Замена прокладок прижимных пластин асбестовых роликов по-прежнему остается технической проблемой в индустрии статических уплотнений. Текущее основное решение заключается в том, чтобы относиться к ним по-разному в зависимости от условий их использования. Металлические и полуметаллические прокладки используются в условиях высоких температур и высокого давления, прокладки из фторсодержащей смолы используются в коррозийных ситуациях, а безасбестовые прокладки используются в общих целях.

В этой статье кратко описывается наше понимание текущей ситуации с использованием безасбестовых прокладок, чтобы быть полезной для пользователей.

Все безасбестовые прокладки изготавливаются путем штамповки и резки листового металла. Безасбестовые листы изготавливаются путем объединения различных безасбестовых волокон, резиновых связующих и других наполнителей. По классификации способов изготовления их обычно делят на листовые и роликовые прижимные пластины.

Процесс производства безасбестового листа такой же, как и производства бумаги. Волокна измельчаются в жидкую массу с помощью взбивальной машины, равномерно смешиваются с суспензией синтетического каучука, такого как NBR, а затем обрабатываются мокрым копировальным аппаратом (бумажно-бумажной машиной). Затем лист сжимается и формируется нагревательными роликами. Толщина копировальной пластины обычно составляет менее 1 мм, а ее уплотнительный материал однороден, без проблем с направленностью волокон, как у прижимных пластин ролика. Поверхность гладкая и мягкая, поэтому она подходит для герметизации прокладок сложной формы, таких как капот двигателя, автомобильный масляный поддон, впускной коллектор и т. д., которые имеют меньшее поверхностное давление крепления.

Проблемы, обнаруженные после замены асбестовых прокладок на безасбестовые.


Поверхность прокладки, изготовленной с помощью копировальной пластины, гладкая и мягкая, а первоначальная герметизация может быть достигнута при низком поверхностном давлении. Кроме того, прокладка относительно тонкая, и снятие напряжения после длительного использования невелико. Чаще всего его используют в местах практически без давления, поэтому случаев сбоев меньше.


Однако безасбестовая прокладка прижимной пластины ролика, используемая для напорных трубопроводов, столкнулась с проблемами. При длительной эксплуатации и дополнительной затяжке паропроводов он легко затвердевает и трескается из-за термического старения, чего изначально не ожидалось. Он заменил только тип волокна, что привело к значительным различиям в использовании.


После анализа было обнаружено, что, хотя производственный процесс практически такой же, содержание асбестового волокна в прижимной пластине асбестового валика достигает 65–80%. Даже при использовании при температуре термостойкости, значительно превышающей температуру резинового связующего, старение резины все равно может зависеть от перепутывания асбестовых волокон для получения очень высокой прочности. Таким образом, существует много успешных случаев использования асбестовых волокон за пределами температурного диапазона термостойкости резины, а иногда они даже используются в условиях высоких температур до 500 ℃.

Однако состав материала безасбестовых прижимных пластин роликов различен. Из-за плохой совместимости между волокнами-заменителями и резиной невозможно добавить большое количество волокон, таких как прижимные пластины асбестовых валков, обычно в количестве от 5% до 15%. Поэтому, когда резина подвергается термическому отверждению при высоких температурах, безасбестовые прокладки не могут рассчитывать на большое количество волоконной обертки для сохранения прочности, как асбестовые прокладки. Термическая усадка резины создаст внутреннее напряжение, вызывающее небольшие трещины внутри безасбестовой прокладки, которые затем расширяются и вызывают разрушение. Кроме того, из-за гидролитической природы арамидных волокон при использовании в среде высокотемпературного пара по мере снижения поверхностного давления прокладки проникновение пара ускоряет старение безасбестовых прокладок, что в конечном итоге приводит к выходу из строя.

Разумные меры противодействия использованию безасбестовых прокладок

Безасбестовые прокладки сильно подвержены высокотемпературному старению и даже при обычном использовании часто выходят из строя, что поначалу удивляло разработчиков и пользователей. Однако также очевидны их универсальность, низкая медлительность, низкая стоимость и простота использования. После нескольких лет последующих исследований Уолкар обнаружил, что безасбестовая модификация – это не просто модификация волокон, а требует создания нового набора методов оценки характеристик безасбестовых прокладок, чтобы полностью и правильно их понять.


Мы считаем, что нам следует продолжать изучать и совершенствовать рецептуру и методы обработки безасбестовых прокладок. В то же время для решения проблемы высокотемпературного упрочнения мы предлагаем принять следующие меры:


① Контроль температуры использования безасбестовых прокладок можно снизить примерно до 200 ℃ с точки зрения использования машин для управления затяжкой на заводах. Для напорных трубопроводов, строящихся на объекте, рекомендуется контролировать температуру использования ниже 150 ℃. В ситуациях, когда требуется дополнительная затяжка, температура использования должна поддерживаться ниже 100 ℃;


② При температуре выше 100 ℃ рекомендуется использовать тонкую прокладку с меньшей релаксацией напряжений (менее 1,5 мм);


③ При монтаже применяйте более высокое поверхностное давление крепления — 30–40 МПа, чтобы не было необходимости в дополнительной затяжке на более позднем этапе;


④ Используется в местах, где трубопроводы не подвергаются сильным нагрузкам или которые легко заменить;


⑤ Нанесите клей на прокладку;


⑥ Рекомендуется использовать круглую прокладку, внешний диаметр которой контактирует с внутренней стороной болта, чтобы обеспечить давление на поверхность затяжки.