Резина для прокладок: какой лист взять под среду и фланец

Среда, температура и давление решают раньше марки

Подбор резины для прокладки начинают с вопроса, что именно касается кромки: вода, масло, топливо, кислота, пар или воздух. Затем ищут наибольшую температуру узла с учётом пропарки, мойки и пуска; средняя по журналу тут не годится. Третьим идёт давление и конструкция фланца, потому что мягкий лист на гладком фланце под напором выдавливается раньше, чем стареет. На эти вопросы отвечают по порядку при подборе материала прокладки по рабочей среде, а ответы на них переводят в конкретный лист по таблице 1 ГОСТ 7338-90 и материалам за её границами.

Для резиновых пластин общего назначения в России есть один основной документ: ГОСТ 7338-90 «Пластины резиновые и резинотканевые». Стандарт действует в редакции с изменением № 1 и описывает пластины для уплотнения неподвижных соединений, прокладок, настилов и деталей, гасящих одиночный удар. Всё, что выходит за его таблицу сред и температур, решается другими материалами: EPDM, силиконом, FKM, паронитом или фторопластом.

Удобно читать выбор так: стандарт задаёт границу, внутри которой техпластина работает без вопросов. Если условия узла укладываются в эту границу с запасом, берут лист по ГОСТ 7338-90 и выбирают внутри него класс, марку, степень твёрдости и толщину. Если хотя бы одно условие за границей, лист общего назначения уже не годится, как бы хорошо он ни лежал на складе.

Строка обозначения пластины по ГОСТ 7338-90

Расшифруем строку из пункта 1.2.5: «Пластина 1Ф-I-ТМКЩ-С-3 ГОСТ 7338-90». Цифра 1 обозначает класс, буква Ф способ изготовления, I тип, ТМКЩ марку резины, С степень твёрдости, 3 толщину в миллиметрах. Ошибка в любой из шести позиций приводит на склад за другим листом, поэтому для фланцевой прокладки каждую выбирают по своему признаку: давлению, среде, нужной жёсткости.

От класса зависит, можно ли ставить лист под напор. Пункт 1.2.1 отводит 1-й класс уплотнению узлов, где давление больше 0,1 МПа, и выпускает его толщиной 1–20 мм. 2-й класс работает при давлении до 0,1 МПа, гасит трение металла о металл и одиночные удары, идёт на настилы, а толщина у него доходит до 60 мм. Если на напорный трубопровод приехал лист второго класса, совпадение марки резины его формально не спасает.

Буква Ф означает формовую пластину, вулканизованную в прессе, Н означает неформовую, из автоклава или вулканизатора непрерывного действия. Разница видна по допуску на толщину. В таблице 2 стандарта для пластины 1-го класса толщиной 1 мм формовой лист допускает ±0,20 мм, а неформовой лист 1-го класса толщиной 20 мм допускает уже ±2,00 мм. Для тонких прокладок под точный зазор крышки берут Ф; для толстых прокладок люков, где лист всё равно сожмётся по неровности, часто хватает Н.

Тип I означает резиновую пластину, тип II резинотканевую, в которой не больше одного слоя ткани на каждые 2 мм толщины. Для фланцевых прокладок почти всегда нужен тип I. Остальные позиции обозначения и отличия марок задаёт техпластина по ГОСТ 7338.

Цифра после буквы твёрдости означает мороз

Степень твёрдости в обозначении обозначают буквами М, С и Т: мягкая, средняя и повышенная. Многие читают эту букву только как твёрдость, а цифра после неё, например С1 или С2, говорит о нижней рабочей температуре. Для марки ТМКЩ по таблице 1 стандарта степень С работает от −30 °C, С1 от −45 °C, С2 от −60 °C, верхняя граница у всех +80 °C.

Для марок АМС и МБС шкала короче: обычные степени М, С и Т начинаются от −30 °C, а М1, С1 и Т1 от −40 °C, верх тоже +80 °C. Если прокладка стоит на улице в регионе с морозами ниже −40 °C и в узле масло, лист МБС по этому стандарту по нижней границе уже не проходит, и нужна морозостойкая марка с паспортом производителя.

Твёрдость стандарт задаёт в единицах IRHD или Шора A. Для фланца с обычной обработкой и зажатием болтами чаще всего подходит степень С: мягкий лист М лучше закрывает неровности, но под напором течёт по кромке, а лист Т требует ровных поверхностей и большей затяжки.

Таблица выбора резины под среду и фланец

Источник цифр в таблице разный. Три техпластины, ТМКЩ, АМС и МБС, описаны таблицей 1 ГОСТ 7338-90, а для EPDM, силикона и FKM диапазоны взяты из нашей таблицы рабочих температур как ориентир для марок общего назначения. Конкретная марка может работать шире или уже, поэтому материал фиксируется в КП.

На схеме те же шесть материалов, что в таблице, сведены по четырём условиям: вода, масло, топливо и нагрев выше +80 °C. Видно, что ни одна пластина ГОСТ 7338-90 не закрывает нагрев выше +80 °C. EPDM при всех плюсах по горячей воде не держит масло.

АМС в стандарте означает маслостойкую резину для улицы

В разговорах и каталогах АМС часто расшифровывают как атмосферо- и морозостойкую резину. В ГОСТ 7338-90 марка названа атмосферомаслостойкой, с пометкой «ограниченно озоностойкая». Рабочие среды по таблице 1: атмосферный воздух, азот, инертные газы и масла на нефтяной основе. Бензина и топлива в списке нет, они есть только у МБС.

Отсюда понятное место для АМС: прокладка, которая стоит на открытом воздухе и одновременно встречает масло, например крышка корпуса уличного редуктора или маслонаполненного шкафа. Лист МБС в такой точке работает, но под солнцем и озоном его поверхность трескается быстрее. Для узлов с топливом, наоборот, нужна МБС, а стойкость именно к бензину и дизелю проверяют отдельно, по методам из материала о бензостойкой резине.

Какая резина нужна для прокладки горячей воды?

Резиновая прокладка на горячую воду выше +80 °C выходит за пределы техпластин ТМКЩ, АМС и МБС по ГОСТ 7338-90, поэтому её делают из EPDM. Ориентир для EPDM общего назначения: вода до +130 °C, стойкость к озону, полная несовместимость с маслом. Отсюда проверка перед заказом: есть ли в контуре масло или смазка от насоса. Если есть, материал подбирают по обеим средам сразу, иначе прокладка набухнет.

Давление в таблице стандарта относится к среде

В таблице 1 ГОСТ 7338-90 давление записано прямо в графе рабочей среды, и это легко пропустить. Для всех трёх марок воздух, азот и инертные газы указаны при давлении от 0,05 до 0,4 МПа. Жидкости идут с другим пределом: у ТМКЩ кислоты и щёлочи концентрацией до 20 % при давлении от 0,05 до 10 МПа, у АМС и МБС масла на нефтяной основе в том же диапазоне. По сноске эти значения относятся к пластинам 1-го класса, для 2-го класса диапазон от 0,05 до 0,1 МПа.

Для прокладки из этого следуют два вывода. Если среда газ и давление выше 0,4 МПа, таблица стандарта такой случай уже не описывает, и выбор листа требует отдельной технической оценки материала и конструкции. Если среда жидкая и давление в пределах 10 МПа, это предел для материала пластины. Выдержит ли его прокладка на конкретном фланце, стандарт не говорит. На плоском фланце без выступа мягкий лист выдавливается из зазора намного раньше, и здесь решает уже конструкция соединения.

Пример: напорная линия гидравлической станции, масло, 6 МПа, плоские приварные фланцы. По таблице МБС 1-го класса проходит по среде и давлению, но на плоских фланцах кромку лучше держат соединения с выступом или пазом; на гладкой паре проектировщик чаще выбирает другую конструкцию уплотнения. Решение принимают по фланцу, поэтому в заявке тип уплотнительной поверхности указывают вместе с давлением.

Чем пластина 1-го класса отличается от 2-го?

Классы ГОСТ 7338-90 разведены по давлению и сроку службы. 1-й класс ставят в узлы, где давление выше 0,1 МПа, выпускают толщиной 1–20 мм и дают на него гарантийный срок эксплуатации 3 года. 2-й класс работает до 0,1 МПа, на настилах и против трения, бывает до 60 мм толщиной, а гарантия у него 1 год. Под напорный фланец поэтому заказывают 1-й класс.

Когда резиновый лист на фланец не ставят

Первый случай: пар. В таблице 1 ГОСТ 7338-90 водяного пара среди рабочих сред нет ни у одной марки, а верхняя граница всех трёх пластин +80 °C. Для паровых линий берут паронит, терморасширенный графит или спирально-навитые прокладки, а из эластомеров только EPDM для пара низких параметров; варианты сравнивают, выбирая прокладки для пара.

Второй случай: давление и температура вместе. Резина при нагреве мягчеет, и на гладких фланцах высокого давления прокладка выдавливается в зазор. Когда эти условия совпадают, марку резины уже не подбирают: выбирают между паронитом, композитом и металлической прокладкой. Третий случай: кислород, горючие газы, пищевой и медицинский контакт. ГОСТ 7338-90 не описывает резину для пищи и питьевой воды, а для кислорода и газа выбор материала делают только по проекту и после отдельной оценки.

Четвёртый случай менее заметен: фланцы, которые часто разбирают и при этом нагреты. Резина после горячей работы садится, теряет упругость и при повторной затяжке уже не возвращает уплотнение. Если узел разбирают каждую неделю, прокладку считают расходной и держат запас по артикулу.

Можно ли ставить резиновую прокладку на пар?

Техпластину ТМКЩ, АМС или МБС на паровой фланец не ставят: потолок у неё +80 °C, а пара в перечне рабочих сред ГОСТ 7338-90 нет вовсе. Среди эластомеров на пар низких параметров годится EPDM, у марок общего назначения ориентировочно до +150 °C. Когда пар горячее или давление заметное, проект назначает паронит, графит или спирально-навитую прокладку.

Толщина листа под неровность фланца

Чем сильнее перекошены фланцы и чем глубже риски на поверхности, тем толще берут резиновый лист, но тем легче давление его выдавит. Зазор и сжатие определяют толщину резиновой прокладки. К этому расчёту добавляется допуск самого листа по ГОСТ 7338-90.

Пример: крышка корпуса требует прокладку 2 мм с равномерным обжатием по всему контуру. Формовая пластина 1-го класса держит толщину заметно точнее неформовой, поэтому для такой крышки в заявке пишут Ф. Для толстых прокладок люков ёмкостей, где лист сжимается на неровной сварной кромке, допуск ±2 мм на толщине 20 мм уже меньше самой неровности, и неформовой лист 1-го класса годится.

Стандарт ограничивает пластины 1-го класса толщиной 20 мм, а более толстые листы от 20 до 40 мм выпускают по согласованию изготовителя с потребителем. Если в старой прокладке толщина 25 мм, возможно, её когда-то вырезали из пластины 2-го класса, и при замене стоит выяснить, держит ли узел давление выше 0,1 МПа.

Что об узле известно точно, а что предполагается

Ошибка в резине для прокладок чаще всего начинается в заявке, где известное смешано с догаданным. «Вода, 6 бар, ТМКЩ 3 мм» выглядит как полное описание, но вода может быть горячей после теплообменника, давление 6 бар может оказаться пробным, а ТМКЩ могли написать по цвету старой прокладки. Поэтому при подборе листа мы разделяем данные заказчика и предположения изготовителя: первое переносится в КП как есть, второе подписывается как предложение и согласуется письменно.

Схема показывает тот же порядок шагами: записать среду, температуру и давление со слов заказчика, отметить пустые поля, предложить по ним лист с пометкой «предложение», согласовать письменно и только потом резать. Пометка нужна и для повторного заказа: если через год партия поведёт себя иначе, по КП сразу видно, какая строка была допущением.

Лист без бирки перед раскроем

По пункту 1.4.1 ГОСТ 7338-90 на каждой пластине наносят наименование или товарный знак изготовителя, условное обозначение, штамп ОТК и дату изготовления годом и кварталом. На обрезках этих надписей часто уже нет, и лист превращается в «чёрную резину» неизвестной марки. Для неответственной прокладки воздуховода это допустимо, для фланца под давлением нет.

Дата нужна для срока хранения. Пункт 5.2 стандарта даёт 5,5 года для пластин 1-го класса и 2,5 года для 2-го класса со дня изготовления, а пункт 5.3 даёт гарантийный срок эксплуатации 3 года и 1 год соответственно. Если на складе лист 2019 года, а прокладка нужна в 2026-м, для 1-го класса гарантийный срок хранения уже вышел, и лист перед раскроем проверяют на трещины при изгибе и на твёрдость.

Если марку и класс подтвердить нечем, надёжнее заказать прокладку из нового листа с указанием полной строки обозначения в КП, чем угадывать по цвету и запаху.

Данные, с которыми лист подбирают с первого раза

Чтобы расчёт пришёл без уточнений, в одно письмо кладут три блока: геометрию, условия узла и сведения о старой прокладке. Геометрию присылайте как есть: чертёж DXF, DWG, PDF или STEP, эскиз, фото на листе А4 рядом с линейкой, образец. Условия переписывают с узла: среда, наибольшая температура, рабочее давление, тип уплотнительной поверхности, работа на улице или в помещении. Марку листа, заданную проектом, переносим в КП без изменений; если её нет, подбираем по условиям через подбор материала и подписываем как предложение.

Из этих данных складывается заказ на резиновые прокладки из листов ТМКЩ, МБС и EPDM. Три признака по описанию узла переводят разговор на другой материал: пар выше параметров EPDM, горючий газ, давление с нагревом; тогда резину не предлагаем, а замену объясняем в КП. Для холодной воды и воздуха марку описывает страница резины ТМКЩ, для горячей воды страница EPDM.