При высоких давлениях примене­ние прокладок из мягких материалов ограничивается их малой механической прочностью. Мягкие прокладки могут быть при­менены только там, где конструкция соединения предотвращает выдавливание прокладки под влиянием внутреннего давле­ния или же усилия, создаваемого затягом болтов. Для повы­шения механической прочности мягких прокладок применяют различные композиции из асбеста с резиной, тиоколом и т. д., а также укрепляют их включением тканевых или металлических сеток.

 Прочность асбестовых прокладок и их коррозионную стой­кость часто повышают путем применения специальных асбесто- металлических прокладок, изображенных на рис. 98.

Рис. 98. Асбесто-металлические прокладки.

а — асбестовая прокладка, армированная медной сеткой; б—асбестовая прокладка, защищенная изнутри медной, алюминиевой или стальной обкладкой; а— то же, но с обкладкой снаружи; г— то же, но с обкладками снаружи и изнутри; д—асбест в металлической обкладке, выполнен­ной из одного листа; е—асбест в обкладке ив двух листов; ж—асбест в металлической обкладке; з—асбест, заключенный в гофрированную обкладку; о —то же, что и ,з“ но с гофром иной формы; к—гофрированная металлическая прокладка с прографиченным асбестовым шнуром, проложенным в канавках; л—то же, что и „к", но шнур укладывается в точеную прокладку; м—прокладка из спирально навитых листов металла и асбеста.

Надежность и герметичность соединений с такими проклад­ками повышается при смазывании их или заполнении желобков у прокладок пастами (мастиками), употребляющимися в соеди­нениях с гребенчатыми прокладками.

Конструкция гребенчатой прокладки показана на рис. 97, III. В табл. 8 приведены размеры прокладок, предназначенных для работы при условном давлении от 64 до 320 ат.

Многочисленные опыты показали, что прокладки этого вида работают безотказно лишь при тщательной обработке уплотняе­мых поверхностей и при точном монтаже всего фланцевого со­единения.

Преимуществом гребенчатых прокладок является их незначи­тельная чувствительность к температурным колебаниям, а к недостаткам относятся: необходимость при каждой замене производить длительную и дорогостоящую повторную обработку обеих поверхностей фланцев и значительное усилие на болты, сказывающееся на сроке работы соединения.

ТАБЛИЦА 8 Размеры гребенчатых прокладок, согласно DIN 2697 (рис. 97, III)

Примечания. 1. Для условных проходов от 10 до 50 мм размеры одина­ковы для всех условных давлений.

2. Прокладки толщиной 3 мм выполняются из мягкой углеродистой или хромистой стали. Для трубопроводов с температурой пара выше 425° при­меняются прокладки толщиной 4 мм из марганцовистой стали (предел пол­зучести при 450°—15 кг/мм2), а при температуре пара выше 475° — из хромо­ванадиевой стали (предел ползучести при 500° — 12 кг\мм2).

Как показывает эксплуатационный опыт, гребенчатые про­кладки из мягкой низкоуглеродистой стали, отожженной до твердости по Бринелю не свыше 120, хорошо противостоят дей­ствию температуры среды до 475°. При более высокой темпера­туре такие прокладки работают неудовлетворительно и должны изготовляться из более твердых материалов [127].

Весьма полезно на поверхности гребенчатых прокладок и зеркал фланцев наносить слои графита или специальных мастик, что обеспечивает лучшую герметичность соединения и во многих случаях уменьшает коррозию прокладок и уплотнительных по­верхностей фланцев. В дальнейшем приведен состав некоторых мастик, проверенных на трубопроводах электростанций высокого давления в СССР и на заводах по нефтепереработке [86, 94,101].

При фланцевых соединениях у трубопроводов для воды, а также насыщенного и перегретого пара с успехом применяется мастика следующего состава (в %):

Компоненты тщательно просеивают, смешивают и разводят натуральной олифой до сметанообразной консистенции. Мастика испытана при давлении до 130 ат и температуре перегретого пара до 500°. Применяя мастику, следует учитывать, что она быстро твердеет, поэтому готовить ее надо в количествах, тре­бующихся для немедленного использования.

Для соединения трубопроводов, работающих в аналогич­ных условиях, может применяться мастика, состоящая из рав­ных весовых количеств растительного масла, сурика, охры и гра­фитового порошка.

При наличии в питательной воде сравнительно большого содержания кислорода или низкого pH употребляют мастику нижеследующего состава (в %):

Для нефтепродуктов следует применять мастику из гра­фита и патоки.

Указанные выше мастики пригодны и для ряда химических производств, причем состав их может варьироваться в зависи­мости от растворяющего и химического воздействия среды на отдельные компоненты, содержащиеся в мастике.

Высокие давления и температура рабочей среды усложняют работу фланцевых соединений, так как возрастают необходимые усилия затяга болтов и создаются добавочные температурные на­пряжения за счет разности температур у прокладок, фланцев и болтов. В дополнение к этому при высоких температурах сни­жаются допускаемые напряжения для металла, вследствие чего увеличиваются размеры фланцевого соединения.

В процессе развития установок высокого давления применя­лись фланцы различных конструкций: приклепанные, разваль­цованные, одновременно развальцованные и приклепанные, раз­бортованные и плоские приварные фланцы. Эти конструкции по­казали неудовлетворительные результаты особенно при высоких температурах.