жасалған металл, дөңгелек спираль түрінде (басқа пішіндер де мүмкін) сыртқа қарай оралады, ал толтырғыш материал (көбінесе иілгіш графит) сол сияқты, бірақ қарсы жағынан басталады. Нәтижесінде толтырғыш пен металл қабаттары бірінен соң бірі орналасады. Осы тығындардағы толтырғыш материал тығыздаушы элемент ретінде жұмыс істейді, ал металл құрылымдық қолдау көрсетеді. Бұл тығындар көптеген қолдануларда өте сенімді екенін дәлелдеді, сонымен қатар қатты тығындарға қарағанда төмен қысым күшімен бекітілуге мүмкіндік береді, бірақ құны жоғары.

Тұрақты орындықтардың кернеулік тығыздағыштары

Тұрақты орындық кернеулі тығыздағыш екі құрамдас бөліктен тұрады: мысалы, тот баспайтын болат сияқты қолайлы материалдан жасалған қатты тасымалдағыш сақина және екі қарама-қарсы каналға орнатылған, тасымалдағыш сақинаның екі жағында орналасқан, сығымдалатын материалдан жасалған екі тығыздаушы элемент. Тығыздаушы элементтер әдетте (кеңейтілген графит, кеңейтілген политетрафторэтилен (PTFE), вермикулит және т.б.) процестік сұйыққа және қолданылуға сәйкес материалдан жасалады. Тұрақты орындық кернеулі тығыздағыштар өз атауын тасымалдағыш сақина профилінің фланцтың бұрылуын (болттың алдын ала жүктелуі кезіндегі деформациясын) ескеретіндіктен алды. Барлық басқа дәстүрлі тығыздағыштарда, фланцты бекіту бұрандалары тартылғанда, фланц жүктеме астында радиалды деформацияланады, нәтижесінде тығыздағыштың ең көп қысылуы және ең жоғары кернеуі тығыздағыштың сыртқы жиегінде пайда болады. Тұрақты орындық кернеулі тығыздағыштарда қолданылатын тасымалдағыш сақина, берілген фланцтың мөлшеріне, қысым класына және материалына сәйкес тасымалдағыш сақинаны жасау кезінде осы деформацияны ескереді, сондықтан тасымалдағыш сақина профилін тығыздағыш орындық кернеуінің бүкіл тығыздау аумағында радиалды біркелкі болуын қамтамасыз ету үшін реттеуге болады. Бұдан әрі, тығыздаушы элементтер фланц беттерімен тасымалдағыш сақинадағы қарама-қарсы каналдарда толықтай шектелгендіктен, тығыздағышқа әсер ететін қызмет кезіндегі кез келген сығымдау күштері тасымалдағыш сақина арқылы беріледі және тығыздаушы элементтердің одан әрі сығылуына жол бермейді, осылайша қызмет кезінде тығыздағыштың «тұрақты» орындық кернеуін сақтайды. Осылайша, тығыздағыш крепеждің, жоғары жүйелік дірілдің немесе жүйелік жылу циклдарының әсерінен болатын тығыздағыштың әдеттегі бұзылу түрлеріне төзімді. Тұрақты орындық кернеулі тығыздағыштардың жақсартылған тығыздау қабілетінің негізгі принципі мынада: (i) егер фланцтың тығыздау беттері тығыздауға қол жеткізе алса, (ii) тығыздаушы элементтер процестік сұйыққа және қолданылуға сәйкес келсе және (iii) тығыздау үшін қажетті тығыздағыш орындық кернеуі орнату кезінде қол жеткізілсе, онда қызмет кезінде тығыздағыштың ағып кету мүмкіндігі айтарлықтай төмендеді немесе толығымен жойылады.

Қос жапсырмалы тығындар

Қос қабықшалы тығыздағыштар – толтырғыш материал мен металл материалдардың тағы бір үйлесімі. Бұл жағдайда, металдан "С" әрпіне ұқсас ұштары бар түтік жасалады, ал "С" әрпінің ішіне орналасатын қосымша бөлік түтікті қосылған жерлерінде ең қалың етеді. Толықтырғыш материал қабықша мен бөлік арасына сорғыланады. Пайдаланылған кезде, қысылған тығыздағышта контакті жасалатын екі ұшында металл мөлшері артық болады (қабықша мен бөліктің өзара әрекеттесуі нәтижесінде) және осы екі жер процесс тығыздау жүгін көтереді. Бұл тығыздағыштарды жапыраққа айналдырып, арасына толтырғыш салынатын кез келген материалдан жасауға болады, себебі олар үшін тек қабықша мен бөлік қажет.

Камм профильді тығындар

Камм профильді тығындар (кейде олардың пішіні ішкі жану қозғалтқыштарындағы айналмалы компонент – кемшабтың пішініне ұқсас болғандықтан "кампрофиль" деп те жазылады) көптеген ескі тығыздамаларда қолданылады, себебі олар икемді және сенімді болып келеді. Камм профильдері иілгіш қаптамасы бар қатты, толқынды өзектен тұрады. Бұл конструкция тығынға өте жоғары қысым жасауға және тығын жиектері бойымен тығыз жабысуға мүмкіндік береді. Әдетте, металл өзегі емес, графит тозуға бейім болғандықтан, камм профилін кейіннен жөндеуге болады. Камм профильдің көптеген қолдануларда бастапқы құны жоғары, бірақ бұл ұзақ қызмет ету мерзімімен және сенімділіктің артуымен толықтай өтелді.

Балық сүйегі жапсырмалары

Балық қаңқасы тығыздағыштары Kammprofile және Spiralwound тығыздағыштарының тікелей орнын басады. Олар ұқсас материалдардан толыққанды CNC станоктарында жасалған, бірақ тығыздағыштардың конструкциясы туа біткен кемшіліктерді жояды. Балық қаңқасы тығыздағыштары сақтауда немесе өндіріс орнында оралып қалмайды. Дөңгелектелген жиектері фланецке зақым келтірмейді. Қосымша "Тоқтау тірегі" балық қаңқасы тығыздағыштарының тым қысылуына/ұнтақталуына кедерілмейді, бұл көбінесе өндіріс іске қосылғанда қыздырылған моменттік техника қолданудың нәтижесінде болады. Тығыздағыштың қаңқалары серпімді болып қалады және температуралық өзгерістерге және жүйелік қысымның өсуіне бейімделеді, нәтижесінде осы сипаттағы барлық басқа тығыздағыштардан айқын артық өнім беретін берік және сенімді фланец тығыздамасы пайда болады.

Жұмсақ кесінді тығын

Жұмсақ тығыздағыш – жұмсақ (икемді) жапырақ материалдан кесілген және бұрандалық жүктеме аз болғанда да беткейдің тегіс еместіктеріне оңай бейімделетін тығыздағыш. Жұмсақ тығыздағыштар жылу алмастырғыштарда, компрессорларда, клапан қақпақтарында және құбыр фланцтарында қолданылады.

Сақина түріндегі буып-түю жабдығы (RTJ жабдығы)

Реттік тығыздағыш (RTJ Seal) – мұнай өнеркәсібінде, мұнай алаптарын бұрғылауда, қысымды ыдыстардың қосылыстарында, құбырларда, клапандарда және тағы да басқа салаларда қолданылатын жоғары сенімділікке, жоғары температураға, жоғары қысымға төзімді тығыздағыш. Сақиналық қаптаманың (RTJ) қозғалысын осьтік сығылу күшінің әсерінен деформацияланған тығыздағыш фланецтің ойысындағы тегіс емес ағын ретінде сипаттауға болады. Түсті тығыздағыштың (RTJ тығыздағышының) жүктеме алаңы кішкентай болғандықтан, тығыздау беті мен ойық арасындағы беттік қысым жоғары болады, техникалық қызмет көрсету мүмкіндіктері нашар және оны қайта пайдалануға болмайды.

Бөлшектік қысым күші

Біркелкі емес қысымның туындауына түрлі факторлар себеп болуы мүмкін. Біріншісі – адам факторы: бұранданың алдын ала жүктемесін асимметриялық қолдану, бұл тең емес қысымға алып келеді. Теориялық тұрғыдан алғанда, фланцтарды қысқанда тығыздау беттері толығымен параллель болуы керек, бірақ іс жүзінде құбыр желісінің орта сызығы толығымен концентрлі бола алмайды, ал фланцтағы бұрандаларды тарту фланцтағы үздіксіздікке себеп болады. Асимметриялық қосылымдарда тығыздау беттері одан әрі деформацияланып, қысым төмендеп, пайдалы жүктеме кезінде ақаулар пайда болуы мүмкін. Үшіншіден, бұрандалардың тығыздығы қысымның таралуына айқын әсер етеді, бұрандалар неғұрлым жақын орналасса, қысым соғұрлым біркелкі болады.

Кернеуді жеңілдету және айналым моментін жоғалту

Фланецтің бұрандаларын жақындатыңыз. Діріл, температура өзгерісі және спиральді жаралы прокладканың кернеуінің азаюы сияқты факторларға байланысты бұранданың тартылу күші біртіндеп төмендеп, айналу моментінің жоғалуына және осыдан ағып кетуге себеп болуы мүмкін. Әдетте, ұзын және кішкентай диаметрлі бұрандалар айналу моментінің жоғалуын болдырмауға жақсырақ келеді. Ұзын, жіңішке бұранда айналу моментінің жоғалуын болдырмаудың тиімді жолы болып табылады. Бұранданы белгілі бір уақытқа дейін қыздырып созу, содан кейін белгілі бір айналу моментін сақтау, айналу моментінің жоғалуын болдырмау үшін өте тиімді. Прокладка жұқарақ және кішкентайрақ болса, айналу моментінің жоғалуы көбірек болады. Сонымен қатар, машинаның және құбырдың күшті дірілін болдырмау және оларды жақын орналасқан жабдықтардың дірілінен оқшаулау қажет. Тығыздау бетіне соққы тигізудің маңызы жоқ. Жақындатылған бұрандаларға соққы тигізбеу айналу моментінің жоғалуын болдырмауға көмектеседі.

Бет тегіс емес

Жабын жабылуын дұрыс жасау маңызды, әйтпесе ол ағып кетуге себеп болады. Тым тегіс бет қысым кезінде тығыздағыштың жарылып кетуіне мүмкіндік береді. Жазық өңделмеген бет ағып кету жолдарына себеп болуы мүмкін. Жалпы ереже бойынша, бет 32RMS дейін машинамен өңделуі керек. Бұл беттің жазық болуын қамтамасыз етеді, бірақ тығыздаманы қысым кезінде жақсы ұстап тұруға жеткілікті беттік текстурамен.

Металлдан жасалған қатаң жабын

Металл өзекті қапталған тығыздағыштарда өзектің екі жағы да икемді, өзгертілгіш тығыздағышпен жабылады. 300 дейінгі қысым класында күшейтілген металл тығыздағыштары бар. Берік металл өзегі қысымға байланысты тығыздағыштың бұзылуына жол бермейді, ал жұмсақ өзегі жоғары сапалы тығыздалуды қамтамасыз етеді.