Ни одна вакуумная система не способна полноценно функционировать без соответствующей арматуры. Это элементы, которые отвечают за поддержание необходимого уровня давления. Также вакуумная аппаратура позволяет осуществлять контроль показателей и используется для аварийной остановки работы установок, внутри которых создается вакуумная среда, необходимая для многих производственных процессов.
Содержание:
- Что собой представляет вакуумная арматура
- Производители
- Вакуумная арматура стандарта KF
- Вакуумная арматура стандарта ISO
- Вакуумная арматура стандарта CF
- Типы арматуры для вакуумной системы
Что собой представляет вакуумная арматура
Вакуумная арматура – это целый комплекс компонентов для вакуумных систем, которые позволяют устанавливать герметизированные соединения. Например, к арматуре этого типа относятся уплотнители, переходники, фланцы, заглушки, клапаны, затворы. Так как арматура нередко применяется в системах повышенного вакуума (так называемого сверхвакуума), к изделиям этого типа предъявляются более строгие требования. Они должны отвечать международным стандартам качества. В связи с этим нередко вакуумную арматуру подразделяют на группы в зависимости от того, какому именно стандарту они отличаются.
Если говорить о материале изготовления, то этот параметр также зависит от того, в каких условиях планируется применять арматуру. Например, считается, что лучшими показателями обладают трубы и фланцы из нержавеющей стали высокого качества. Однако стандарт KF допускает применение также и алюминия. Если требуется изделие более высокого качества, то предпочтение стоит отдавать элементам, изготовленным из нержавеющей стали с электрошлаковой переплавкой. Такой материал отличается повышенным уровнем магнитной проницаемости, а также обладает гомогенными свойствами.
Что собой представляет вакуумная арматура
Производители
Традиционно наивысшим качеством продукции отличается вакуумная арматура от швейцарских производителей. Такие изделия подходят даже для самых сложных условий эксплуатации. Швейцарские компании производят все существующие разновидности запорной арматуры, фланцев и прочих комплектующих. Однако и стоимость таких изделий значительно выше, чем у других производителей.
На втором месте по популярности находятся японские производители. Такая арматура изготавливается с нанесением дополнительных защитных покрытий. Благодаря этому на деталях образуется тонкая пленка. Такие изделия подходят для использования в вакуумных печах и масс-спектрометрах. Поэтому можно сказать, что японские производители больше направлены на создание арматуры, используемые в узкоспециализированных отраслях.
Производители
Китайские производители предлагают огромный ассортимент самых разных изделий по доступной цене. Они изготавливают арматура для низкого, высокого и сверхвысокого вакуума, производят медные, резиновые и фторэластомерные уплотнительные элементы.
Однако при покупке оборудования напрямую у зарубежных производителей встает вопрос о том, как в случае необходимости ремонта оборудования быстрее доставить необходимые детали. В этом плане оптимальным вариантом считается покупка оборудования у отечественных производителей. Кроме этого, российские фирмы предлагают запорную арматуру, которая по качеству и надежности не уступает зарубежным аналогам, а по цене часто является более доступной.
Вакуумная арматура стандарта KF
К этой категории вакуумного оборудования относятся фланцы, заглушки, патрубки угловой конфигурации, различные адаптеры, кресты, переходники и прочие элементы. Для изготовления деталей могут использоваться разные материалы, включая алюминий, поэтому при выборе изделий нужно учитывать параметры используемой вакуумной системы.
Арматура для вакуумных установок стандарта KF устанавливается с применением уплотняющего кольца центрирующего типа и хомута. Последний подходит для многоразового применения, поэтому в процессе работы системы не возникает проблем. Благодаря такой системе соединение можно соединять и разъединять по мере необходимости, без замены комплектующих.
Вакуумная арматура стандарта KF
Арматура стандарта KF способна выдерживать давление до 10-8мбар, чего вполне достаточно для создания условий высокого вакуума. Однако для многих показателей уровня давления такая арматура не подходит, так как в ней используются полимерные уплотнители. Это означает, что изделия стандарта KF нельзя эксплуатировать при необходимости периодического проведения дегазирующего отжига с целью диагностики системы. Также данная процедура является нежелательной, так как из самих уплотнительных элементов могут выделяться газы. А вот по принципу крепления данный вид арматуры считается универсальным решением. Она может быть монтирована на плоских поверхностях и без проблем заменяет в схеме хомут, используемый на полузажим. Подобный тип подключения считается альтернативным вариантом фланцевой приварки. Этот вариант подойдет в том случае, если сама рабочая камера изготовлена из материала, к которому очень сложно осуществить приварку.
При выборе арматуры стандарта KF учитывается скорость газовых потоков во время технического процесса. Также нужно правильно рассчитать, сколько времени выделяется на откачку.
Вакуумная арматура стандарта ISO
Соединительные элементы этого типа являются модификацией арматуры типа KF, которая применима для фланцев большего диаметра. Арматура стандарта ISO обладает аналогичной конструкцией с применением такого же центрирующего уплотнительного кольца.
Главное отличие арматуры ISO от стандарта KF заключается в диаметре соединительных элементов. В случае с изделиями стандарта ISO диапазон значения составляет от 63 до 630 мм. Арматура этого типа также используется для систем, в которых создается давления до 10-8мбар. Есть возможность создать элемент на базе арматуры ISO с увеличенным диаметром, который может доходить до 3000 мм. В этом случае для уплотнения фланцев не используются хомуты, так как их применение становится нецелесообразным. Поэтому применяются болтовые соединения или зажимы.
Вакуумная арматура стандарта ISO
Если при большем диаметре соединение обеспечивается за счет болтов, то такая арматура относится к подтипу ISO-F. При креплении при помощи специальных струбцин используется обозначение ISO-K. Тем не менее, совершенно любой фланец с маркировкой ISO-K всегда можно переделать в ISO-F. Для этого потребуется переходное кольцо, которое также входит в перечень элементов вакуумной арматуры. Если планируется подсоединить два фланца стандарта ISO-F, то нужно учитывать, что один из них обязательно должен иметь возможность вращаться. Для этого используется переходное кольцо к фланцу ISO-K.
Элементы стандарта ISO также можно многократно разбирать и собирать, что упрощает сервисные и ремонтные работы, особенно если они выполняются непосредственно на производстве.
Вакуумная арматура стандарта CF
Подобные изделии обычно применяют в том случае, если в системе создает сверхвысокий вакуум. Системы стандарта CF позволяют выполнять дегазирующий отжиг при 450 °C. Также арматура этой категории отличается низкими показателями выделения газа, так как в ней применяются уплотнители, изготовленные из металла.
Также как и в предыдущем случае, при использовании двух фланцев CF по крайней мере один из них должен вращаться. Подобные системы подходят для давления до 10-11мбар.
Вакуумная арматура стандарта CF
Типы арматуры для вакуумной системы
Помимо разделения согласно стандартам, изделия могут быть малогабаритными, типа Klamp или ConFlat.
Также стоит обращать внимание на тип нержавеющей стали, используемой для изготовления элементов. В этом случае изделия также могут быть нескольких стандартов: ГОСТ, ESU, а также AISI.
При расчете необходимой арматуры для вакуумной системы, нужно учитывать не только рабочую температуру и тип конечного вакуума, но также и устойчивость материала к химическим процессам. Особое внимание нужно уделить уплотнительным элементам, которые бывают эластомерными или металлическими. В первом случае уплотнительные кольца разделяются на четыре категории, в зависимости от того, из какого каучука они изготовлены:
Типы арматуры для вакуумной системы
- Акрил-нитрит-бутадиен. Кольца этого типа отличаются круглой формой. Можно использовать только при условии отсутствия коррозийной среды;
- Флуоро. Из каучука изготавливаются плоские уплотнительные элементы. Применимы при умеренных показателях коррозии среды;
- Перфлуоро. Эта разновидность каучука также применяется для округлых уплотнительных колец. Подходят для использования при условии высокой коррозии.
Кроме этого уплотнители эластомерного типа могут быть изготовлены из политетрафтороэтилена или тефлона. Такие кольца называются кантовыми. Изделия также применимы в условиях довольно сильной коррозии.
Металлические уплотнители изготавливаются из:
- Меди. Из этого материала производят кольца плоского типа. Такие модели рекомендуется применять в условиях сильных нагрузок;
- Алюминия. Материал применим для изготовления кантовых уплотнителей, которые являются стандартными.