Категории и применение уплотнений
ГОСТ ISO 16010-2013 устанавливает требования к эластомерным материалам, применяемым для изготовления уплотнений трубопроводов и арматуры, вспомогательного оборудования и клапанов при рабочих температурах от −5 °C до 50 °C и в особых случаях от −15 °C до 50 °C.
Стандарт распространяется на уплотнения двух категорий:
- Общего применения (серия G) — для газообразного топлива (синтетический, природный и СУГ в газовой фазе) и углеводородных жидкостей с содержанием ароматических углеводородов до 30% об., включая СУГ в жидкой фазе
- Специального применения (тип H) — для газообразного топлива с газовыми конденсатами и углеводородных жидкостей с неограниченным содержанием ароматических углеводородов
Стандарт применим к уплотнениям для соединений трубопроводов из любых материалов, включая чугун, сталь, медь и пластик.
Стандарт идентичен международному ISO 16010:2005. Дата введения — 01.01.2016.
Стандарт не распространяется на уплотнения:
- Из пористых материалов
- С закрытыми полостями, являющимися элементами конструкции
- Устойчивые к воздействию огня или тепловым напряжениям
- Содержащие соединения внахлёст предварительно вулканизованных профилированных торцов
Типы эластомерных уплотнений
В зависимости от рабочей среды и температуры эксплуатации уплотнения подразделяют на пять типов:
| Тип | Рабочая среда | Температура эксплуатации, °C |
|---|---|---|
| GA | Газообразное топливо | От −5 до 50 |
| GAL | Газообразное топливо | От −15 до 50 |
| GB | Углеводородные жидкости и газообразное топливо | От −5 до 50 |
| GBL | Углеводородные жидкости и газообразное топливо | От −15 до 50 |
| H | Ароматические углеводородные жидкости и газообразные топлива с газовыми конденсатами | От −5 до 50 |
Классификация по твёрдости
Номинальная твёрдость материала уплотнений классифицируется по пяти классам:
| Класс твёрдости | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 |
|---|---|---|---|---|---|
| Диапазон твёрдости, IRHD | 46–55 | 56–65 | 66–75 | 76–85 | 86–95 |
Для одного и того же уплотнения разность между минимальным и максимальным значением твёрдости должна быть не более 4 единиц IRHD.
Требования к материалам серии G (общее применение)
Физико-механические показатели для уплотнений, пригодных для использования с СУГ и углеводородными жидкостями с содержанием ароматических углеводородов до 30% об.:
| Показатель | Класс 50 | Класс 60 | Класс 70 | Класс 80 | Класс 90 |
|---|---|---|---|---|---|
| Допустимое отклонение твёрдости, IRHD | ±5 | ±5 | ±5 | ±5 | +3/−5 |
| Прочность при растяжении, МПа, не менее | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| Удлинение при разрыве, %, не менее | 400 | 300 | 200 | 150 | 80 |
| Остаточная деформация при сжатии 72 ч / 23 °C, %, не более | 10 | 10 | 10 | 15 | 15 |
| Остаточная деформация при сжатии 24 ч / 70 °C, %, не более | 18 | 18 | 18 | 20 | 20 |
| Остаточная деформация при сжатии 72 ч / −5 °C, %, не более | 25 | 25 | 25 | 40 | 40 |
| Изменение твёрдости после старения (70 °C, 7 сут), IRHD | ±5 | ±5 | ±5 | ±5 | ±5 |
| Изменение прочности после старения, % | ±15 | ±15 | ±15 | ±15 | ±15 |
| Изменение удлинения после старения, % | +10/−25 | +10/−25 | +10/−25 | +10/−25 | +10/−25 |
| Релаксация напряжений 7 сут / 23 °C, %, не более | 12 | 13 | 14 | 15 | 15 |
| Релаксация напряжений 90 сут / 23 °C, %, не более | 18 | 19 | 20 | 22 | 22 |
| Изменение объёма в жидкости B (23 °C, 7 сут), %, не более | +35 | +35 | +30 | +30 | +25 |
| Изменение объёма после сушки (70 °C, 4 сут), %, не более | −15 | −12 | −10 | −10 | −10 |
| Изменение объёма в масле № 3 (70 °C, 7 сут), %, не более | −1 | −1 | −1 | −1 | −1 |
| Озоностойкость | Трещины не допускаются | ||||
| Остаточная деформация при −15 °C (72 ч), %, не более | 40 | 40 | 50 | 60 | 65 |
Требования к материалам типа H (специальное применение)
Показатели для уплотнений, пригодных для газообразного топлива с газовыми конденсатами и углеводородных жидкостей с неограниченным содержанием ароматических углеводородов:
| Показатель | Класс 50 | Класс 60 | Класс 70 | Класс 80 | Класс 90 |
|---|---|---|---|---|---|
| Допустимое отклонение твёрдости, IRHD | ±5 | ±5 | ±5 | ±5 | +3/−5 |
| Прочность при растяжении, МПа, не менее | 8 | 8 | 8 | 10 | 10 |
| Удлинение при разрыве, %, не менее | 200 | 200 | 150 | 100 | 80 |
| Остаточная деформация при сжатии 72 ч / 23 °C, %, не более | 14 | 14 | 15 | 15 | 15 |
| Остаточная деформация при сжатии 24 ч / 70 °C, %, не более | 14 | 14 | 15 | 15 | 20 |
| Изменение твёрдости после старения (70 °C, 7 сут), IRHD | ±3 | ±3 | ±3 | ±3 | ±3 |
| Изменение объёма в жидкости B (23 °C, 7 сут), %, не более | +5 | +5 | +5 | +5 | +5 |
| Изменение объёма после сушки (70 °C, 4 сут), %, не более | −2 | −2 | −2 | −2 | −2 |
| Изменение объёма в масле № 3 (70 °C, 7 сут), % | +5/−1 | +5/−1 | +5/−1 | +5/−1 | +5/−1 |
| Озоностойкость | Трещины не допускаются | ||||
Примечание: требования к материалам классов 80 и 90 IRHD применяют, если эластомерный элемент является рабочей частью уплотнения или обеспечивает долговечность изделия. Для типа H эластомеры класса 50 не рекомендуется использовать при температуре ниже 0 °C.
Технические требования к готовым уплотнениям
Предельные отклонения размеров
Допуски на размеры — по ISO 3302-1 в зависимости от класса уплотнения.
Дефекты и неровности
- Поверхностные неровности уплотняющих зон — рассматриваются как дефекты
- Незначительные неровности неуплотняющих зон — не являются дефектами
- Значительные неровности неуплотняющих зон и внутренние нарушения структуры — критерии приёмки согласуются между поставщиком и потребителем
Озоностойкость
Испытания по ISO 1431-1 при следующих условиях:
- Концентрация озона: 50±5 pphm
- Температура: 40±2 °C
- Время предварительного растяжения: 72 ч
- Время выдержки: 48 ч
- Относительное удлинение: 20±2% (классы 50–70), 15±2% (класс 80), 10±1% (класс 90)
Не допускается образование трещин, определяемых визуально.
Условное обозначение
Обозначение уплотнения должно содержать:
- Наименование (например, «Уплотнение»)
- Обозначение стандарта: ГОСТ ISO 16010-2013
- Номинальный размер (например, DN 150)
- Тип применения (GA, GAL, GB, GBL или H)
- Тип каучука (например, NBR)
- Торговая марка изготовителя
Пример:
Уплотнение / ГОСТ ISO 16010-2013 / DN 150 / GB / NBR / Торговая марка
Маркировка
На каждое изделие или упаковку наносят чёткую и стойкую маркировку:
- Идентификация изготовителя
- Обозначение стандарта, тип уплотнения и класс твёрдости (например, ГОСТ ISO 16010-2013/GB/60)
- Номинальный размер
- Квартал и год изготовления (например, 3Q05)
- Тип каучука (например, NBR)
Пример маркировки: MAN/ISO 16010-2013/GB/60/DN 150/3Q05/NBR
Хранение
Уплотнения рекомендуется хранить по ISO 2230 с соблюдением следующих условий:
- Температура — ниже 25 °C, предпочтительно ниже 15 °C
- Защита от воздействия света, особенно солнечного излучения и ультрафиолета
- Не хранить рядом с оборудованием, генерирующим озон, или высоковольтным электрооборудованием
- Хранить в ненапряжённом состоянии, без растяжения, сжатия и деформации (не подвешивать)
- Защита от загрязнений
Контроль качества
Типовые испытания
Все испытания продолжительностью до 28 дней — не реже 1 раза в год и при изменении технологии. Испытания свыше 28 дней — 1 раз в 5 лет. Полный объём испытаний проводится перед началом производства и при существенном изменении рецептуры.
Контрольные испытания готовой продукции
При каждой партии определяют:
- Размеры и дефекты
- Твёрдость
- Прочность при растяжении
- Удлинение при разрыве
- Остаточную деформацию при сжатии (24 ч / 70 °C)
Методы испытаний
| Показатель | Стандарт метода |
|---|---|
| Твёрдость (микрометод) | ISO 48 |
| Прочность при растяжении, удлинение при разрыве | ISO 37 |
| Остаточная деформация при сжатии | ISO 815 |
| Ускоренное старение | ISO 188 (метод А, 70 °C, 7 сут) |
| Релаксация напряжений при сжатии | ISO 3384 (метод А) |
| Воздействие жидкостей | ISO 1817 |
| Озоностойкость | ISO 1431-1 |
| Допуски на размеры | ISO 3302-1 |
| Дефекты уплотнительных колец | ISO 9691 |
| Подготовка образцов | ISO 23529 |
Ссылочные нормативные документы
| Международный стандарт | Межгосударственный аналог |
|---|---|
| ISO 37 | ГОСТ ISO 37-2013 |
| ISO 48 | ГОСТ 20403-75 (NEQ) |
| ISO 188 | ГОСТ ISO 188-2013 |
| ISO 815-1, ISO 815-2 | Перевод ISO (межгосударственный аналог отсутствует) |
| ISO 1431-1 | Перевод ISO |
| ISO 1817 | Перевод ISO |
| ISO 3302-1 | Перевод ISO |
| ISO 3384-1 | Перевод ISO |
| ISO 9691 | Перевод ISO |
| ISO 23529 | ГОСТ ISO 23529-2013 |