RUS
ГлавнаяПолезная информацияФланцевые соединения

Фланцевые соединения

Быстроразъемные вакуумные соединения KF и ISO с эластомерным уплотнением

Вакуумные соединения KF (Kwik-FlangeTM) и компоненты стандарта KF обеспечивают экономичное, быстрое и многократное соединение вакуумной арматуры с диаметром условного прохода от 10 до 50 мм. Компоненты с фланцами данного стандарта успешно применяются в вакуумных системах в диапазоне давлений от 1 атм до 1х10-8 торр (мм. рт. ст.). Компоненты с фланцами KF являются идеальным решением для вакуумных систем, требующих быстрой и частой сборки и разборки. Герметичность соединения фланцев ISO KF достигается благодаря равномерному сжатию эластомерного (витонового или другого) уплотнения, располагаемого между двух фланцев, которые притягиваются друг другу с помощью радиального хомута, с одной стороны половинки которого закреплены на оси, а с другой стороны соединяются тем или иным способом. Для создания равномерности сжатия эластомерного уплотнения его помещают в между двух металлических колец, имеющих край круглого сечения (для больших диаметров). Эластомерное уплотнение одевается на кольцо, внешний край которого имеет круглое сечение.

Фланцевое соединение KF

Внутренний край имеет выступы, которые вставляются в соединяемые фланцы, обеспечивая их центрирование. При соединении фланцев стандарта KF их торцевые поверхности упираются в центрирующее металлическое кольцо, что сохраняет уплотнительное кольцо от чрезмерного сдавливания и разрушение.
Для соединения вакуумной арматуры с диаметром условного прохода от 63 до 630 мм (иногда и более) используются фланцы стандарта ISO. Принцип соединения аналогичен стандарту KF – также используется стальное центрирующее кольцо, на котором с помощью прижимного кольца закреплено эластомерное уплотнительное кольцо. Для стягивания фланцев используют струбцинообразные хомуты или болтовые соединения.
Фланцевое соединение ISO

Рекомендуемое количество хомутов для фланцев ISO

Фланец Количество хомутов (струбцин), типы болтов
ISO63 4 (M8x1.25)
ISO80...100 8 (M8x1.25)
ISO160 8 (M10x1.5)
ISO200...250 12 (M10x1.5)
ISO320 12 (M12x1.75)
ISO400...500 16 (M12x1.75)
ISO630 20 (M12x1.75)

В качестве эластомерного уплотнения в основном используется витон (фторированный каучук), который позволяет добиваться уровня вакуума до 10-8 торр и в то же время выдерживает нагрев до +150 ~ +200°С без потери эластичности и возможности многократного применения. Для работы в более высокотемпературных режимах для быстроразъемного уплотнения используется эластомер марки Kalrez®, обеспечивающий уровень уплотнения не хуже витона (до 10-8 торр) и, при этом, обладающий лучшей термостойкостью – до +250 ~ +300°С и устойчивостью к воздействию химически активных сред.

Сравнительные характеристики разных типов эластомерных уплотнений

Даны оценки по пятибальной системе (2 - неудовлетворительно, 5 - отлично, по данным Sisweb)
Характеристика Buna-N Viton® Silicone
PTFE Kalrez®
Сопротивление разрыву 4 4 2 5 4
Абразивостойкость 4 4 2 5 4
Озоностойкость 2 5 5 4 5
Устойчивость к атмосферному воздействию 3 5 5 4 5
Устойчивость к тепловому воздействию
3 5 5 4 5
Устойчивость к химическому воздействию
3 5 4 5 5
Устойчивость к воздействию масел
2 5 2 4 5
Кислотостойкость 3 5 4 5 5
Щелочестойкость 4 4 3 5 5
Устойчивость к воздействию пара 3 3 2 4 5
Минимальная рабочая температура, °С -54 -54 -85 -79 -37
Максимальная рабочая температура, °С
+150 +260 +232 +260 +288
Герметичность 3 4 2 5 4
Предел прочности на разрыв
4 4 2 5 4

Вакуумные соединения CF

Для обеспечения соединения компонентов вакуумных систем, работающих в области высокого и сверхвысокого вакуума – от атмосферного давления до 1x10-13 торр используются соединения стандарта ConFlat (CF). В качестве уплотнения в данном стандарте используют два типа прокладок – плоское кольцо из отожженной меди и витоновое кольцо. В первом случае обеспечивается уровень вакуума до 1x10-13 торр и термостойкость в пределах от -200 °С до +450 °С без потери качества уплотнения. Во втором случае уровень уплотнения соответствует обычному витоновому соединению (-20 - +150° С, до 10-8 торр) и обычно используется, если необходима частая сборка-разборка соединения. 
Принцип уплотнения состоит в механической деформации прокладки специальными острыми выступами («зубьями»), расположенными на фланцах. Таким образом достигается высокая степень уплотнения. При этом, прокладка из отожженной меди является одноразовой, то есть не допускается ее многократное применение. Кроме того, при использовании данного типа соединения необходимо учитывать специальную методику затягивания болтов крепежа, чтобы избегать возможных микроперекосов и, соответственно, микротечей из-за неровности. Болты обычно затягивают через один и, при этом, делают это постепенно, сохраняя примерно одинаковую степень затягивания всех болтов. То есть не нужно затягивать один болт сразу до максимально возможной степени – сила натяжения должна по возможности быть одинаковой для всех болтов крепежа.
Структура фланцевого соединения CF
Методика затягивания болтов крепежа соединения CF