Уплотнения неподвижных ниппельных соединений
Ниппельные соединения предназначены для сборки двух неподвижных трубопроводов или трубопровода с замкнутой полостью, находящихся под давлением рабочей среды.Основными деталями ниппельных соединений являются: ниппель, накидная гайка и корпусная деталь. Ниппель 1 напаивают на латунную гильзу [предпочтительно пайкой бронзовыми сплавами или серебряным припоем]. Уплотнение осуществляется кольцами 2 из
эластомеров с высокой твердостью IRHD или мягкого металла (свинец, отожженная красная медь и т. п.), установленными в замкнутом пространстве
между уплотняющими поверхностями; необходимое начальное контактное давление создается за счёт торцевого упора резьбового соединения.
Эскизы уплотнений неподвижных ниппельных соединений.
При
проектировании уплотнений неподвижных ниппельных соединений необходимо соблюдать условия, обеспечивающие отсутствие местных перенапряжений, локальных деформаций на макро- и микро-уровнях. Обеспечение герметизации осуществляется при создании определённой поверхности контакта уплотнителя и контртела. Для создания плотного контакта уплотнитель должен быть деформирован между уплотняемыми поверхностями с целью развития контактной поверхности и обеспечения на ней контактных давлений. Из всех неподвижных ниппельных соединений наиболее высокие показатели по рабочему давлению и температуре имеют соединения по наружному конусу.
Повышение температуры во всех случаях приводит к возрастанию скорости релаксационных процессов резин, снижению работоспособности уплотнения. Конструкции соединений с закрытым гнездом используются для герметизации высоких давлений, лимитируемых деформационно-прочностными параметрами.
Особенности и требования к уплотнению ниппельных соединений
Для резины твёрдостью IRHD 70...80 (ИРП-1287) перепад давления в соединении ограничивается диапазоном 10...20 МПа. При перепадах давления в соединении до 50 МПа применяют специальные твердые резины и другие спецматериалы.
Деструкция резин при высоких температурах сопровождается накоплением необратимой остаточной деформации и иногда вязкотекучестью. Этот процесс усиливается механико-химическими явлениями в напряжённой резине, что уменьшает контактные давления в соединении в эксплуатации ниже допустимых величин, это приводит к разгерметизации соединения.
Ниппельные соединения закрытого типа для высоких давлений должны иметь плоские уплотняющие поверхности.
Шероховатость поверхности торца упора резьбового соединения не хуже Ra 0.63 мкм. Для исключения экструзии резинового уплотнения радиальный
зазор между цилиндрической поверхностью минимального диаметра ниппеля и цилиндрической поверхностью корпуса не должен превышать несколько десятков микрометров, острые кромки не допускаются. Сопряжённые с уплотнителем поверхности не должны иметь рисок, царапин, микротрещин и т. п., а их шероховатость должна быть не хуже Ra 1,25 мкм.
Допуски формы и расположения сопрягаемых поверхностей следует выполнять по 5...6 степени точности ГОСТ 24643. Для исключения скручивания резинового уплотнения необходимо уменьшить трение на торце резьбового упора путём его смазки, например,
силиконовой смазкой с фторопластом типа «SILICOT» или «МС Спорт»
с температурой применения до +230 градусов Цельсия.
