Технический комитет по стандартизации
«Трубопроводная арматура и сильфоны» (ТК 259)

Закрытое акционерное общество
«Научно-производственная фирма
«Центральное конструкторское бюро арматуростроения»

СТАНДАРТ ЦКБА

СТ ЦКБА 102-2011

Арматура трубопроводная

УПЛОТНЕНИЯ РЕЗИНОМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ
ДЛЯ ЗАТВОРОВ

Конструкция, размеры, технология
изготовления

Санкт-Петербург
2011

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Закрытым акционерным обществом «Научно-производственная фирма «Центральное конструкторское бюро арматуростроения» (ЗАО «НПФ «ЦКБА»)

2 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом от «13» 07.2011 г. № 44

3 СОГЛАСОВАН Техническим комитетом по стандартизации «Трубопроводная арматура и сильфоны» (ТК 259)

4 СТАНДАРТ РАЗРАБОТАН НА ОСНОВЕ:

- РТМ 26-07-171-74 «Технология изготовления резинометаллических золотников для изделий трубопроводной арматуры»;

- РТМ 26-07-173-74 «Арматура трубопроводная. Уплотнения резинометаллические для затворов трубопроводной арматуры»

СОДЕРЖАНИЕ

Арматура трубопроводная

УПЛОТНЕНИЯ РЕЗИНОМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ
ДЛЯ ЗАТВОРОВ

Дата введения 01.01.2012

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на уплотнения резинометаллические для затворов, предназначенных для работы на жидких и газообразных средах номинальным давлением PN до 7,5 МПа (75 кгс/см²) для трубопроводной арматуры и устанавливает конструкцию, размеры и технологию изготовления резинометаллических золотников клапанов.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты и технические условия:

ГОСТ 209-75 Резина и клей. Методы определения прочности связи с металлом при отрыве;

ГОСТ 2603-79 Реактивы. Ацетон. Технические условия;

ТУ 6-14-95-85 Клей лейконат

ТУ 38.401-67-108-92 Бензин-растворитель для резиновой промышленности. Нефрас С2 80/120

ТУ 38.105617-85 Клей 9М-35ф

ТУ 405 820-2003 Клей ФК-14

ТУ 2500-376-00152106-94 Изделия резиновые технические

ТУ 2512-046-00152081-2003 Смеси резиновые не вулканизованные товарные. Технические условия

3 Общие требования

3.1 Выбор материалов для изготовления уплотнений (металл, резина, клей) должен производиться с учётом рабочих сред и их параметров.

3.2 В технически обоснованных случаях допускается применять уплотнения, конструкция и размеры которых отличаются от установленных настоящим стандартом.

4 Типы уплотнений

4.1 Резинометаллические уплотнения должны состоять из металлического седла и резинометаллического золотника.

4.2 По способу изготовления резинометаллического золотника уплотнения делятся на два типа:

- тип I - уплотнения с резинометаллическим золотником, изготовленным методом вулканизации (рисунок 1);

- тип II - уплотнения с золотником, изготовленным механическим креплением резины к металлу завальцовкой (рисунок 2).

4.3 Уплотнения типа II должны применяться при давлении рабочей среды не более 2,5 МПа (25 кгс/см²) в тех случаях, когда применение уплотнений типа I невозможно из-за нестойкости клеевой плёнки в рабочей среде.

5 Конструкция и основные размеры

5.1 Конструкция и размеры уплотнений выбираются в соответствии с таблицей 1.

5.2 Подготовка поверхности золотника для крепления уплотнения типа II должна проводиться в соответствии с рисунком 3.

Таблица 1 - Конструкция и размеры уплотнений

5.3 Конструкция сёдел по рисункам 5, 6, 12, 13 должна применяться в случае, если уплотнение работает в контакте со средой, вызывающей значительное набухание резины. Глубина канавки резинометаллического золотника при этом может быть уменьшена до 1,5 ± 0,3 мм.

5.4 При направлении рабочего давления под золотник применяется конструкция сёдел в соответствии с рисунками 8 и 10. При направлении рабочего давления на золотник применять конструкцию сёдел в соответствии с рисунками 9 и 11.

5.5 Увеличение высоты седла h (таблица 4) на рисунках с 8 по 11 до 1 мм допускается, если при воздействии рабочей среды или после прекращения контакта с рабочей средой объём резины уменьшается по сравнению с первоначальным.

5.6 Конструкция сёдел на рисунке 4 увеличивает максимальное количество циклов «открыто-закрыто» за счёт конусной конфигурации уплотнительного элемента, обеспечивающего одинаковую деформацию резинового уплотнения внутри и снаружи седла.

Рисунок 1 - Тип уплотнения I размером уплотнения от 0,5 мм до 6,0 мм включительно

Рисунок 2 - Тип уплотнения II размером уплотнения от 0,5 мм до 6,0 мм включительно

_____________

^* Размеры для справок

Рисунок 3 - Обработка поверхности для крепления уплотнения типа II размером уплотнения от 0,5 мм до 200,0 мм включительно

Рисунок 4 - Конструкция седла для уплотнений тип I, II размером уплотнения от 0,5 мм до 6,0 мм включительно

Рисунок 5 - Конструкция сёдел для уплотняемого диаметра от 0,5 мм до 6,0 мм включительно

Рисунок 6 - Конструкция сёдел для уплотняемого диаметра от 0,5 мм до 6,0 мм включительно

Таблица 2 - Размеры уплотнений диаметром от 0,5 мм до 6,0 мм включительно

_____________

^* Размеры определяются конструктивно

^** Размер для справок

Рисунок 7 - Конструкция и размеры седла для уплотняемого диаметра от 2,5 мм до 6,0 мм включительно

Таблица 3 - Размеры золотника для уплотняемого диаметра от 2,5 мм до 6,0 мм включительно

_____________

^* Размер для справок

Рисунок 8 - Конструкция седел для уплотняемого диаметра свыше 6,0 мм при подаче давления под золотник. Тип уплотнения I

_____________

^* Размер для справок

Рисунок 9 - Конструкция седла для уплотняемого диаметра свыше 6,0 мм при подаче давления на золотник Тип уплотнения I

_____________

^* Размер для справок

Рисунок 10 - Конструкция седел для уплотняемого диаметра свыше 6,0 мм при подаче давления под золотник. Тип уплотнения II

_____________

^* Размер для справок

Рисунок 11 - Конструкция седла для уплотняемого диаметра свыше 6,0 мм при подаче давления на золотник. Тип уплотнения II

Рисунок 12 - Конструкция сёдел для уплотнений диаметром от 6,0 мм до 200,0 мм включительно, работающих в контакте со средой

Рисунок 13 - Конструкция сёдел для уплотнений диаметром от 6,0 мм до 200, 0 мм включительно, работающих в контакте со средой

Таблица 4 - Размеры уплотнений диметром от 6,0 мм до 200 мм включительно

6 Материалы уплотнений

6.1 Материалы для изготовления резинометаллических золотников и их назначение должны соответствовать таблице 5.

Таблица 5 - Материалы резинометаллических золотников

6.2 Резиновые смеси могут быть использованы в течение гарантийного срока, установленного предприятием-изготовителем для каждой марки резины и согласно указаниям технических условий на резиновую смесь.

6.3 Перед использованием резины следует производить испытания согласно инструкции по входному контролю.

7 Технические требования

7.1 Металлические заготовки золотников должны соответствовать требованиям чертежей.

7.2 Глубина канавки под резину в чертежах заготовки золотника должна быть на величину от 2,8 до 3,0 мм больше заданной чертежом детали.

7.3 Острые кромки канавки заготовки и внутренние углы должны быть притуплены радиусом от 0,2 до 0,5 мм.

7.4 Поверхность канавки заготовки должна быть отпескоструена с целью получения прочного крепления резины к металлу.

Обработка должна быть произведена не ранее чем за 6 часов до обрезинивания золотников.

Допускается отпескоструенные заготовки хранить в течение 24 часов в бензине-растворителе «Нефрас С2 80/120»

7.5 На металлической поверхности, подлежащей обрезиниванию, не допускаются царапины, забоины глубиной более 0,5 мм.

8 Оборудование

8.1 Для обрезинивания металлических заготовок необходимо следующее оборудование:

- гидравлический пресс с обогреваемыми плитами, обеспечивающий необходимое прессовое усилие;

- вальцы, освежающие резиновую смесь, на которых также можно получить пластины (листы) необходимых размеров;

- пресс-формы, которые должны быть изготовлены из стали с твёрдостью не менее HRC 35. Шероховатость формующих поверхностей пресс-форм должна быть не ниже 9 кл. Все поверхности, соприкасающиеся с резиной, должны быть отхромированы с толщиной слоя хрома от 15 до 30 мкм и отполированы.

Пресс-формы, изготовленные из нержавеющей стали, допускается не хромировать.

9 Технология обрезинивания золотников

9.1 Подготовка металлических заготовок под обрезинивание.

9.1.1 Поверхность канавок следует промывать бензином нефрас С2 80/120 и просушить до удаления бензина.

9.1.2 Для обеспечения прочного крепления к металлу резин на основе нитрильного, стирольного, натурального этилен-пропиленового каучука на поверхность канавок заготовок следует нанести два слоя клея «Лейконат». Первый слой клея следует просушить в течение от 5 до 10 минут при температуре от 140 °С до 145 °С, второй слой - при комнатной температуре в течение от 30 до 40 минут.

При применении клея «Лейконат» относительная влажность воздуха в рабочем помещении, где производится нанесение клея на металл и сушка пленки клея, должна быть не более 70 %.

9.1.3 Для обеспечения прочного крепления к металлу резин на основе фтор-каучуков на поверхность канавок заготовок необходимо нанести два слоя клея 9М-35ф, либо один слой клея ФК-14, каждый слой просушить в течение 60 минут при комнатной температуре.

9.1.4 Обрезинивание заготовок, промазанных клеем, следует производить не позднее чем через 1 час 20 минут с момента нанесения последнего слоя клея.

Допускается хранить заготовки, промазанные клеем, не более 8 часов в эксикаторах или под стеклянными колпаками либо плотно завёрнутыми в целлофан или полиэтиленовую плёнку.

Заготовки, промазанные клеем ФК-14, допускается хранить в течение одних суток в условиях исключающих попадания на клеевую плёнку пыли или влаги.

9.2 Изготовление резиновых заготовок.

9.2.1 Навеску резины рассчитать по формуле:

P = к ∙ j ∙ V                                                             (1),

где Р - масса навески, г;

j - плотность резины, г/см³;

V - объём канавки готовой детали, см³;

к - коэффициент, учитывающий массу выпрессовки.

Масса выпрессовки зависит от конструкции пресс-формы и составляет от 3 % до 10 % от массы навески.

9.2.2 Резиновые заготовки следует изготавливать в виде колец, вырубленных из листов свежевальцованной резиновой смеси сырой резины, и колец, нарезанных в виде отрезков из шприцованного шнура.

Размеры заготовки должны обеспечивать свободный её заход в канавку золотника. Заготовки контролировать по массе, взвешивая на технических весах с точностью до 1 % массы заготовки. Разрешается добавлять отрезки резиновой смеси до необходимой массы.

Допускается хранить заготовки не более трех суток (для резин на основе фторкаучука не более 7 часов) в условиях, гарантирующих заготовки от загрязнения.

9.3 Подготовка пресс-форм

9.3.1 Рабочие поверхности пресс-формы следует тщательно очистить от загрязнения и протереть ацетоном или бензином нефрас С2 80/120.

9.3.2 Перед прессованием пресс-форму нагреть до температуры вулканизации.

9.4 Вулканизация

9.4.1 Заложить резиновую заготовку в канавку золотника.

Резина должна быть равномерно распределена по канавке золотника.

9.4.2 Собрать пресс-форму с заготовкой золотника.

9.4.3 Произвести вулканизацию резинометаллической заготовки при удельном давлении прессования, предусмотренном для применяемой резины.

Перед началом вулканизации необходимо произвести одну - две подпрессовки.

9.4.4 Давление жидкости в цилиндре пресса (Р манометрическое), необходимое для обеспечения требуемого удельного давления, определяется по формуле:

                                                             (2)

где Р_ман - давление жидкости в цилиндре пресса, МПа (кгс/см²);

Р_уд - удельное давление, МПа (кгс/см²);

S_np - площадь пуансона пресс-формы, см²;

S_пл - площадь плунжера пресса, см².

9.4.5 Температуру и продолжительность вулканизации следует устанавливать в соответствии с режимом вулканизации применяемой резины, приведённым в действующей технической документации.

9.4.6 По окончании вулканизации разобрать пресс-форму, освободить резинометаллический золотник и обрезать облой.

10 Методы контроля

10.1 Все резинометаллические золотники следует подвергать сплошному визуальному контролю согласно ТУ 2500-376-00152106-94.

10.2 Соответствие детали чертежу по форме и размерам следует проверять с помощью измерительных инструментов, обеспечивающих требуемую точность измерения.

10.3 Определения прочности связи резины с металлом следует производить на стандартных образцах - «грибках» по ГОСТ 209.

Необходимость проверки прочности связи резины с металлом указывается в технических требованиях деталей.

11 Требования безопасности

11.1 Помещение, предназначенное для проведения работ по изготовлению резинометаллических золотников, должно быть оборудовано в соответствии с утвержденными нормами.

При проведении работ в помещении не допускается наличие открытого огня.

11.2 Все работы следует производить в помещении, оборудованном приточно-вытяжной вентиляцией, не допускающей концентрации вредных примесей в воздухе свыше санитарных норм в соответствии с требованиями сантехнадзора.

11.3 К работе допускается обслуживающий персонал, прошедший инструктаж по технике безопасности при работе на конкретном виде оборудования и с органическими растворителями и правилам противопожарной безопасности.

На каждом рабочем месте должна быть инструкция по технике безопасности и журнал учёта проведения инструктажа.

ЛИСТ РЕГИСТРАЦИИ ИЗМЕНЕНИЙ