Набивка сальникового уплотнения запорной арматуры

Набивка сальникового уплотнения запорной арматуры

Подбор прокладочных и уплотнительных материалов – серьезная задача, от которой напрямую зависит не только непроницаемость разъемных соединений, но и правильное функционирование целой системы. При работе с токсичными, горючими жидкостями и газами, данное условие существенно оказывает влияние на безопасность. Кроме того нужно принимать во внимание вероятные финансовые потери в случае применения прокладочных материалов, не соответствующих важным характеристикам. Простои и сбои в работе оборудования, особенно сверхтехнологичных комплексов, могут ограничиться неоднократным увеличением стоимости правильно подобранных уплотнительных материалов.

На сайте Карбон Групп также имеется сальниковая набивка всевозможных стандартов.

Основные условия, в какие необходимо сосредоточить внимание при подборе уплотнительных материалов:

  • – температурный режим;
  •  – рабочее давление и его возможное пиковое значение;
  •  – химический состав и агрессивность рабочей среды;
  •  – тип и конструкция разъемного соединения.
  • Зачастую, кроме ключевых условий следует принимать во внимание такие факторы, как: повторяемость работы и массовые перегрузки.

На непроницаемость соединения так же оказывают большое влияние промышленное состояние фланцев и чёткость монтажа.

Ещё одним значимым условием считается выполнение регламентированных сроков обслуживания и смены изношенного оснащения.

Инструкция: замена сальниковой набивки

Сальниковая набивка равно как использованный материал для уплотнения используется в основном в насосах и запорной арматуре. Конструктивно сальниковые участки в двух вариантах похожи, и установка набивки выполняется по одинаковой схеме.

Процесс замены сальниковой набивки можно поделить на несколько стадий:

1. Демонтаж и дефектовка элементов. Извлечение сальниковой набивки

  1. Набивка сальникового уплотнения запорной арматуры
  2.   • удалить старую набивку и очистить сальниковую камеру от загрязнений;
  3.   • очистить и проверить на износ, а также на наличие повреждений, деформаций или коррозии вал (защитную втулку вала) насоса или шток задвижки, в случае обнаружения неустранимых дефектов – заменить;
  4.   • проверить на наличие сколов, трещин и деформаций грундбуксы, нажимную втулку и упорное кольцо, а также смазочное (фонарное) кольцо (при его наличии), поврежденные детали заменить;
  5.   • проверить зазоры между деталями на соответствие допускам и рекомендациям изготовителя, при несоответствии – заменить изношенные детали.

2. Подготовительный этап. Сальниковые уплотнения размеры

Набивка сальникового уплотнения запорной арматуры  • подобрать тип набивки по эксплуатационным параметрам, а ее сечение – по размерам сальникового узла (из диаметра сальниковой камеры вычесть диаметр вала и разделить полученное значение на 2);

  Важно! Категорически запрещается расплющивать сальниковую набивку для придания ей необходимого размера.

  •   • нарезать заготовки необходимого размера, для этого существуют два способа:
  • а) длина заготовки определяется по формуле L = (d + S) × π × 1,07; где
  • d – диаметр шпинделя (штока);
  • S – размер набивки;
  • 1,07 – поправочный коэффициент.
  • б) набивка наматывается на заготовку, диаметр которой равен диаметру вала (штока) и нарезается на ней.
  • Примечание: в большинстве случаев края заготовки рекомендовано подрезать под углом 45° с целью формирования «замка» при сборке, хотя допускается и прямой угол для обыкновенного стыка; сечение выйдет аккуратнее, в случае если его место обмотать скотчем.

3. Монтаж. Как правильно набить сальниковую набивку

  1. Набивка сальникового уплотнения запорной арматуры• установить кольца набивки по одному, смещая разрезы на угол 90°;
  2. • обжать каждое кольцо на 20-25% от первоначального размера (допускается запрессовка пакета из нескольких колец – максимум 4);
  3. • установить смазочное (фонарное) кольцо с учетом подводящих и отводящих каналов в корпусе (для узлов со смазкой или охлаждением);
  4. • окончательно обжать уплотнительный пакет на величину 30-40% от суммарной первоначальной высоты колец.

Важно! Перекос грундбуксы при затяжке недопустим.

После окончания монтажа производится опрессовка и, при необходимости, подтяжка грундбуксы в соответствии с рабочими параметрами агрегата или запорной арматуры.

Примечание: многие модификации насосов и запорной арматуры могут обладать особенностями структуры сальникового узла, советуем изучить инструкцию по эксплуатации и сервису.

Сальниковые набивки арматуры

  • Сальниковые набивки в арматуре низкого, среднего и высокого давления служат для заполнения сальника в целях предотвращения пропуска среды через зазоры между движущимся шпинделем и крышкой, а у арматуры сверхвысоких параметров, кроме того, для заполнения сальника подвижного поршня — крышки и корпуса арматуры.
  • Набивки, пропитанные антифрикционным составом, применяются также с целью смазки сальника и корпуса цилиндра арматуры сверхвысокого давления.
  • Набивка должна создавать наименьшее трение о шпиндель и должна быть устойчивой против износа под воздействием среды, стойкой в условиях работы при высокой температуре и давлении, и не должна задирать шпиндель и поршень — крышку во время открытия и закрытия арматуры.
  • Тип и материал набивок выбираются в зависимости от среды, давления и температуры. Применение набивок в зависимости от среды и ее параметров приведено в таблице:
  • Типы сальниковых набивок и область их применения
    1. Предельные
    2. параметры
    3. среды
    Рабочаясреда Давление, кгс/см2 Температура, °С Сальниковая набивка
    Воздух и смазоч­ные масла 160 100 Плетеная хлопчатобумажная сухая (ХБС) и пропитанная (ХБП); пеньковая сухая (ПС) и пеньковая пропитанная (ПП)
    Топливонефтяное 30 100 Плетеная хлопчатобумажная пропитанная (ХБП); пеньковая сухая (ПС) и пропитанная (ПП); асбестовая пропитанная (АП); асбесто­маслостойкая
    Вода 10 130 Плетеная тальковая сухая (ТС) и пропитан­ная (ТП)
    Вода 160 100 Плетеная хлопчатобумажная пропитанная (ХБП); пеньковая сухая (ПС) и пропитанная (ПП); скатанная прорезиненная хлопчатобу­мажная (ПХБ) и льняная (ПЛ); манжеты хлоп­чатобумажные (МХБ) и льняные (МЛ)
    Вода ипар 200 300 Манжеты асбестовые (МА)
    Газы 45 300 Плетеная асбестовая сухая (АС) и асбесто­проволочная (АПР)
    Пар 10 130 Плетеная тальковая сухая (ТС)
    -/- 45 400 Плетеная асбестовая сухая (АС)
    -/- 100 400 Скатанная прорезиненная асбестовая (ПА) или асбестометаллическая (ПАМ)
    Пар 100 510 Асбестовая пушонка (40°/о распущенного асбеста и 60°/о графита), снизу и сверху по одному асбестовому кольцу
    -/- 100 510 Асбестовые кольца, между которыми уста­навливаются втулки из чешуйчатого серебри­стого графита
    -/- 255 585 Асбестовые кольца, пропитанные графитом с прослойкой серебристого чешуйчатого гра­фита
    -/- 300 650 Графито-слюдяная с цинком (ГСЦ) или алю­минием (ГОА)
    Вода 230 230 Плетеный асбестовый шнур „Рациональ» и асбестовая пушонка

Набивки различаются твердые и мягкие. Мягкие сальниковые набивки изготовляются из:

  • волокнистых материалов растительного происхождения — хлопчатобумажной, льняной, пеньковой или жгутовой пряжи;
  • асбестового волокна или пряжи, содержащих примеси хлопковых волокон и усиленных металлической проволокой.

Твердые набивки изготовляются из металла или сочетания металла с асбестом или графитом. Металлические набивки не получили широкого распространения.

В связи с тем, что сальниковая набивка может приводить к коррозии штоков, набивку сальников необходимо производить после окончания монтажных работ перед гидравлическим испытанием паропроводов.

Прокладки между фланцевыми соединениями устанавливаются металлические точеные зубчатые на мастике из графита, приготовленной на натуральной олифе. Если отсутствуют прокладки из положенного материала, то их можно изготовить из обрезков труб паропровода.

Сальниковые набивки для арматуры среднего и низкого давления

Изготовляются трех типов: плетеные, скатанные и кольцевые. Набивки различаются по форме, конструкции и оплетке. По конструкции набивки разделяются на плетеные, прессованные и пасты.

Для заполнения сальника шнур разрезают на отрезки, свертывают в кольца и таким образом закладывают в сальниковую коробку. Эти набивки преимущественно применяются для среды с температурой до 400 °С.

Для давлений выше 200 кгс/см2 и температуры выше 400 °С набивочные кольца прессуются из графита, смеси асбеста с графитом или их составляют из металлической оболочки с мягким сердечником.

По форме сечения набивки разделяются на круглые и квадратные. Наибольшее применение имеют набивки квадратные, потому что лучше обжимают шпиндель.

По роду оплетения набивки бывают трех типов:

  • с одним плетением;
  • с несколькими плетениями;
  • насквозь плетеные.

Для давлений до 10 кгс/см2 можно применять набивку с одним оплетением, для давлений от 10 до 64 кгс/см2 набивку с несколькими оплетениями и при давлениях свыше 64 кгс/см2 применяют набивку насквозь плетеную.

Набивки размерами до 19 мм при огибании вокруг оправки диаметром 75 мм и набивки размером свыше 22 мм вокруг оправки диаметром 150 мм не должны иметь выпучивания и расслаивания. Поверхность набивки должна быть ровной, не липкой, на ней не должно быть выступающих оборванных ниток.

Стандартные размеры, установленные для набивок: 4, 5, 6, 8, 10, 13, 16, 19, 22 мм.

Сальниковые набивки для арматуры высокого давления

  • Пар высокого давления значительно быстрее разъедает каналы в местах неплотностей, через которые он просачивается, парение сальников при этом быстро увеличивается.
  • Если набивку дефектных сальников не заменить после начала парения сальника, то произойдет сильная эрозия металла шпинделя и шпиндель необходимо будет заменить новым.
  • На трубопроводах при давлении до 140 ата и температуре до 570 °С для сальниковых уплотнений арматуры применяют набивки различных типов, изготовленные из асбеста и графита.
Читайте также:  Как заделать дыру в полу с трубами

Сальниковые набивки на асбестовой основе

Асбестовый шнур, пропитанный высококачественным цилиндровым маслом, применяется в качестве материала для набивок сальников для воды с температурой до 250 °С. Пропитка цилиндровым маслом предохраняет асбест от проникновения влаги, разрушающей асбест.

Набивка из асбеста применяется в виде колец, обильно протертых графитом, чем обеспечивается смазка шпинделя и уменьшается трение. При изготовлении набивки непосредственно на месте отдельные нити расплетенного асбестового шнура сечением 3—5 мм2 пропитывают смесью цилиндрического масла или вискозина 7 и серебристого графита.

В состав мастик для пропитки набивки входит 90% графита и 10% масла. На 1 кг асбестового шнура расходуется 0,1 кг пропитывающей смеси.

Кольца набивки можно прессовать в специальном прессе или непосредственно в сальниковой коробке нажимом сальниковой буксы. Укладку колец в сальниковую коробку нужно производить с разноской стыков колец по окружности на 90 °. Асбестовые набивки применяют для арматуры высокого давления, с температурой перегретого пара 525—535 °С.

Графит как материал для сальниковой набивки по сравнению с асбестовой основой обладает рядом достоинств: он не выгорает при высоких температурах, хорошо смазывает шпиндель и не впитывает влагу.

К недостаткам графита относится способность некоторых сталей под слоем графита сильно корродировать. Опасность коррозии шпинделей особенно велика после гидравлического испытания при длительном хранении арматуры на складе или установленной на трубопроводе и не находящейся в эксплуатации.

Ввиду этого набивку сальников устанавливают непосредственно перед вводом арматуры в эксплуатацию.

Для сальниковой набивки применяют чешуйчатый графит. Графит для сальниковой набивки должен быть свободен от минеральных и органических примесей и не содержать жиров. Содержание углерода должно быть не менее 90%.

Набивка из чистого графита очень устойчива в работе. При правильном ее изготовлении ;не возникает необходимости в .подтяжках и перебивках сальников в течение нескольких лет.

Графитовая набивка является самой надежной из всех набивок, работающих при температуре пара 525—550 °С и выше.

Для уплотнений арматуры используют пустотелые свинцовые и красно-медные кольца, плотно набитые графитом и запаянные с обоих концов. На внутренней стороне колец сверлятся отверстия, через которые проходит графит для смазки штоков.

Свинцовые, набитые графитом кольца применяются для арматуры, устанавливаемой на трубопроводах, где температура протекающей среды не превышает 300 °С.

Применяют для уплотнений также бронированные шлифованные угольные кольца, изготовленые из высококачественного искусственного угля. На угольные кольца насаживают в нагретом состоянии медные или стальные кольца. После охлаждения угольное кольцо получает остаточные напряжения сжатия, благодаря чему оно выдерживает нажатие шпинделя без нарушения плотности при расширении от нагрева.

Сальниковые набивки на асбестовой основе

Изготовляются в виде графито-асбестовой мастики, прессованной отдельно вне сальника в виде полуколец или в сальниковой камере. Для приготовления мастики как связывающий элемент берут 20—25 % по весу хризолитовый асбест мягкой структуры с распущенными волокнамй и чешуйчатый графит. В процессе смешивания добавляют воду в количестве 5 % общего веса смеси.

Для обеспечения удовлетворительной работы сальников и устранения пропаривания или пропусков среды необходимо применять только набивки, предназначенные для данной среды и параметров.

Для создания должной плотности набивка должна быть сжата сальниковой втулкой настолько, чтобы боковые давления на уплотнительные поверхности были достаточны для поддержания герметичности и в то же время не затрудняли перемещение шпинделя и не портили его поверхность.

Если нижние слои набивки недостаточно уплотнены, то нажатием сверху уплотняются только верхние слои набивки, а нижние остаются неуплотненными и сальник может пропаривать или пропускать.

При хорошем уплотнении нижних слоев набивки и при дальнейшем уплотнении верхних сальники хорошо уплотняются на всю свою высоту и не пропаривают. Поэтому при укладке набивки в сальниковую камеру необходимо следить за тем, чтобы нижние слои набивки были хорошо уплотнены.

При хорошем уплотнении нижних колец набивки верхние слои не требуют больших давлений для получения хороших уплотнений и шпиндель арматуры при этом будет вращаться легко.

Во время ревизии арматуры все элементы сальникового уплотнения и шпиндели необходимо тщательно очищать и осматривать, обнаруженные дефекты должны полностью устраняться.

Шпиндели должны иметь цилиндрическую и хорошо отполированную поверхность. Зазор между буксой и шпинделем 0,1—0,15 мм.

При набивке сальников необходимо следить за тем, чтобы кольца, коробка, шпиндель и инструмент для укладки были чистыми, и работа по набивке колец должна производиться с соблюдением чистоты.

Для арматуры, установленной на паропроводах, не следует применять промасленную набивку, так как пропитка выгорает и набивка дает усадку, что вызывает необходимость в подтяжке и добавке дополнительных колец.

Кроме того, выгорающее масло плотно пристает к поверхности шпинделя, образуя трудно удаляемый нагар, который при перемещении шпинделя разрушает набивку, нарушает плотность сальника и ускоряет износ шпинделя.

В настоящее время часто для сальников паровой арматуры применяют набивочные кольца из сырого асбестового шнура, обильно пропитанного графитом. При укладке колец между ними засыпают сухой графит слоем 3—4 мм и обжимают кольца в сальниковой камере.

  1. Для устранения утечки из сальника чешуек графита зазор между шпинделем, верхней и нижней сальниковой буксами должен быть не более 0,05 мм, в сальниковой камере устанавливается специально нижняя втулка, между верхней и нижней втулками сверху и снизу сальниковой набивки прокладывают прографиченные асбестовые кольца, плотно охватывающие шпиндель.
  2. Для устранения утечки графита из сальника снизу и сверху набивки, а также в промежутках между графитом, как это показано на рисунке:
  3. Набивка сальникового уплотнения запорной арматуры
  4. По всей высоте сальника укладываются кольца из паранита толщиной 0,5—1 мм, внутренний диаметр которых на 0,5 мм меньше диаметра шпинделя, а наружный диаметр равен диаметру расточки камеры.

Шпиндели и буксы арматуры для работы с графитовыми сальниками, изготовляются из стали, предназначенной для азотирования. Высокая твердость наружной поверхности азотированной стали предохраняет шпиндель от заеданий в буксах.

Шпиндели, предназначенные для работы с графитовыми уплотнениями, должны быть перед азотированием тщательно отполированы.

Графитовые сальники набиваются в следующем порядке: тщательно очищают шпиндель и сальниковую камеру, устанавливают нижнюю втулку, являющуюся основанием уплотнения, нижнее асбестовое или паранитовое кольцо, наполняют сальниковую камеру сухим чешуйчатым графитом, графит обжимают при помощи верхней сальниковой буксы, буксу поднимают и камеру дополняют графитом. Наполняют и уплотняют графит до тех пор, пока втулка сальника будет заходить лишь на 10—15 мм. После этого укладывают верхнее асбестовое кольцо. После окончания набивки сальника шпиндель туго перемещается, но после нескольких открытый и закрытий шпиндель передвигается нормально.

При горизонтальном расположении арматуры сальники набивают чешуйчатым графитом, смоченным водой или чистым глицерином, в виде густой кашицы. Набивка сальников графитом производится также из готовых прессованных из графита колец. После укладки и зажатия сальника буксой графитовые кольца разрушаются, обеспечивая тем самым хорошее уплотнение.

При набивке сальников мастикой, приготовленной на асбесто-графитовой основе, первоначально на дно сальниковой камеры помещают кольцо из сухого прографи-ченного асбестового шнура, заполняют камеру мастикой или полукольцами и после заполнения сальника кладут кольцо из прографиченного асбестового шнура и зажимают буксой.

Набивки на асбесто-графитовой основе применяются для паровой и водяной арматуры, работающей при давлении не свыше 100 ата. Для хорошей и надежной работы сальника необходимо следить за тем, чтобы в сальник не проникала влага.

Для обеспечения надежной работы сальниковых уплотнений арматуры необходимо соблюдать следующие правила:

  1. Перед укладкой набивки сальниковая коробка и шпиндель должны быть тщательно очищены от следов старой набивки.
  2. При смене сильно изношенной набивки ее необходимо удалять из сальника полностью. Изношенную сальниковую набивку можно использовать только частично, но ее при этом необходимо снова пропитать смазкой и укладывать только в верхние слои.
  3. Укладку набивки в сальниковую коробку необходимо производить отдельными кольцами, с разноской стыков на угол не менее 90°.
  4. При перерезании плетеных набивок во избежание расплетания или разлохмачивания концов до установки рекомендуется предварительно обвязывать по обе стороны их разрезы суровой ниткой или мягкой медной проволокой. В набивках из растительного волокна набивку можно оставить на кольцах при заполнении ими сальника, что увеличивает ее долговечность.
  5. Стыки колец должны быть ровно обрезаны острым ножом под углом 45°.
  6. Нарезанные кольца должны свободно, но без большого зазора входить в гнездо. Каждое кольцо вкладывают в гнездо отдельно и обжимают, начиная снизу, специальной деревянной трамбовкой или нажимной втулкой. Укладка шнура спирально не допускается. Высота обжатой набивки должна быть такой, чтобы сальник можно было при необходимости подтянуть. Для арматуры диаметром /менее 100 мм высота возможного подтягивания сальника принимается около 20 мм, а для арматуры диаметром более 100 мм—20—30 мм.
  7. Затяжка сальниковых болтов должна производиться без перекосов и применения больших усилий. Чрезмерная затяжка сальника приводит к выдавливанию смазочных включений, к ускоренному износу и увеличению трения.
  8. В первое время после установки набивки необходимо следить за затяжкой сальников. Набивка сальников иногда выгорает или разбухает в зависимости от рода и температуры среды. А поэтому иногда требуется дополнительно подтягивать или ослаблять набивку сальников для компенсации расширения или разбухания набивки.
  9. За время длительной остановки набивка арматуры может высохнуть, поэтому перед новым включением арматуры в работу необходимо подтянуть или перепаковать сальники.
Читайте также:  Гул в трубах водоснабжения при включении

В современных системах отопления всё большую популярность находят котлы, работающие на пеллетах. В таком котле одним из элементов являются горелки пеллетные. Заказать такие горелки можно перейдя по ссылке.

Как правильно набить сальниковую набивку

Каждое конкретное производство имеет свои нормы, как лучше должна использоваться и устанавливаться набивка сальников. Все пункты требований включают такой немаловажный фактор, как безопасность.

Несоблюдение условий монтажа (состояние, степень затяжки соединений, количество колец прокладки) и эксплуатации может закончиться самыми тяжелыми последствиями. И поэтому должны быть рассмотрены все моменты участвующие при выборе и дальнейшем использовании.

Подбор прокладочных и уплотнительных материалов – один из первых пунктов от которого напрямую зависит герметичность разъемных соединений не только одного конкретного узла но и долгая работоспособность целой системы.

Подбор и правильная установки сальниковой набивки в насосах или задвижках приобретает наибольшую степень важности при работе с токсичными, горючими жидкостями и газами. Данный элемент существенно оказывает влияние на безопасность обслуживания и работы всей системы.

Кроме того при допущенных ошибка во время выбора или монтаже набивки в сальниковую камеру возможно получение существенных финансовых убытков. Простои и сбои в работе оборудования, особенно сверхтехнологичных комплексов, могут быть компенсированы незначительным увеличением стоимости правильно подобранных уплотнительных материалов.

Замена набивки

Прежде чем приступить к процессу по замене сальниковой набивки в насосе или задвижке следует учесть и взять во внимание следующие характеристики узла и параметры внешней среды рабочей системы.

  • рабочее давление и его возможное пиковое значение;
  • температурный режим;
  • химический состав и агрессивность рабочей среды;
  • тип и конструкция разъемного соединения.

Зачастую, кроме ключевых условий следует принимать во внимание такие факторы, как: повторяемость работы и массовые перегрузки.

На непроницаемость соединения так же оказывают большое влияние промышленное состояние фланцев и чёткость монтажа. Ещё одним значимым условием считается выполнение регламентированных сроков обслуживания и смены изношенного оснащения.

Сальниковая набивка равно как использованный материал для уплотнения используется в основном в насосах и запорной арматуре. Конструктивно сальниковые участки в двух вариантах похожи, и установка набивки выполняется по одинаковой схеме.

Процесс замены сальниковой набивки можно поделить на несколько стадий:

1. Извлечение сальниковой набивки

  •   • удалить старую набивку и очистить сальниковую камеру от загрязнений;
  •   • очистить и проверить на износ, а также на наличие повреждений, деформаций или коррозии вал (защитную втулку вала) насоса или шток задвижки, в случае наличия неустранимых дефектов – деталь необходимо заменить;
  •   • проверить на наличие сколов, трещин и деформаций грундбуксы, нажимную втулку и упорное кольцо, а также смазочное (фонарное) кольцо (при его наличии), поврежденные детали заменить;
  •   • проверить зазоры между деталями на соответствие допускам и рекомендациям изготовителя, при несоответствии – заменить изношенные детали.

2. Подготовка сальникового уплотнения, размеры

• подобрать тип набивки по эксплуатационным параметрам, а ее сечение – по размерам сальникового узла (из диаметра сальниковой камеры вычесть диаметр вала и разделить полученное значение на 2;

Важно! Категорически запрещается расплющивать сальниковую набивку для придания ей необходимого размера.

  1.   • нарезать заготовки на кольца необходимого размера, для этого существуют два способа:
  2. а) длина заготовки определяется по формуле L = (d + S) × π × 1,07; где  d – диаметр шпинделя (штока); S – размер набивки; 1,07 – поправочный коэффициент.
  3. б) набивка наматывается на заготовку, диаметр которой равен диаметру вала (штока) и нарезается на ней.
  4. Примечание: в большинстве случаев края заготовки рекомендовано подрезать под углом 45° с целью формирования «замка» при сборке, хотя допускается и прямой угол для обыкновенного стыка; сечение выйдет аккуратнее, в случае если его место обмотать скотчем.

3. установка сальниковой набивки 

  • • обжать каждое кольцо на 20-25% от первоначального размера (допускается запрессовка пакета из нескольких колец – максимум 4);
  • • установить смазочное (фонарное) кольцо с учетом подводящих и отводящих каналов в корпусе (для узлов со смазкой или охлаждением);
  • • окончательно обжать уплотнительный пакет на величину 30-40% от суммарной первоначальной высоты колец.

Важно! Перекос грундбуксы при затяжке недопустим.

  1. После окончания монтажа производится опрессовка и, при необходимости, подтяжка грундбуксы в соответствии с рабочими параметрами агрегата или запорной арматуры.
  2. Примечание: многие модификации насосов и запорной арматуры могут обладать особенностями структуры сальникового узла, советуем изучить инструкцию по эксплуатации и сервису.
  3. Подобрать необходимую Вам сальниковую набивку на нашем сайте Вы можете здесь.

Прокладки и сальниковые набивки

Свойства материала прокладок

В соединениях труб и арматуры для обеспечения герметичности применяются уплотнительные устройства (уплотнительные прокладки), которые классифицируются по степени герметичности и характеру действия: абсолютно герметичные соединения; неподвижные (фланцевые, штуцерные и пр.

); подвижные (уплотнения шпинделей, поршней и пр.); устройства периодического действия, или узлы затворов (уплотнения тарелки и седла арматуры).

Герметичность неподвижных соединений труб достигается за счет размещения между уплотняемыми деталями мягкого эластичного элемента (прокладки).

Материал прокладок должен обладать следующими свойствами:

  • герметичностью соединения при незначительных усилиях обжатия;
  • способностью сохранять свои упругие свойства при искривлении уплотнительных поверхностей;
  • достаточной упругостью для восприятия внутреннего давления и температурных удлинений трубопровода, во избежание повреждения уплотняемых поверхностей;
  • устойчивостью против разъедающего действия среды, протекающей через трубопровод;
  • стойкостью при изменении температуры;
  • способностью сохранять как можно дольше в процессе эксплуатации уплотнительные свойства.

Для уплотнения соединяемых между собой при монтаже труб и арматуры применяют прокладки из различных материалов, представляющие собой кольца, изготовленные из мягких материалов или металла. При монтаже трубопроводов их устанавливают между фланцами, а в штуцерных соединениях – между ниипелем и штуцером.

Обычно в судовых соединениях трубопроводов применяют прокладки из паронита, клингерита, резины, картона, асбеста, меди, фибры, пластмассы и других материалов. Для трубопроводов пара высокого давления могут применяться стальные прокладки особой конструкции.

Выбор формы и материала прокладки обусловливается родом рабочей среды и ее параметрами, удельным усилием обжатия, удельным давлением на нее в период эксплуатации, ползучестью материала прокладки и фланцев.

Например, для забортной воды применяются резина и ткани, пропитанные суриком; для пресной воды – паронит, асбест; для нефти, мазута, масел – прессшпан; для бензинов, керосина – картон, облицованный медной фольгой; для рассола – резина; для водяного пара – паронит, отожженная медь; для сжатого воздуха – мягкая сталь, паронит, отожженная медь; для газовоздушной среды – резина, фибра, свинец, прессшпан.

В зависимости от материала прокладки подразделяются на металлические, неметаллические и комбинированные; по форме делятся на плоские, круглые, зубчатые, линзовые, гофрированные и ромбические. Правильно подобранные и установленные уплотнительные прокладки позволяют значительно сократить затраты на обслуживание и ремонт оборудования, сделать более безопасным процесс его эксплуатации.

Наблюдается тенденция перехода от старых асбестосодержащих уплотнений к современным безасбестовым уплотнениям. Причиной для этого служат негативные последствия, вызванные применением асбеста. Особую опасность представляет асбестовая пыль.

Поэтому для повышения безопасности людей и экологичности созданы уплотнения на основе углеродных, искусственных и стеклянных химических волокон. Среди безасбестовых материалов доминируют терморасширенный графит (ТРГ) и волокнистый фторопласт.

Графитовые уплотнения с фторопластовым покрытием обладают исключительными эксплуатационными характеристиками. Графитовый наполнитель обеспечивает пластичность, упругость и стойкость уплотнения к циклическим нагрузкам. В табл. 1.

2 показаны преимущества графитофторопластовых уплотнений по сравнению с уплотнительными материалами на основе асбеста и графита.

Фторопластовые покрытия исключают коррозионное воздействие на уплотняемые поверхности, обеспечивают стойкость к агрессивным средам, повышают антиадгезионные свойства и экологичность.

К примеру, паронит, содержащий асбест, не обладает достаточной упругостью и подвержен релаксации, особенно в условиях циклических нагрузок. Все это, в свою очередь, вызывает ослабление затяжки уплотнения и, как следствие, – потерю герметичности.

Уплотнения из ТРГ обладают хорошей упругостью, пластичностью и стойкостью к циклическим нагрузкам, чем и обеспечивают надежную герметизацию.

Сравнительная характеристика асбестосодержащих, графитовых и графитофторопластовых уплотнений

Читайте также:  Типы электроэрозионных станков и обработка металла

Таблица 1.2

Характеристики Асбестосодержащие уплотнения Графитовые уплотнения Графито-фторопластовые уплотнения
Прочность Удовлетворительная Удовлетворительная Высокая
Упругость Низкая Высокая Высокая
Пластичность Низкая Удовлетворительная Высокая
Долговечность Низкая Высокая Высокая
Гибкость Высокая Низкая Высокая
Термостойкость и термостабильность Низкая Высокая Ограниченная
Стойкость к агрессивным средам Низкая Удовлетворительная Превосходная
Антиадгезионные свойства Низкие Удовлетворительные Высокие
Стойкость к циклическим нагрузкам Низкая Высокая Высокая
Возможность повторного использования Низкая Низкая Высокая
Экологичность Низкая Высокая Превосходная

При использовании асбестовых уплотнений имеет место коррозия уплотняемой поверхности. В практике эксплуатации систем отмечались случаи, когда прокладка «прикипала», а после ее удаления на поверхности оставались коррозионные неровности.

Графитофгоропласговые уплотнения даже при длительном контакте не поддаются коррозии и реакции с рабочей средой, так как ТРГ и ПТФЭ являются инертными материалами. Такой уплотнитель остается практически невредимым и может быть использован повторно, тогда как традиционные аналоги крошатся и рассыпаются.

Графитофторопластовые уплотнения имеют практически неограниченный срок эксплуатации (ресурс работы соответствует указанному в технической документации на оборудование).

Графитовая набивка, плакированная фторопластом, отличается более низким коэффициентом трения, отсутствием силовой и тепловой адгезии к штоку, высокими антикоррозионными свойствами.

Она удобна в работе, не обсыпается и не распушается при нарезке, обеспечивает герметизацию даже в изношенных сальниковых камерах.

Графитофторопластовая фланцевая лента и фланцевая прокладка с державкой при установке и извлечении позволяют формировать уплотнение сложной формы и нестандартного размера, гарантируют точную центровку на гладких фланцах и легкий демонтаж трубопроводов, присоединительных фланцев арматуры и т.п.

Температура и давление – наиболее важные параметры для правильного выбора уплотнений. Графитофторопластовые уплотнения выдерживают температуру от -60 °С до +260 °С. Ленточные уплотнения и прокладки могут работать при максимальном давлении рабочей среды до 25 МПа, сальниковая набивка – до 14 МПа.

Кроме того, эти уплотнения хорошо выдерживают циклические нагрузки. Ленточная технология позволяет вместо вырубки прокладок из листовых материалов сформировать уплотнение прямо на уплотняемой поверхности, за счет чего снижается время изготовления, а главное, не остается отходов.

Ленточные уплотнения эффективно используются для герметизации как стандартных, так и нестандартных фланцевых соединений различной формы, в том числе большого размера. Из ленты можно сформировать прокладку заданного радиуса по нужному контуру. При этом наличие гофров позволит выполнить это аккуратно, не прилагая дополнительных усилий.

Клеевой слой облегчает монтаж и дает возможность без труда уплотнить поверхности, находящиеся под любым углом, что максимально повышает качество герметизации.

Классификация и подбор прокладок

Приведем основные характеристики существующих видов прокладок в зависимости от материалов и назначения.

Резинотехнические прокладки из фторсодержащей резиновой смеси ИПР-1287 ТУ 380051166-98 применяются для торцевых уплотнений насосов, а также для задвижек, для герметизирующих манжет и защитных крышек для разборных трубопроводов с диаметром от 10 до 500 мм и Ру = 3,0 МПа, галтельных муфт для ремонта дефектов поперечных сварных швов трубопроводов. Они отличаются высокой теплостойкостью, химической инертностью, удовлетворительными диэлектрическими свойствами, невоспламеняемостью, хорошими физико-химическими свойствами, в том числе стойкостью к абразивному износу.

Линзовые прокладки служат для уплотнения трубопроводов пара и питательной воды. При применении линзовой прокладки уплотнение происходит но узкой кольцевой полоске. Для надежной работы соединения материал прокладки должен быть мягче, чем материал фланцев.

Полые прокладки характеризуются повышенной упругостью и меньшими усилиями обжатия по сравнению с плоскими и зубчатыми прокладками. Полые прокладки изготавливают из трубок нержавеющей и малоуглеродистой стали, медно-никелевого сплава с толщиной стенки 0,15 ..

. 3,0 мм. Для предохранения полых прокладок от растяжения устанавливают кольцо или бурт. Полые прокладки с отверстиями на внутренней стороне, благодаря эффекту самоуплотнения, могут обеспечивать герметичность соединения при давлении рабочей среды до 35 МПа.

Гофрированные прокладки штампуют из тонколистового проката толщиной 0,25 … 0,8 мм. Шаг между гофрами составляет 1,2 … 6 мм, а высота гофров – от 0,6 мм до 3 мм, исключаются протечки рабочей среды за пределы арматуры. Гофры обеспечивают возможное их сжатие и растяжение.

Сильфонные уплотнительные устройства изготавливаются из нержавеющей стали либо из титановых сплавов. Недостатком их является высокая стоимость изготовления и неремонтопригодность при выходе их из строя.

Ромбические прокладки из меди применяют для уплотнения штуцерных соединений. Перед установкой прокладки отжигают при температуре 600 … 650 °С.

Неметаллические прокладки характеризуются высокой упругостью, меньшими усилиями обжатия, но имеют относительно низкую прочность. Из резины, асбеста, фторопласта изготавливают плоские прокладки в виде шнуров круглого и квадратного сечения.

Толщину прокладок выбирают в зависимости от условного прохода: около 1 мм при Dy = 20 … 100 мм, 1,5 мм при Dy = 100 … 250 мм, более 2,3 мм при Dy = 250 мм и более. Толщину прокладок из резины принимают на 0,5 мм больше обычных.

Основным недостатком сальниковых устройств является пропуск рабочей среды в помещение. Этот недостаток отсутствует в сильфонных уплотнительных устройствах, в которых имеются полые ёмкости.

Среди металлических прокладок наиболее распространены плоские, изготавливаемые из листа, круглые – из проволоки и зубчатые – посредством механической обработки.

Для плоских и зубчатых прокладок требуется значительное усилие обжатия. Кроме того, для них характерно низкое упругое восстановление.

Металлические прокладки, которые устанавливают на паропроводах, должны быть покрыты слоем мастики с графитовой обмазкой.

Толщину паронитовых прокладок выбирают в зависимости от условного прохода труб по отраслевой нормали. Так, при Dy от 20 до 250 мм толщина прокладки должна быть 1,5 мм, а при Dy от 250 до 350 мм – 2 мм.

Резиновые прокладки для труб аналогичных диаметров ставят на 0,5 мм толще. Проходящие по трубопроводам под давлением вода, пар, воздух, нефть, масло и другие вещества могут при достаточно плотных фланцевых соединениях труб просачиваться через сальники, установленные на арматуре трубопровода.

Во избежание такой утечки сальники набивают плетеным шнуром, материал которого выбирают в зависимости от проводимой в трубопроводе среды. Трубопроводы должны быть надёжно закреплены с набором корпуса или установлены на специальные опоры.

На трубах, проходящих через водонепроницаемые перегородки и палубы, устанавливаются стаканы или приварыши, предотвращающие проникновение воды.

Прокладка трубопроводов воды через танки топлива и масла, а также топливных и масляных трубопроводов через водяные цистерны допускается только в нефтенепроницаемых туннелях. В самых низких местах водяных труб устанавливаются пробки для спуска воды.

Паровые трубопроводы должны иметь спускные краны или конденсатоотводчики.

Последним достижением в области уплотнительных материалов является ассортимент без- асбестовых уплотнительных материалов: набивок сальниковых графитовых, углеродных, фторопластовых и комбинированных, а также уплотнительных лент из экспандированного PTFE (политетрафторэтилена).

Эти уплотнительные материалы обладают следующими неоспоримыми преимуществами по сравнению с другими материалами: выдерживают давление до 60 МПа, температуру до +600 °С в контакте с воздухом или паром в инертной атмосфере или вакууме; не стареют, не теряют упругих свойств и пластичности со временем; экологически чисты; имеют низкий коэффициент трения. Терморасширенный графит очень эластичен, поэтому практически не оказывает воздействия на соприкасающиеся с ним поверхности (шток задвижек, клапанов, валы насосов). Уплотнения из ТРГ многофункциональны, работают в кислотах, щелочах и прочих агрессивных жидкостях и растворах, органических растворителях, нефти и питьевой воде.

В сальниковых устройствах арматуры применяются следующие материалы:

  • ХБС (хлопчатобумажная набивка сухая) или ХБП (хлопчатобумажная набивка пропитанная), применяемая для воды, воздуха, нефтепродуктов до давления 20 МПа и температуры до 100 °С;
  • набивка ПС (пеньковая сухая) или ПП (пеньковая пропитанная), используемая для воды, воздуха, нефтепродуктов при давлении до 16 МПа и температуре до 100 °С;
  • графит для арматуры (вода, пар и другие среды при температуре более 550 °С);
  • АС (асбестовая сухая набивка) и АП (асбестовая пропитанная) для воздуха с температурой до 300 °С и при давлении до 1,5 МПа и агрессивных газов и паров с температурой до 400 °С и давлением до 4,5 МПа;
  • фторопласт Y-полимерный материал для уплотнения арматуры, коррозионно- активных сред с температурой до 200 °С и давлением до 10 МПа.

Литература

Судовые системы – Костылев, И.И., Петухов, В.А. [2010]

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Rating 0.00 (0 Votes)

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector