Ювелирное обозрение

Журнал «АКВА • ТЕРМ ЭКСПЕРТ»

Одним из ключевых критериев, определяющих качество любого трубопровода (металлического, керамического, чугунного, бетонного, асбестового или полимерного), является полная герметичность его соединений, которая должна сохраняться на протяжении всего периода эксплуатации, составляющего не менее 50 лет. Герметичность же соединений трубопровода зависит не только от коррозионной и механической стойкости самих труб, но и качества уплотнительных материалов.

Для напорных и безнапорных трубопроводов из различных материалов всё чаще используют раструбные соединения с уплотнительными кольцами из эластомера. Популярность раструбного соединения трубопроводов обусловлена удобством монтажа, а также компенсацией механических и температурных деформаций трубопровода во время эксплуатации без потери герметичности.

Рис. 1. Упругие деформации

В европейских стандартах EN + A1:1998 + A2:2002 + AC:2002 + A3:2005 (E) и EN + A1:2002 + A2:2005 (E) изложены требования к физическим свойствам уплотнительных материалов, используемых в системах холодного водоснабжения, а также сточных, ливневых и канализационных системах. Так, оптимальными материалами для изготовления уплотнительных колец, отвечающих этим требованиям, являются эластомер или синтетический каучук. Данный вид каучука должен обладать высокой эластичностью (рис. 1), низкой усадкой при сжатии и релаксацией напряжений, а также незначительно изменять свои свойства в результате старения и иметь высокую химическую стойкость.

В качестве примера уплотнительных колец из высококачественного синтетического каучука можно привести продукцию немецкой компании Bode. Физическиесвойства каучука, из которого изготавливают уплотнительные кольца Bode, представлены в табл. 1.

Таблица 1. Физические свойства каучука уплотнительных колец Bode

Свойства	Единицы измерения	Метод тестирования	Значение	Требования DIN EN
Жесткость	IRHD	ISO 48	59/63	60±5
Плотность	г/м3	ISO 1183	1,18/1,19	—
Эластичность по отскоку	%	ISO 4662	44/48	—
Предел прочности на разрыв	Н/мм2	ISO 37	11,5/13,5	min 9
Удлинение при разрыве	%	ISO 37	400/450	min 300
Изменение объема в воде (7 дней/70 °C)	%	ISO 1817	+2/+4	max +8/—1
Устойчивость к воздействию озона	ISO		max 0
Релаксация напряжений (7 дней/23 °C)	%	ISO 3384	7/10	max 15
Усадка при сжатии (воздух):
72 ч/23 °C	%	ISO 815	7/9	max 12
24 ч/70 °C	ISO 815	11/13	max 20
70 ч/-10 °C	ISO 815	17/22	max 50
Изменение свойств в результате старения (воздух); 7 дней/70 °C:
Твердость	IRHD	ISO 48	+4/+6	max +8/—5
Предел прочности на разрыв	%	ISO 37	+5/—5	max —20
Удлинение при разрыве	%	ISO 37	+5/—10	max +10/—30

Таблица 2. Характеристики основных параметров уплотнительного кольца из ППВХ и требования стандарта EN 681:1

Свойства	Требования стандарта EN 681:1	Значения, полученные при исследованиях уплотнительного кольца из ППВХ
Жесткость, IRHD	60±5	64
Предел прочности на разрыв, МПа	≥9	—
Удлинение при разрыве, %	≥300	—
Усадка при сжатии (воздух), %:
24 ч/70°	≤20	71,4
72 ч/23°	≤12	24
72 ч/—10°	≤50	55,6
Релаксация напряжений (7 дней/23 °C), %	max 15	31,9

Рис. 2. Система Wafix

В нашей стране уплотнительные кольца из эластомеров в раструбных соединениях различных инженерных трубопроводов коммунального хозяйства применяются с начала годов прошлого столетия. Но до сих пор отсутствуют нормативные документы, регламентирующие требования, как к эластомеру, из которого изготовлены уплотнительные кольца, так и к раструбному соединению, как единой системе. Сейчас отечественные и некоторые иностранные производители выпускают уплотнительные кольца по собственным техническим условиям из материалов, непригодных для изготовления сантехнических уплотнительных элементов.

Так, например, пластифицированный поливинилхлорид (ППВХ) непригоден для изготовления сантехнических уплотнительных элементов, поскольку не отвечает большинству требований европейских норм EN Кольца из ППВХ, несмотря на внешнее сходство с кольцами из каучука, обладают очень низкой эластичностью и высокой усадкой при сжатии. Со временем (под воздействием температурных изменений и агрессивной среды) кольцо из ППВХ может совершенно утратить эластичность, что влечет за собой возникновение протечек или появление неприятного запаха. А затраты на устранение причин и последствий протечек во внутренних сетях во много раз превышают стоимость качественного уплотнительного кольца из каучука.

Рис. 3. Трехступенчатое уплотнение Wafix

Сравнительные характеристики основных параметров уплотнительного кольца из ППВХ и требования стандарта EN 681:1 приведены в табл. 2. Следует обратить внимание на тот факт, что усадка при сжатии и релаксации напряжений колец из ППВХ в несколько раз превышает требования стандарта EN 681:1.

Отметим, что такие авторитетные зарубежные и отечественные производители пластиковых труб, как Wavin, Uponor, Rehau, Omniplast, Ostendorf, Martoni, Coesprene, Valsir, Redi, «Стройполимер», «Политэк», «Политрон», «ПластПрофиль», Sinikon, большое значение придают качеству комплектующих, применяемых в производстве, и используют только сертифицированные уплотнительные кольца известных изготовителей — MDS, MOL, Bode.

Первые уплотнительные кольца, применявшиеся для раструбных соединений полимерных трубопроводов внутренней канализации, имели круглое сечение. Они обеспечивали хорошую герметичность в течение длительного времени. Но монтаж с использованием таких уплотнительных колец требовал большого внимания, обязательной смазки и снятия фаски с торца гладкого конца трубы, который вставлялся в раструб с уплотнительным кольцом. Нередко случалось, что торец трубы выталкивал кольцо из канавки раструба, а монтажник не имел возможности это контролировать. Без уплотнительного же кольца раструбное соединение становилось негерметичным.

Рис. 4. Однолепестковое кольцо BL

Для того чтобы зафиксировать уплотнительное кольцо в раструбе, специалисты фирмы Wavin разработали систему Wafix, позволяющую уплотнительному кольцу прочно удерживаться в стопорном кольце раструба (рис. 2). Система Wafix обеспечивает трехступенчатое уплотнение, увеличивая поверхность соприкосновения уплотнительного кольца с трубой (рис. 3). Таким образом, протечка в соединениях исключается.

Несколько десятилетий назад компанией Bode было разработано однолепестковое кольцо BL (Bode Lip seal), являющееся сегодня одним из наиболее часто используемых уплотнителей благодаря оптимальному сочетанию цены и качества (рис. 4).

Кольцо изготавливается из бутадиенстирольной резины с жесткостью 60 IRHD. Форма и материал гарантируют высокие уплотнительные свойства на длительный период эксплуатации. Это кольцо не выпадает из раструба ни при монтаже, ни при транспортировке.

Рис. 5. Двухлепестковое кольцо HMS2-L

Сейчас почти все европейские производители пластиковых труб с П-образным профилем канавки применяют однолепестковое уплотнительное кольцо. Исключение составляют итальянские производители (технологически они формируют другой профиль канавки раструба), использующие двухлепестковое кольцо HMS2-L (рис. 5). Такое кольцо изготавливается из смеси натурального и синтетического каучука с жесткостью 40 IRHD (благодаря большей мягкости эластомера требуется меньшее усилие для соединения труб, а распорное кольцо из полипропилена фиксирует уплотнение в раструбе).

Длительную герметичность раструбного соединения обеспечивают стабильность геометрических параметров раструба (рис. 6), трубы, самого уплотнительного кольца, а также соблюдение требований к эластомерам, из которых изготовлены уплотнительные кольца. Эти требования обусловлены европейским стандартом EN Основные требования заключаются в контроле следующих параметров:

Рис. 6. Чертёж раструба

• отклонения по жесткости — не более 5 единиц по Шору;
• прочность — от 9 Н/мм2;
• растяжимость (в зависимости от жесткости) — не менее 300 % (для 60 Шор);
• остаточная деформация — не более 20 % при +70 °C, не более 12 % при +23 °С, не более 60 % при —25 °C;
• изменение жесткости (не более пяти единиц), прочности (не более 20 %) и растяжимости (не более 30 %) при искусственном старении (при температуре +70 °С в течение 7 дней).
• ослабление напряженности — при жесткости 60 Шор: не более 15 % при +23 °С за 7 дней и не более 22 % при +23 °С за 100 дней;
• изменение объема в воде — не более 8 % (за 7 дней при +70 °С);
• озоновая устойчивость – отсутствие трещин.

При этом каждая партия колец, используемых для комплектации труб и фитин- гов, должна пройти ряд испытаний на проверку:

• плотности материала;
• жесткости;
• остаточной деформации при температурах: +70 °С (не более 20 %), +23 °С (не более 12 %) и —25 °С (не более 60 %);
• прочности, растяжимости;
• износостойкости (путем искусственного старения при температуре +70 °С).

Кроме того, вставленные в трубы и фитинги уплотнительные кольца регулярно подвергаются испытаниям на герметичность соединений, которая должна обеспечиваться при давлении не менее 0,5 бар для безнапорных систем.

Рис. 7. Уплотнительное кольцо HB-Fix

Прогресс не стоит на месте, и сейчас компания Bode предлагает для раструбных соединений безнапорных трубопроводов уплотнительные кольца нового поколения — HB-Fix (рис. 7). Эти кольца выполнены из двух компонентов — вулканизированного термопласта (TPV) и полипропилена (PP).

Благодаря инновационной технологии двухкомпонентного литья уплотнительное кольцо из термопластического эластомера интегрировано с фиксирующим кольцом из полипропилена. Оно сочетает в себе преимущества всех современных уплотнительных колец (фиксацию в раструбе, необходимую герметичность, низкое осевое усилие при монтаже) и обладает рядом уникальных свойств:

• более высокой химической устойчивостью, чем у бутадиенстирольной резины (БСР) и этиленпропилендиен мономера (ЭПДМ), к маслу, хлору, щелочи и кислоте;
• высокой степенью герметичности на более длительный, чем у БСР и ЭПДМ, срок;
• устойчивостью к воздействию озона (не окисляется и не разрушается);
• высокой устойчивостью к скачкам температуры и ультрафиолетовому излучению;
• более низкой релаксацией напряжений при длительном использовании;
• отсутствием необходимости смазки при монтаже.

Отметим также, что традиционные уплотнительные кольца обеспечивают герметичность при давлении до 1 атм, что вполне достаточно для внутренней канализации. Уплотнительное же кольцо HB-FIX обеспечивает герметичность при давлении до 2,5 атм. Таким образом, трубы и фитинги, предназначенные для внутренней безнапорной канализации и укомплектованные уплотнительными кольцами HB-Fix, можно использовать для внутренних водостоков зданий высотой до 25 м в соответствии соСНиП «Внутренний водопровод и канализация зданий» (ст. 20.12).

Водосточные стояки, а также все отводные трубопроводы (в том числе — прокладываемые ниже пола первого этажа) следует рассчитывать на давление, выдерживающее гидростатический напор при засорах и переполнениях. То есть использование уплотнительных колец HB-Fix расширяет область применения труб и фитингов, изготовленных по стандарту EN что частично снижает себестоимость строительства при гарантированной надёжности.

Особое внимание необходимо уделить требованиям, предъявляемым к уплотнительным кольцам для раструбов напорных трубопроводов из ПВХ и чугуна. Эти трубопроводы пользуются большой популярностью, связанной с удобством монтажа, не требующего дополнительного сварочного оборудования.

Рис. 8. Уплотнительное кольцо системы 3S для раструбов напорных трубопроводов из ПВХ

Уплотнительные кольца, используемые в системах напорного питьевого водоснабжения, совершенствовались как с точки зрения выбора эластомера, так и формы сечения. Со второй половины гг. для труб из ПВХ стали часто применять уплотнительные кольца системы 3S (рис. 8).

Так как форма и геометрические размеры раструба напорных труб стандартизованы, повышение надёжности и удобство монтажа трубопроводов могут достигаться совершенствованием уплотнительных колец. Так, например, кольца для напорных трубопроводов, выпускаемые в соответствии с требованиями европейских стандартов EN и EN 1456 c раструбами Euro или Anger, усовершенствованы компанией Bode в отношении профиля и геометрических размеров. Данный вид колец изготавливается из БСР или ЭПДМ. Эффективность таких уплотнений может сохраняться на протяжении более 100 лет.

В завершение отметим: поскольку уплотнение напрямую контактирует с питьевой водой, чрезвычайно важны не только физико-механические свойства каучука, но и его гигиенические характеристики. Один из основных параметров — «непроникаемость» (отсутствие влияния химического состава компонентов уплотнения на состав и вкус питьевой воды). При использовании уплотнений из низкокачественной резины возникает риск проникновения в питьевую воду вредных компонентов. Для гарантии качества и надёжности очень важно, чтобы компания, выпускающая уплотнения для питьевого водоснабжения, самостоятельно разрабатывала смесь и сертифицировала не только продукцию, но и компаунд.

Нужен СОВЕТ как правильно выбрать данное оборудование

Если у Вас есть вопросы и Вам нужна помощь наших специалистов, то свяжитесь с нами по телефонам:

Кольца резиновые уплотнительные круглого сечения для гидравлических и пневматических устройств ГОСТ 18829-73 (Технические условия), ГОСТ 9833-73 (Конструкция и размеры)

Резиновые уплотнительные кольца круглого сечения для гидравлических и пневматических устройств ГОСТ 18829-73, ГОСТ 9833-73 предназначены для работы в подвижных и неподвижных соединениях гидравлических, топливных, смазочных и пневматических устройств при температуре -60 + 200 град. С в зависимости от группы резины и при давлении: до 50 МПа в неподвижных соединениях и до 32 МПа в подвижных соединениях в минеральных маслах, жидких топливах, эмульсиях, смазках, пресной и морской воде; до 40 МПа в неподвижных соединениях и до 10 МПа в подвижных соединениях в сжатом воздухе.

Резиновые уплотнительные кольца круглого сечения для гидравлических и пневматических устройств ГОСТ 18829-73, ГОСТ 9833-73: номинальные размеры кольца в соответствии с ГОСТ 9833-73 определяются двумя основными параметрами: внутренним диаметром и сечением. При этом в условном обозначении значение внутреннего диаметра округлено в большую сторону, значение сечения умножено на 10. Таким образом, номинальные размеры кольца, указанного в условном обозначении составляют:

– внутренний диаметр 3,8 мм с допуском -0,2 мм.

Пример условного обозначения для резиновых уплотнительных колец круглого сечения для гидравлических и пневматических устройств ГОСТ 18829-73, ГОСТ 9833-73:

004 006 14 2 – 2

004 – диаметр штока в мм

006 – диаметр цилиндра в мм;

14 – диаметр сечения в мм, умноженный на 10;

2 – группа точности;

2 – группа резины.

Для изготовления резиновых уплотнительных колец круглого сечения используются следующие группы резин:

Марка резиновой смеси

Нижний предел температур °С

Верхний предел температур °С

Рекомендации по монтажу и эксплуатации резиновых уплотнительных колец круглого сечения для гидравлических и пневматических устройств ГОСТ 18829-73, ГОСТ 9833-73.

При монтаже резиновых уплотнительных колец круглого сечения для гидравлических и пневматических устройств ГОСТ 18829-73, ГОСТ 9833-73, резиновые кольца следует предохранять от перекосов, скручивания, механических повреждений и порезов.

Поверхности сопрягаемых деталей должны быть чистыми, не содержать абразивных продуктов и продуктов коррозии. Поверхность рекомендуется смазывать смазкой, инертной к материалу колец, или рабочими жидкостями, обладающими хорошими смазывающими свойствами.

Если при монтаже кольцо проходит по резьбе, следует применять оправки, прикрывающие резьбу.

Инструменты для монтажа колец изготавливают из пластмассы, или мягкого металла с закругленными краями.

Резиновые уплотнительные кольца могут устанавливаться в зависимости от условий эксплуатации с защитными кольцами или без них.

Кольца после демонтажа уплотнительного узла, находившегося в эксплуатации, повторно применять не рекомендуется.

Химический состав рабочей среды, в которой работают уплотнительные кольца, долженсоответствовать требованиям ГОСТ и технической документации на узел, агрегат.

Если в узле (агрегате) нарушена герметичность всех резиновых уплотнений (колец, манжет, прокладок) одновременно, а их замена дает лишь кратковременный положительный эффект, то это свидетельствует в первую очередь о том, что в рабочей жидкости содержатся агрессивные компоненты.

Уплотнительные резиновые кольца имеют свойство набухать (изменять массу) под воздействием рабочих жидкостей в большей или меньшей степени в зависимости от группы резины.

Степень набухания колец проверяется путем помещения их в смесь изооктана и толуола в соотношении 7:3 (по объему) в течение 24 часов при температуре 23±3 °С. Для резины группы 1, 2, 3 степень набухания (изменение массы) может составлять не более 35%.

Испытание уплотнительных колец (резиновых уплотнительных колец круглого сечения для гидравлических и пневматических устройств ГОСТ 18829-73, ГОСТ 9833-73) путем помещения их в бензин, керосин, растворители и др. подобные жидкости недопустимо.

Промышленная организация ООО «С-Агросервис» предлагает купить кольца резиновые круглого сечения собственного и зарубежного производства по лучшей цене в России и СНГ. Неограниченное количество, максимально быстрая доставка и весь профильный ряд позволили нам выйти на снабжение крупных заводов по всей стране.

Прежде чем перейти к выбору уплотнений, ознакомьтесь с таблицами резиновых колец и их характеристиками.

Пищевые кольца (силикон)

Высокотемпературные кольца (фторкаучук)

Х-образные (Q-RING) кольца

Резиновые кольца для чугунных труб

Наборы резиновых колец

Смотрите наше видео

Вас может заинтересовать

Технические характеристики резиновых колец

Группа
резины I II III IV V VI VII Материал уплотнения Бутадиен-нитрильный
каучук (NBR) Фторкаучук
(FKM) Силикон (MVQ) Нижний
порог температур -15°С -30°С -40°С -45°С -50°С -20°С -20°С -50°С Верхний
порог температур +30°С +130°С +130 +130°С +150°С +150°С +200°С +200°С Условное обозначение изделий на примере резинового уплотнительного кольца 050-055-030-2-2 50 55 30 2 2 ⌀штока ⌀ цилиндра ⌀сечения группа точности группа резины Рабочее давление резиновых уплотнительных колец Тип среды Подвижное соединение Неподвижное соединение Техническая вода, эмульсии, минеральные масла, смазки. До 32 МПа До 50 МПа Сжатая воздушная масса До 10 МПа До 40 МПа

Конструкция уплотнителя предельно проста: это деталь в виде обруча, имеющая круглое поперечное сечение. Кольцо уплотнительное размещают в местах соприкосновения подвижных механизмов, деталей, агрегатов, обеспечивая тем самым отличную изоляцию, не препятствуя свободному ходу агрегатов. Уплотнительные кольца есть во всех механизмах, имеющих гидравлическую систему. Они уменьшают давление, препятствуют подтеканию жидкости в гидравлических системных механизмах, устраняют зазоры в смазочных и топливных, а также пневматических системах. Их устанавливают на гидравлические агрегаты, которые оснащены подвижными деталями, насосами, цилиндрами и прочими системами. Кольца могут применяться для разного рода неподвижных соединений. Для этого они располагаются в специальных углублениях, обеспечивая при этом нужный уровень герметичности изделию во время его эксплуатации.