Современные проблемы и перспективы обеспечения герметичности корпусов запорной арматуры в условиях экстремальных эксплуатационных параметров
Автор: Гилязев Д.А.
Журнал: Мировая наука @science-j
Рубрика: Основной раздел
Статья в выпуске: 12 (105), 2025 года.
Бесплатный доступ
В статье представлен комплексный анализ современного состояния проблемы обеспечения герметичности корпусов запорной арматуры (ЗА) для критически важных применений в нефтегазовой, химической, энергетической и других отраслях промышленности. Рассмотрены основные типы конструкций ЗА (задвижки, клапаны, краны, затворы), их сильные и слабые стороны с точки зрения герметичности. Проведен детальный обзор факторов, влияющих на возникновение утечек, включая экстремальные температуры, давления, вибрации, коррозию и износ уплотнений. Проанализированы современные материалы и технологии, применяемые для повышения надежности уплотнительных узлов, такие как графитовые набивки, PTFE, эластомеры и металлические прокладки. Особое внимание уделено нормативной базе, регламентирующей требования к герметичности, в частности, национальному стандарту ГОСТ Р 54808-2011. На основе проведенного анализа выявлена ключевая проблема: несоответствие традиционных конструктивных решений и материалов постоянно растущим требованиям к рабочим параметрам и безопасности. Определена актуальность разработки принципиально новых методов герметизации, таких как использование эластичного баллона, способных обеспечить абсолютную и долговременную герметичность в условиях сверхвысоких нагрузок и агрессивных сред.
Запорная арматура, герметичность корпуса, утечка рабочей среды, фланцевое соединение, уплотнительные материалы, метод конечных элементов (мкэ), эксплуатационная надежность, промышленная безопасность, гост р 54808-2011, эластичный баллон
Короткий адрес: https://sciup.org/140315048
IDR: 140315048 | УДК: 621.646
Modern problems and prospects for ensuring the tightness of shut-off valve housings under extreme operating parameters
The article provides a comprehensive analysis of the current state of the problem of ensuring the tightness of the bodies of shut-off valves (SV) for critical applications in the oil and gas, chemical, energy, and other industries. The main types of SV designs (gate valves, globe valves, ball valves, butterfly valves) are considered, highlighting their strengths and weaknesses from the point of view of tightness. A detailed review of the factors affecting the occurrence of leaks is carried out, including extreme temperatures, pressures, vibrations, corrosion, and seal wear. Modern materials and technologies used to improve the reliability of sealing units, such as graphite packings, PTFE, elastomers, and metal gaskets, are analyzed. Special attention is paid to the regulatory framework governing leakage requirements, in particular, the national standard GOST R 54808-2011. Based on the analysis, the key problem is identified: the inconsistency of traditional design solutions and materials with the constantly growing requirements for operating parameters and safety. The relevance of developing fundamentally new sealing methods, such as the use of an elastic balloon, capable of ensuring absolute and long-term tightness under conditions of ultra-high loads and aggressive environments, is determined.
