Фторопласт и пластмассовые материалы в конструкции шаровых кранов

В кранах шарового типа герметичность соединения запорного органа и корпуса устанавливается за счет их контакта через уплотнительные кольца. Тип материала колец, их механические и химические свойства играют большую роль при выборе области применения и конструкции данного вида запорной арматуры.

В шаровых кранах с плавающим запорным органом, имеющим канавку-проточку для крепления штока, герметичность обеспечивается за счет подвижности запорного органа, его плотного прижатия к уплотнительным кольцам под действием давления со стороны, противоположной направлению движения перекрываемой среды. При такой конструкции шарового крана уплотнительные кольца испытывают большие нагрузки и материал, из которого они изготовлены, должен иметь соответствующий запас прочности и обладать стойкостью к истиранию. В шаровых кранах с подвижными уплотнительными кольцами запорный орган шарнирно закреплён и нагрузка от давления среды распределяется между его опорами. Кольца испытывают меньшую нагрузку и, соответственно, прочностные требования к их материалу ниже. Помимо вышеперечисленного, необходимо также учитывать свойства среды в трубопроводе, на котором устанавливается шаровой кран.

В настоящее время в качестве материала уплотнительных поверхностей в шаровых кранах больших диаметров используют металлические сплавы, пластмассы, тефлон, графит и резину. Материалом уплотнительных колец шаровых кранов устанавливаются границы температур, в которых кран может эксплуатироваться. Ограничением применения является низкая твердость материала при рабочих температурах до 180⁰С (пластмасса, резина), либо высокая стоимость (металлические кольца).

Как наиболее прогрессивный материал для герметизирующих уплотнений шаровых кранов можно выделить политетрафторэтилен (тефлон).Он доминирует над остальными материалами, т.к. в чистом виде может выдержать, сохраняя прочностные свойства, повышение температуры до 230°С. Кольца из тефлона, контактирующие с шаровым запорным органом, испытывают тройную нагрузку: они являются уплотняющей прокладкой, фиксатором положения затвора крана, а также антифрикционным элементом. Обычно используется тефлон с добавкой 20% углерода (графита) для повышения антифрикционных свойств. Такая композиция материала имеет стойкость к температурным и химическим воздействиям в достаточно большом интервале температур до 180°С, обладает высокими антифрикционными и прочностными свойствами. Кран с такими уплотнениями способен работать в интервале температур от -20°С до 150°С при рабочем давлении, как правило, до 40 бар (Ду 15мм) до 10-16 бар (Ду 100мм).

Кроме того, при коррозионных и агрессивных средах, в шаровых кранах применяют кольца из фторопласта, обладающие высокой химической и термической стойкостью, низким коэффициентом трения. Их используют при температуре до 120 °С. Также при температуре до 65 °С материалом для уплотнений служит резина. В будущем в качестве новых решений будут применяться уплотнения на основе терморасширенного графита (уплотнительные кольца из данного материала могут выдерживать давление до 20 МПа (до 200 кгс/см²) с температурой рабочей среды от минус 200 до плюс 560°С.

Необходимы шаровые краны? Обращайтесь в нашу компанию! Мы являемся официальными представителями компании Polix в России. Будем рады вопросам, комментариям и заявкам на закупку оборудования! С нашими специалистами можно связаться по эл. почте info@nomitech.ru или телефону 8 (495) 268-0-242.