Թիթեռային փականների կնիքներ. Կառուցվածք, նյութեր և կիրառման վերլուծություն

Թիթեռաձև փականները լայնորեն գնահատվում են իրենց ծախսարդյունավետության և արագ գործարկման համար, որտեղկնիքի կատարողականություն​ ուղղակիորեն որոշում է փականի հուսալիությունը և կյանքի տևողությունը: Կնիքների դիզայնը զգալիորեն տարբերվում է, յուրաքանչյուրը հարմարեցված է կոնկրետ շահագործման պայմաններին: Այս հոդվածը քննարկում է միջուկի կնիքի կառուցվածքները, նյութերը և դրանց գործնական կիրառությունները:

​1. Միջուկային կնիքի կառուցվածքը և գործառույթը​

Թիթեռային փականի կնիքները ներառում են՝նստատեղի օղակևսկավառակի եզրի կնքման մակերես, դասակարգված երկու հիմնական տեսակի՝

• ​Փափուկ կնիքներ՝​
  Հատկանշական էէլաստոմերային նստատեղ(ռետին, PTFE) տեղադրված փականի մարմնի կամ սկավառակի մեջ։ Փակումը սեղմում է սկավառակի եզրը (սովորաբար մետաղական) փափուկ նստատեղի մեջ, դեֆորմացնելով այն՝ ապահովելով ամուր կնքում։
  Առավելություններ՝Ցածր կնքման լարում, գրեթե զրոյական արտահոսք (հնարավոր է VI դաս), ցածր գին, նվազագույն պտտող մոմենտ։
  Թերություններ՝Սահմանափակ ջերմաստիճանի/ճնշման/քիմիական նյութերի դիմադրություն, խոցելի է էրոզիայի և մասնիկների վնասման նկատմամբ, անհարմար է հաճախակի խեղդման համար։
• ​Մետաղական կոշտ կնիքներ (եռակի շեղման դիզայն – Նկ. 1):​
  Օգտագործեք մետաղից մետաղ կնքումը (օրինակ՝ չժանգոտվող պողպատ, համաձուլվածքներ): Հիմնական դիզայնի տարրեր՝
  • ​1-ին օֆսեթ՝Ցողունի առանցքը շեղված է խողովակաշարի կենտրոնից։
  • ​2-րդ օֆսեթ՝Ցողունի առանցքը շեղված է սկավառակի կնքման մակերեսի կենտրոնից։
  • ​3-րդ օֆսեթ (կրիտիկական):Կոնաձև անկյունային կնքման պրոֆիլը հնարավորություն է տալիս շփվել գծի/փոքր մակերեսի հետ։
    Առավելություններ՝Բացառիկ դիմադրություն ջերմաստիճանի/ճնշման/էրոզիայի/կավիտացիայի նկատմամբ, երկար ծառայության ժամկետ, վերօգտագործման հնարավորություն։
    Թերություններ՝Բարձր արտադրական ծախսեր, բարձր նստեցման լարվածություն, մեծացած պտտող մոմենտ, ցածր ճնշման դեպքում հնարավոր արտահոսք (սովորաբար IV դաս):

​Նկ. 1. Եռակի շեղված մետաղական կնիքի կառուցվածք​
(Տեսողական. Ցուցադրվում է կոնաձև գծային շփումը, որը վերացնում է սահող շփումը գործողության ընթացքում)

​2. Հիմնական կատարողականի համեմատություն​

​Փափուկ կնիքներ ընդդեմ կոշտ կնիքների.​

• ​Ջերմաստիճանը։Փափուկ կնիքները գործում են -50°C-ից մինչև 200°C ջերմաստիճանում (PTFE/ռետինից կախված), մինչդեռ մետաղական կնիքները դիմանում են -196°C-ից մինչև 600°C+ ջերմաստիճանին։
• ​Ճնշում:Փափուկ կնիքները համապատասխանում են ≤ PN25 (≈ ANSI 150): Մետաղական կնիքները համապատասխանում են PN16-PN150 (≈ ANSI 900) չափսին:
• ​Արտահոսք:Փափուկ կնիքները ապահովում են գրեթե զրոյական արտահոսք (VI դաս): Մետաղական կնիքները հասնում են IV/V դասի՝ բարելավվելով բարձր ճնշման տակ:
• ​Մեդիա համատեղելիություն.Փափուկ կնիքները գերազանց են ջուր/օդ/չեզոք հեղուկների հետ։ Մետաղական կնիքները դիմանում են գոլորշուն, ածխաջրածիններին, խառնուրդներին, կոռոզիոն հեղուկներին և տաք գազերին։
• ​Հաստատունություն:Մետաղական կնիքները ապահովում են գերազանց դիմադրություն մասնիկների, էրոզիայի և մաշվածության նկատմամբ: Փափուկ կնիքները արագ քայքայվում են հղկող կամ հաճախակի ճնշման դեպքում:
• ​Արժեքը և շահագործումը.Փափուկ կնիքները ավելի էժան են և պահանջում են նվազագույն պտտող մոմենտ։ Մետաղական կնիքները պահանջում են ավելի բարձր սկզբնական ներդրում և պտտող մոմենտ, բայց ապահովում են երկարակեցություն դժվար պայմաններում։
• ​Կիրառություններ՝Փափուկ կնիքները գերակշռում են HVAC-ում, ջրային համակարգերում և ցածր ճնշման գազում: Մետաղական կնիքները կարևոր են վերամշակման, գոլորշու գծերի, քիմիական վերամշակման և նավթի/գազի վերամշակման մեջ:

​3. Նրբագեղ կնիքների նստատեղի նյութեր​

Նյութի ընտրությունը սահմանում է կատարողականի սահմանները.

• ​NBR (Նիտրիլային ռետին):Կայուն է յուղերի, ածխաջրածինների նկատմամբ (-20°C-ից մինչև 80°C):Օգտագործում՝ ջուր, սեղմված օդ, նավթի հիմքով հեղուկներ։
• ​EPDM (էթիլեն-պրոպիլեն-դիեն):Դիմացկուն է տաք ջրի/գոլորշու (<150°C), օզոնի, ալկալիների նկատմամբ։Կիրառում՝ Ջեռուցման համակարգեր, սնունդ/խմիչքներ, խոնավ օդ։
• ​FKM (Ֆտորածխածնային Վիտոն®):Աշխատում է յուղերի, վառելիքների, թթուների և բարձր ջերմաստիճանների հետ (-20°C-ից մինչև 200°C):Կիրառում՝ Քիմիական մշակում, վառելիքի գծեր, թթվային միջավայրեր։
• ​PTFE (պոլիտետրաֆտորէթիլեն):Քիմիապես իներտ է (-50°C-ից մինչև 200°C), ցածր շփում։ Օգտագործվում է որպես՝
  • Մաքուր նստատեղեր՝Կոռոզիայի դիմադրություն, միջին կնքում:
  • Ամրապնդված նստատեղեր (ապակի/գրաֆիտ):Ավելի լավ դիմադրություն սառը հոսքին։
  • Նստատեղերի երեսպատում (շրթունքային/փուչիկավոր խողովակ):Համատեղում է առաձգականությունը և քիմիական դիմադրությունը։

​4. Մետաղական կնքման նյութեր և մշակումներ​

Արդյունավետությունը կախված է նյութերի զուգակցումից և մակերեսային ճարտարագիտությանց.

• ​Նյութական ռազմավարություն.​
  • Տարբեր նյութերի զույգավորումը կանխում է վնասումը (օրինակ՝ չժանգոտվող պողպատն ընդդեմ Stellite®-ի):
  • Նստատեղի մակերեսի կարծրություն > Սկավառակի մակերեսի կարծրություն (~HRC 2-5-ով), ինչը սկավառակը դարձնում է փոխարինելի։
• ​Մակերեսային բարելավումներ.​
  • ​Կարծրացում.​ ​**Սթելիտ 6®(կոբալտի վրա հիմնված, HRC 40-50) կամInconel 625®**​ (նիկելի հիմքով) ծածկույթները դիմացկուն են մաշվածությանը/կոռոզիային։Առաջնային լուծում ծանր ծառայության համար։
  • ​Պատյանի կարծրացում.Բոցի/պլազմայի/լազերի կարծրացումը կամ նիտրացումը (≥HV 1000) մեծացնում է մաշվածության/վնասվածքի նկատմամբ դիմադրությունը։
  • ​Ջերմային սփրեյ.HVOF-ի կիրառմամբWC (վոլֆրամի կարբիդ)կամՔրոմի օքսիդծածկույթները ապահովում են մակերեսի առավելագույն ամրություն։
• ​Էկզոտիկ համաձուլվածքներ՝Hastelloy® կամ դուպլեքս պողպատ, որն օգտագործվում է բարձր կոռոզիոն միջավայրերում (բարձր գին):

​5. Սահմանափակումներ և ընտրության չափանիշներ​

​Հիմնական նկատառումներ՝​

• ​Փափուկ կնիքի սահմանները՝Մշտական սեղմման ամրացում, քիմիական անհամատեղելիություն (այտուցվածություն/քայքայում), սառը հոսք/սողալ (PTFE/ռետին), մասնիկների վնասվածք։
• ​Կոշտ կնիքի սահմանափակումներ.Հնարավոր է ցածր ճնշման արտահոսք, ավելի բարձր արժեք/մոմենտ։
• ​Ընտրության շարժիչներ.Միջավայրի հատկությունները (T, P, կոռոզիոնություն, պինդ նյութեր), արտահոսքի պահանջները, կյանքի ցիկլի հաճախականությունը, շահագործման ծանրությունը և բյուջեն։

​Եզրակացություն՝​
Թիթեռի փականի ընտրությունը սահմանվում է հետևյալով.կնիքի կառուցվածք-նյութ սիներգիա​Փափուկ կնիքներ(EPDM/NBR/PTFE) նյութերը գերազանց են ծախսարդյունավետ, ցածր ճնշման ջրաօդային կիրառություններում։FKM փափուկ կնիքներ կամ PTFE կոմպոզիտներ​դիմեք կոռոզիոն միջավայրին։Եռակի օֆսեթով մետաղական կնիքներհետStellite®/կարծրացված մակերեսներպարտադիր են գոլորշու, ածխաջրածինների, բարձր T/P-ի և էրոզիոն հոսքերի համար: Նիկելի վրա հիմնված նյութերը ծառայում են ծայրահեղ պայմաններին: Աշխատանքային պարամետրերի և նյութական հատկությունների խիստ գնահատումը կարևոր է. կնքման տեխնիկական բնութագրերի անտեսումը կարող է հանգեցնել արտահոսքի, վաղաժամ խափանման և թանկարժեք անսարքության: