Спирально-навитая прокладка, типы, компоненты, размеры и цветовая маркировка

В этой статье вы узнаете, что такое спирально-навитая прокладка и также о:

• типах спирально-навитой прокладки;
• компонентах спирально-навитой прокладки;
• размерах спирально-навитой прокладки;
• цветовой маркировке спирально-навитой прокладки.

Знание цветовой кодировки чрезвычайно важно, если работы производятся в полевых условиях, так как небольшая ошибка в выборе неправильной прокладки может привести к потере времени и денежных средств.

Что такое спирально-навитая прокладка (СНП, SWG)?

SWG - это сокращенное название спирально-навитой прокладки.

Спирально-навитая прокладка для фланцев имеет металлический уплотнительный элемент, заполненный графитом, фторопластом, керамическими волокнами и неасбестовыми волокнами (наполнителями). По этой причине спирально-навитые прокладки классифицируются как «полуметаллические» прокладки.

Металлический компонент спирально-навитой прокладки обеспечивает прочность уплотнения, в то время как наполнители повышают ее совместимость и упругость. Внутреннее и внешнее кольца могут быть добавлены к уплотнительному элементу сердечника для облегчения установки и повышения номинального давления. Спирально-навитые прокладки с графитовым наполнителем являются наиболее продаваемым типом.

Здесь, в поперечном сечении, синие слои выполнены из металла, а черные слои из наполнителя. Поскольку эти слои намотаны в виде непрерывных спиралей, эти типы прокладок известны как спирально-навитые прокладки.

Источник изображения: apollon-indutec

Эти прокладки чрезвычайно популярны благодаря широкому разнообразию доступных стилей и размеров.

Их можно использовать во всем диапазоне температур от криогенного до примерно 1093ºC. Этот тип прокладки может использоваться при любом давлении от вакуума до стандартного номинального фланца 2500 класса давления.

Спирально-навитые прокладки с относительно низкой плотностью используются в условиях вакуума, тогда как спирально-навитые прокладки с чрезвычайно высокой плотностью используются при работе под высоким давлением. Плотность прокладки - не что иное, как количество слоев наполнителя и металлической полосы в заданной ширине прокладки.

В 1912 году компания Flexitallic USA представила спирально-навитые прокладки в нефтехимической промышленности, чтобы справиться с растущим спросом на герметичные уплотнения в условиях более высоких и высоких (и колеблющихся) температур и давлений. Другими известными производителями спирально-навитых прокладок являются Garlock и Lamons.

Действительно, спирально-навитая прокладка сконструирована так, чтобы лучше, чем другие типы фланцевых прокладок, выдерживать механические нагрузки, возникающие при высоких температурах и давлениях. Поэтому диапазон применения спирально-навитых прокладок - от нефти и газа до производства электроэнергии.

Диаметр спирально-навитой прокладки может составлять от нескольких мм до 5000 мм, а толщина спирально-навитой прокладки составляет от 3,2, 4,5, 6,4 до 7,2 мм.

Спирально-навитая прокладка может быть заказана в различных формах, таких как продолговатая, прямоугольная, овальная, грушевидная и ромбовидная.

Круглый тип, конечно же, является стандартной формой для поверхности с соединительным выступом (RF), с типом “выступ-впадина” (M & F) и типом "шип-паз" (T & G) для нефтехимических применений.

Типы спирально-навитых прокладок

Существует несколько различных типов спирально навитых прокладок, в зависимости от:

• количество колец (наружное и внутреннее)
• материалы внутреннего и наружного кольца прокладки

• Тип 00: спирально-навитая прокладка без колец: она используется для фланцев типа “шип-паз” и типа “выступ-впадина”.
• Тип 01: спирально-навитая прокладка с внутренним кольцом: она используется для фланцев типа “выступ-впадина” и специальных фланцев.
• Тип 10: спирально-навитая прокладка с наружным кольцом: она используется для фланцев с соединительным выступом.
• Тип 101: спирально-навитая прокладка с внутренним и внешним кольцами: она используется для фланцев с соединительным выступом.
• Специальный раздел: спирально-навитая прокладка со специальными кольцами: она используется для специальных фланцев и специального применения.

Конечно, у каждого производителя есть специальные коды для обозначения различных типов спирально-навитых прокладок, но типичные конструкции повторяются независимо от производителя.

На рисунке показано, как различные типы спирально-навитых прокладок используются для фланцевых соединений в трубопроводах:

Компоненты спирально-навитой прокладки

В спирально-навитой прокладке три компонента:

• внешнее кольцо;
• материал обмотки (наполнитель и металлическая полоса);
• внутреннее кольцо.

На картинке можно увидеть спирально-навитую прокладку. Как упомянуто выше, намотка является альтернативным слоем материала наполнителя и материала намотки. Намотка может быть V-типа или W-типа. Они имеют форму V или W, под давлением они прижимаются к поверхности фланцев и сжимают наполнитель для обеспечения герметичного соединения.

Материал наполнителя может состоять из графита, ПТФЭ, керамики или другого материала, который зависит от применяемой жидкости. Точечная сварка обычно закрепляет внутренний и внешний концы полосы, которые обертывают наполнитель; прокладка находится свободно в наружной кольцевой прокладке.

Для применений, в которых используются фланцы с выступающей уплотнительной поверхностью, спирально-навитая прокладка снабжена наружным кольцом из углеродистой стали, нержавеющей стали или других материалов, таких как монель или никель. Наружное кольцо обеспечивает центрирующую способность прокладки, а также сопротивление разрыву обмоток, и действует как ограничитель сжатия.

Многие спирально-навитые прокладки для критических областей применения также включают внутреннее направляющее кольцо, которое придает прокладке большую устойчивость к тепловому удару, а в случае вакуума предотвращает всасывание присадочного материала. Внутренние кольца следует использовать со спирально-навитыми прокладками на охватываемой поверхности и фланцы с внутренней резьбой, такие как те, которые находятся в соединениях теплообменника, кожуха, канала и крышки-фланца.

Спирально-навитые кольцевые прокладки также используются на фланцах типа "шип-паз". При использовании во фланцах этого типа не будет внутреннего и наружного металлических колец, поскольку прокладка вставляется в канавку.

Размеры спирально-навитой прокладки

Класс 150

Размеры спирально-навитых прокладок класса 150 для ASME B16.5 (в мм.)

                              Размеры спирально навитых прокладок

Примечания:

• Все размеры указаны в миллиметрах.
• Спирально-навитая прокладка с внутренним и наружным кольцами.
• d1 = Внутренний диаметр внутреннего кольца.
• d2 = Внутренний диаметр уплотнительного элемента, когда не используется внутреннее кольцо.
• d3 = наружный диаметр уплотнительного элемента.
• d4 = наружный диаметр наружного кольца
• Толщина внутреннего и наружного кольца: 2,97 мм - 3,33 мм.
• Толщина уплотнительного элемента: 4,45 мм.
• Допуск на наружный диаметр для NPS 1/2 - NPS 8 составляет ± 0,8 мм; для NPS 10 - NPS 24 допуск составляет + 1,5 мм - 0,8 мм.
• Не для фланцев класса 400 от NPS 1/2 до NPS 3 (используйте класс 600), фланцев класса 900 от NPS 1/2 до NPS 2½ (используйте класс 1500) или фланцев класса 2500 NPS 14 или более.

Класс 300

Размеры спирально-навитых прокладок класса 300 для ASME B16.5 (в мм.)

                              Размеры спирально навитых прокладок

Примечания:

• Все размеры указаны в миллиметрах.
• Спирально-навитая прокладка с внутренним и наружным кольцами.
• d1 = Внутренний диаметр внутреннего кольца.
• d2 = Внутренний диаметр уплотнительного элемента, когда не используется внутреннее кольцо.
• d3 = наружный диаметр уплотнительного элемента.
• d4 = наружный диаметр наружного кольца
• Толщина внутреннего и наружного кольца: 2,97 мм - 3,33 мм.
• Толщина уплотнительного элемента: 4,45 мм. 
• Допуск на наружный диаметр для NPS 1/2 - NPS 8 составляет ± 0,8 мм; для NPS 10 - NPS 24 допуск составляет + 1,5 мм - 0,8 мм.
• Не для фланцев класса 400 от NPS 1/2 до NPS 3 (используйте класс 600), фланцев класса 900 от NPS 1/2 до NPS 2½ (используйте класс 1500) или фланцев класса 2500 NPS 14 или более.

Класс 400

Размеры спирально-навитых прокладок класса 400 для ASME B16.5 (в мм.)

                              Размеры спирально навитых прокладок

Примечания:

• Все размеры указаны в миллиметрах.
• Спирально-навитая прокладка с внутренним и наружным кольцами.
• d1 = Внутренний диаметр внутреннего кольца.
• d2 = Внутренний диаметр уплотнительного элемента, когда не используется внутреннее кольцо.
• d3 = наружный диаметр уплотнительного элемента.
• d4 = наружный диаметр наружного кольца.
• Толщина внутреннего и наружного кольца: 2,97 мм - 3,33 мм.
• Толщина уплотнительного элемента: 4,45 мм.
• Допуск на наружный диаметр для NPS 1/2 - NPS 8 составляет ± 0,8 мм; для NPS 10 - NPS 24 допуск составляет + 1,5 мм - 0,8 мм.
• Не для фланцев класса 400 от NPS 1/2 до NPS 3 (используйте класс 600), фланцев класса 900 от NPS 1/2 до NPS 2½ (используйте класс 1500) или фланцев класса 2500 NPS 14 или более.

Класс 600

Размеры спирально навитых прокладок класса 600 для ASME B16.5 (в мм.)

                              Размеры спирально навитых прокладок

Примечания:

• Все размеры указаны в миллиметрах.
• Спирально-навитая прокладка с внутренним и наружным кольцами.
• d1 = Внутренний диаметр внутреннего кольца.
• d2 = Внутренний диаметр уплотнительного элемента, когда не используется внутреннее кольцо.
• d3 = наружный диаметр уплотнительного элемента.
• d4 = наружный диаметр наружного кольца
• Толщина внутреннего и наружного кольца: 2,97 мм - 3,33 мм.
• Толщина уплотнительного элемента: 4,45 мм.
• Допуск на наружный диаметр для NPS 1/2 - NPS 8 составляет ± 0,8 мм; для NPS 10 - NPS 24 допуск составляет + 1,5 мм - 0,8 мм.
• Не для фланцев класса 400 от NPS 1/2 до NPS 3 (используйте класс 600), фланцев класса 900 от NPS 1/2 до NPS 2½ (используйте класс 1500) или фланцев класса 2500 NPS 14 или более

Класс 900

Размеры класса 900 спирально-навитых прокладок для ASME B16.5 (в мм.)

                              Размеры спирально навитых прокладок

Примечания:

• Все размеры указаны в миллиметрах.
• Спирально-навитая прокладка с внутренним и наружным кольцами.
• d1 = Внутренний диаметр внутреннего кольца.
• d2 = Внутренний диаметр уплотнительного элемента, когда не используется внутреннее кольцо.
• d3 = наружный диаметр уплотнительного элемента. • d4 = наружный диаметр наружного кольца.
• Толщина внутреннего и наружного кольца: 2,97 мм - 3,33 мм.
• Толщина уплотнительного элемента: 4,45 мм.
• Допуск на наружный диаметр для NPS 1/2 - NPS 8 составляет ± 0,8 мм; для NPS 10 - NPS 24 допуск составляет + 1,5 мм - 0,8 мм.
• Не для фланцев класса 400 от NPS 1/2 до NPS 3 (используйте класс 600), фланцев класса 900 от NPS 1/2 до NPS 2½ (используйте класс 1500) или фланцев класса 2500 NPS 14 или более.

Класс 1500

Размеры класса 1500 спирально-навитых прокладок для ASME B16.5 (в мм.)

                              Размеры спирально навитых прокладок

Примечания:

• Все размеры указаны в миллиметрах.
• Спирально-навитая прокладка с внутренним и наружным кольцами.
• d1 = Внутренний диаметр внутреннего кольца.
• d2 = Внутренний диаметр уплотнительного элемента, когда не используется внутреннее кольцо.
• d3 = наружный диаметр уплотнительного элемента. • d4 = наружный диаметр наружного кольца
• Толщина внутреннего и наружного кольца: 2,97 мм - 3,33 мм.
• Толщина уплотнительного элемента: 4,45 мм.
• Допуск на наружный диаметр для NPS 1/2 - NPS 8 составляет ± 0,8 мм; для NPS 10 - NPS 24 допуск составляет + 1,5 мм - 0,8 мм.
• Не для фланцев класса 400 от NPS 1/2 до NPS 3 (используйте класс 600), фланцев класса 900 от NPS 1/2 до NPS 2½ (используйте класс 1500) или фланцев класса 2500 NPS 14 или более.

Класс 2500

Размеры класса 2500 спирально-навитых прокладок для ASME B16.5 (в мм.)

                              Размеры спирально навитых прокладок

Примечания:

• Все размеры указаны в миллиметрах.
• Спирально-навитая прокладка с внутренним и наружным кольцами.
• d1 = Внутренний диаметр внутреннего кольца.
• d2 = Внутренний диаметр уплотнительного элемента, когда не используется внутреннее кольцо.
• d3 = наружный диаметр уплотнительного элемента.
• d4 = наружный диаметр наружного кольца
• Толщина внутреннего и наружного кольца: 2,97 мм - 3,33 мм.
• Толщина уплотнительного элемента: 4,45 мм.
• Допуск на наружный диаметр для NPS 1/2 - NPS 8 составляет ± 0,8 мм; для NPS 10 - NPS 24 допуск составляет + 1,5 мм - 0,8 мм.
• Не для фланцев класса 400 от NPS 1/2 до NPS 3 (используйте класс 600), фланцев класса 900 от NPS 1/2 до NPS 2½ (используйте класс 1500) или фланцев класса 2500 NPS 14 или более.

Маркировка спирально-навитой прокладки

Знание маркировки спирально-навитой прокладки очень важно для выбора правильной прокладки. Каждая прокладка должна быть помечена:

• логотип производителя;
• стандарт производства;
• размер и класс давления;
• тип материала наполнителя;
• тип обмоточного материала;
• материал внутреннего и наружного кольца.

Вы можете увидеть образец маркировки на изображении.

Цветовая маркировка спиральной прокладки

Спирально-навитые прокладки, изготовленные с использованием различных обмоток и наполнителей, легко обнаружить, поскольку каждая комбинация обозначается нанесением цветовых кодов (основной цвет обозначает материалы для намотки, полосы обозначают тип наполнителя):

• Металлические обмоточные материалы: металлический обмоточный материал обозначен сплошной цветной идентификацией по внешнему краю центрирования, как показано на рисунке ниже.
• Цветовое кодирование неметаллического наполнителя: материалы наполнителя прокладки обозначены рядом полос, расположенных на равных расстояниях вокруг края центрирующего кольца

Механические свойства