Разработка системы управления запорным устройством трубопроводов диаметром 300 мм
|
Список сокращений 5
Введение 8
1 основы герметичности разъемных соединений 12
1.1 Герметичность разъемных соединений 12
1.2 Конструкции разъемных герметичных соединений 13
1.3 Уплотняющие элементы 36
вывод по главе 1 52
2 Предложение по совершенствованию РГС 53
Вывод по главе 2 57
3 Эксплуатационный процесс фланцевого соединения 59
3.1 Ремонт фланцевых соединений 59
3.2 Усилие, необходимое для смятия прокладки при затяжке 63
Вывод по главе 3 66
Заключение 67
Список использованных источников
Введение 8
1 основы герметичности разъемных соединений 12
1.1 Герметичность разъемных соединений 12
1.2 Конструкции разъемных герметичных соединений 13
1.3 Уплотняющие элементы 36
вывод по главе 1 52
2 Предложение по совершенствованию РГС 53
Вывод по главе 2 57
3 Эксплуатационный процесс фланцевого соединения 59
3.1 Ремонт фланцевых соединений 59
3.2 Усилие, необходимое для смятия прокладки при затяжке 63
Вывод по главе 3 66
Заключение 67
Список использованных источников
Герметичные системы уплотнений широко применяются в оборудовании различных отраслей промышленности - химическом и энергетическом машиностроении, судостроении, автомобилестроении, космической и авиационной технике и др. В герметичных системах используются уплотнительные элементы, от работоспособности которых зависит качество работы оборудования в целом. Предельные значения рабочих давлений определяются состоянием уплотнительной техники. Как показывает опыт эксплуатации такого оборудования, узлы уплотнения агрегатов и машин являются, как правило, наименее надежными элементами. При выходе из строя узла или системы уплотнения, включающей как само уплотнение (прокладку, сальниковую набивку и т.д.), так охватывающие и обжимающие его детали. агрегат перестает быть работоспособным, увеличивается опасность возникновения аварии. Нарушение герметичности ведет к нарушению технологии процесса, снижению качества получаемого продукта, к потере сырья и, соответственно, к удорожанию выпускаемой продукции. Кроме того, нарушение герметичности работающего оборудования может привести к человеческим жертвам и к экологическим катастрофам. Поэтому понятен интерес многих авторов к всестороннему исследованию работы всех видов уплотнений и герметичных систем в различных условиях эксплуатации.
С шестидесятых годов прошлого столетия проводятся ежегодные международные конференции по вопросам уплотнительной техники, на которых ведущими учеными рассматривались и рассматриваются проблемы герметизации оборудования.
Большой вклад в совершенствование уплотнительной техники внесли отечественные ученые. В работах Л.П.Карасева, о.В.Румянцева, А.Д.Домашнева, В.Д.Продана. Л.А.Кондакова, Т.М.Башты, Г.В.Макарова, Д.Ф.Гуревича, В.Т.Бабкин и др. рассмотрен комплекс вопросов, связанных с обеспечением герметичности подвижных и неподвижных соединений. В настоящее время в периодической печати постоянно представляются работы, посвященные исследованию отдельных узких вопросов уплотнительной техники, проводятся общероссийские конференции, на которых обсуждаются проблемы совершенствования уплотнительной техники и широкого распространения наиболее эффективных конструкций.
В РФ создана организация «Некоммерческое партнерство «Уплотнительная техника» для решения проблем развития уплотнительной техники, реализации проектов охране окружающей среды и т.д. Все это свидетельствует о важности проблемы. однако, на наш взгляд, до сих пор при расчете узлов уплотнений оборудования на герметичность не учитывается ряд важных факторов. Например, у целой группы материалов, используемых для уплотнений, модуль упругости не является постоянной величиной, а зависит от величины и вида нагружения. К таким материалам относятся резина, фторопласты, и в частности фторопласт-4, графит, терморасширенный графит, который в настоящее время находит все большее применение. Так же ведут себя и мягкие металлические прокладки, работающие за областью упругости.
Изложенное делает вопросы совершенствования конструкций и методов расчета уплотнений актуальными в практическом и в научном плане.
Совокупность излагаемых в работе научных положений, идей и практических результатов составляют новое направление в области теоретических и практических методов обеспечения герметичности разъемных соединений по совершенствованию узлов уплотнений и методики их расчета на герметичность с уплотнением из материалов с зависящими от нагрузки физико¬механическими свойствами как на стадии их конструирования, так и в процессе эксплуатации.
Выполненные исследования направлены на решение общей проблемы совершенствования узлов уплотнений и методов их расчета на герметичность.
Фторопласт-4 является уникальным материалом, используемым и как конструкционный материал для создания оборудования, и как материал для изготовления уплотнительных элементов для неподвижных и подвижных разъемных соединений.
Безаварийная работа оборудования, для которого рабочими средами являются высокоагрессивные вещества, возможна, если его конструктивные элементы выполнены из материалов в определенной степени устойчивыми к этой среде. Задача подбора необходимого материала осложняется тем, что в каждом конкретном случае кроме агрессивных свойств среды необходимо учитывать рабочие условия проведения самого процесса: давление рабочей среды, ее температуру и время эксплуатации.
Аналогичные проблемы возникают и при создании оборудования для производства особо чистых веществ и реактивов. Если при разработке оборудования, работающего с высокоагрессивными средами, конструктор при подборе конструкционных материалов озабочен их устойчивостью в рабочей среде, то при создании оборудования для получения особо чистых веществ и реактивов необходимы конструкционные материалы, которые в процессе получения продукции не будут ее загрязнять своими отдельными компонентами.
Из всех применяемых в настоящее время материалов в силу своих специфических особенностей наиболее подходящими для указанных условий- работа в высоко агрессивных средах и получение особо чистых веществ— являются фторопласты, и особенно—фторопласт-4.
Цель работы:
Совершенствование разъемных герметичных соединений, путем подбора материала уплотняющего элемента, с более высоким сроком службы, при этом, сохраняя экономическую выгоду.
Задачи:
- рассмотреть различные виды РГС
- выявить дефект, который чаще всего приводит к выходу из строя РГС
- найти путь решения данной проблемы, на примере любого вида РГС
- доказать рациональность усовершенствования
- проанализировать эксплуатацию РГС
- выявить изменения эксплуатационных моментов, после совершенствования
С шестидесятых годов прошлого столетия проводятся ежегодные международные конференции по вопросам уплотнительной техники, на которых ведущими учеными рассматривались и рассматриваются проблемы герметизации оборудования.
Большой вклад в совершенствование уплотнительной техники внесли отечественные ученые. В работах Л.П.Карасева, о.В.Румянцева, А.Д.Домашнева, В.Д.Продана. Л.А.Кондакова, Т.М.Башты, Г.В.Макарова, Д.Ф.Гуревича, В.Т.Бабкин и др. рассмотрен комплекс вопросов, связанных с обеспечением герметичности подвижных и неподвижных соединений. В настоящее время в периодической печати постоянно представляются работы, посвященные исследованию отдельных узких вопросов уплотнительной техники, проводятся общероссийские конференции, на которых обсуждаются проблемы совершенствования уплотнительной техники и широкого распространения наиболее эффективных конструкций.
В РФ создана организация «Некоммерческое партнерство «Уплотнительная техника» для решения проблем развития уплотнительной техники, реализации проектов охране окружающей среды и т.д. Все это свидетельствует о важности проблемы. однако, на наш взгляд, до сих пор при расчете узлов уплотнений оборудования на герметичность не учитывается ряд важных факторов. Например, у целой группы материалов, используемых для уплотнений, модуль упругости не является постоянной величиной, а зависит от величины и вида нагружения. К таким материалам относятся резина, фторопласты, и в частности фторопласт-4, графит, терморасширенный графит, который в настоящее время находит все большее применение. Так же ведут себя и мягкие металлические прокладки, работающие за областью упругости.
Изложенное делает вопросы совершенствования конструкций и методов расчета уплотнений актуальными в практическом и в научном плане.
Совокупность излагаемых в работе научных положений, идей и практических результатов составляют новое направление в области теоретических и практических методов обеспечения герметичности разъемных соединений по совершенствованию узлов уплотнений и методики их расчета на герметичность с уплотнением из материалов с зависящими от нагрузки физико¬механическими свойствами как на стадии их конструирования, так и в процессе эксплуатации.
Выполненные исследования направлены на решение общей проблемы совершенствования узлов уплотнений и методов их расчета на герметичность.
Фторопласт-4 является уникальным материалом, используемым и как конструкционный материал для создания оборудования, и как материал для изготовления уплотнительных элементов для неподвижных и подвижных разъемных соединений.
Безаварийная работа оборудования, для которого рабочими средами являются высокоагрессивные вещества, возможна, если его конструктивные элементы выполнены из материалов в определенной степени устойчивыми к этой среде. Задача подбора необходимого материала осложняется тем, что в каждом конкретном случае кроме агрессивных свойств среды необходимо учитывать рабочие условия проведения самого процесса: давление рабочей среды, ее температуру и время эксплуатации.
Аналогичные проблемы возникают и при создании оборудования для производства особо чистых веществ и реактивов. Если при разработке оборудования, работающего с высокоагрессивными средами, конструктор при подборе конструкционных материалов озабочен их устойчивостью в рабочей среде, то при создании оборудования для получения особо чистых веществ и реактивов необходимы конструкционные материалы, которые в процессе получения продукции не будут ее загрязнять своими отдельными компонентами.
Из всех применяемых в настоящее время материалов в силу своих специфических особенностей наиболее подходящими для указанных условий- работа в высоко агрессивных средах и получение особо чистых веществ— являются фторопласты, и особенно—фторопласт-4.
Цель работы:
Совершенствование разъемных герметичных соединений, путем подбора материала уплотняющего элемента, с более высоким сроком службы, при этом, сохраняя экономическую выгоду.
Задачи:
- рассмотреть различные виды РГС
- выявить дефект, который чаще всего приводит к выходу из строя РГС
- найти путь решения данной проблемы, на примере любого вида РГС
- доказать рациональность усовершенствования
- проанализировать эксплуатацию РГС
- выявить изменения эксплуатационных моментов, после совершенствования
Представлены известные по литературным источникам основные конструкции подвижных и неподвижных разъемных соединений, сведения об их герметичности, типы уплотнителей и материалы, из которых изготавливаются уплотнительные элементы. особое внимание уделено фторопласту-4, т.к. основная работа была связана с этим материалом. Подробно рассматривается, совершенствование РГС, а именно замена резиновой прокладки, на прокладку из фторопласта-4, на примере водопровода. Данное усовершенствование позволяет увеличить срок службы РГС и выгодно с экономической точки зрения, что позволяет доказать рациональность данной замены. Проанализированы эксплуатационные моменты. С помощью чего удалось выявить изменения в эксплуатации, после замены уплотнительного соединения из резины, на уплотнительное соединение из фторопласта-4. Так как фторопласт-4 имеет большую твердость, чем резина, изменяется P0бж - усилие, необходимое для смятия прокладки при затяжке, что доказано методом расчетов, которые в свою очередь позволят сделать фланцевое РГС более герметичным. Это положительно сказывается на эксплуатационных моментах.



