Эволюция муфт

Уплотнительная система с использованием резиновых колец круглого сечения

( Разработана в 1960-1970 годы).

В основном уплотнительная система состоит из 2 или 4 резиновых колец круглого сечения и герметизирует поверхности только между металлом и изолирующим кольцом. Данная система уплотнения заимствована из изолирующих фланцев.



Недостатки

Вследствие небольшой длины уплотнительной поверхности при использовании резиновых колец круглого сечения требуется высокое качество обработки уплотнительных поверхностей, которые достигаются только шлифовкой и полированием. статических условиях разрушение кольца происходит вследствие выдавливания в уплотнительный зазор. При этом величина допустимого уплотнительного зазора измеряется несколькими десятыми долями миллиметра.

В связи с этим возникает ограничение:
— по способности неразъемных электроизолирующих соединений выдерживать деформации конструкции при воздействии изгибающих, растягивающих нагрузок и крутящего момента;
— по способности выдерживать высокие давления.

Уплотнительная система с использованием манжет прямоугольного сечения

(Разработана в 1980-е годы)
Уплотнительная система представляет собой одну уплотнительную манжету прямоугольного сечения, находящуюся в предварительно сжатом состоянии между металлическими поверхностями и между металлом и поверхностью изолирующего кольца.

Эта уплотнительная система специально разработана для неразъемных электроизолирующих соединений.

Недостатки

Очень важно учитывать при эксплуатации действующий на электроизолирующую вставку изгибающий момент.

Фактически давление воздействует на манжету в точках A1, что приводит к следующему:
-увеличение изгибающего момента приводит к возникновению гребня на уплотнительной поверхности манжеты;
— возрастают продольные растягивающие напряжения, вызванные воздействием высокого эксплуатационного давления;
— искажение поверхности манжеты в точке A1 уменьшает размер контактной уплотнительной поверхности.

U-образная уплотнительная система

(Разработана в 1990-е годы)
Эта уплотнительная система представляет собой U-образную манжету двойного профиля, располагаемую вокруг изолирующего кольца, плотно сжатую в образованном металлическими поверхностями уплотнительном гнезде. Эта уплотнительная система специально разработана для неразъемных электроизолирующих соединений и обычно называется Системой двойного манжетного уплотнения.

Недостатки

Необходимо специальное оборудование для изготовления.

Необходимо специальное оборудование для сборки.

Достоинства

Вследствие большой длины уплотнительной поверхности и большого поперечного сечения не требует высокого качества обработки уплотнительных поверхностей и соблюдения очень точных допусков на механическую обработку.

Уплотняемыми являются как поверхности между металлом и поверхностью изолирующего кольца, так и между металлическими поверхностями.

Очень длинная уплотнительная поверхность и большое поперечное сечение позволяет выдерживать значительно большие деформации конструкции (растяжение, изгиб) по сравнению с уплотнительными системами с использованием манжет прямоугольного сечения и особенно в сравнении с использованием резиновых колец круглого сечения.

Отсутствует возможность возникновения взрывной декомпрессии, поскольку манжета находится в закрытом затворе и полностью окружена поверхностями уплотнительного гнезда.

Отсутствуют ограничения по применению в неразъемных электроизолирующих соединениях U-образных манжет. Рекомендуется к применению в условиях высоких давлений (до 1000 кгс/см2) и повышенных внешних механических нагрузках (растяжение, сжатие, изгибающий и крутящий моменты). Способно выдерживать без разгерметизации напряжения и нагрузки аналогично основному материалу трубопровода.

Статью с подробным описанием конструкций электроизолирующих соединений можно прочесть здесь.