Виды уплотнений в запорной арматуре

Уплотнения — определение и виды

Уплотнения — определение и виды Уплотнения — определение и виды

Герметичные уплотнения широко применяют во многих направлениях техники и технологий.

От их работоспособности в значительной степени зависят функциональные возможности разных видов оборудования.

В соответствии с «ГОСТ 24856-2014. Арматура трубопроводная. Термины и определения» уплотнение в трубопроводной арматуре ─ это совокупность сопрягаемых элементов, обеспечивающих необходимую герметичность подвижных или неподвижных соединений деталей и узлов.

Уплотнительная поверхность ─ это поверхность сопрягаемого элемента, контактирующая с уплотнительным материалом или непосредственно с поверхностью другого сопрягаемого элемента при взаимодействии в процессе герметизации.

Уплотнения арматуры выполняют важнейшую функцию, значение которой переоценить невозможно, ведь герметичность определяет надежность трубопроводной арматуры, а потому является ее наиважнейшим качеством.

Герметичность обеспечивают различные уплотнения:

уплотнение затвора арматуры,

сальниковые уплотнения арматуры,

уплотнения между отдельными фрагментами ─ например, крышкой и корпусом.

Есть еще уплотнения соединительных патрубков, где используют материалы для уплотнения резьбовых соединений и материалы для уплотнения фланцевых соединений.

Как свидетельствует статистика, более половины случаев выхода трубопроводной арматуры из строя происходит по причине износа уплотнительных поверхностей, приводящего к снижению герметизирующей способности уплотнительных соединений.

Износ уплотнительных поверхностей ─ явление многогранное, включающее не только наиболее очевидный механический износ, возникающий из-за трения контактирующих поверхностей при открытии и закрытии затвора арматуры, но также коррозионный и эрозионный износ.

Коррозионный износ обусловлен воздействием рабочей среды, а его масштабы ─ ее агрессивностью, т. е. химической активностью, проявляющейся в готовности вступать в химические реакции с материалом уплотнения.

Эрозионный износ уплотнительных поверхностей ─ следствие газодинамического или гидродинамического воздействия на них рабочей среды. Особенно высокой эрозионной стойкостью должны обладать материалы уплотнений трубопроводной арматуры, работающей при высоком давлении.

Наиболее интенсивному износу подвержены подвижные элементы уплотнений. Так, в очень сложных условиях функционируют уплотнительные кольца в самом распространенном типе трубопроводной арматуры ─ задвижках, при каждом открывании-закрывании запорного органа которых имеет место интенсивное трение уплотнительных поверхностей затвора.

Степень износа уплотнительных поверхностей зависит от того, насколько внутренняя структура материала уплотнения способна противостоять действию внешних нагрузок с учетом таких их особенностей, как характер распределения, вид, интенсивность.

Классифицируя материалы, используемые для изготовления трубопроводной арматуры, те из них, которые служат для обеспечения герметичности, часто разделяют на несколько групп ─ уплотнительные, прокладочные, герметизирующие.

Уплотнительные материалы применяют для создания уплотнительных поверхностей затворов трубопроводной арматуры.

Прокладочные, соответственно, для изготовления уплотнительных прокладок.

Герметизирующие — для герметизации узлов прохода через крышку корпуса шпинделя или штока.

Такое разделение, несмотря на то, что всеми перечисленными категориями материалов решается общая задача ─ обеспечить заданную герметичность арматуры ─ объяснимо, поскольку в наборе требований, которым они должны соответствовать, существуют определенные различия.

Пример: наряду с необходимой всем им упругостью, материалы уплотнения затворов обязательно должны обладать антифрикционными свойствами. Но они совсем необязательны для прокладочных материалов.

Виды уплотнений трубопроводной арматуры

Герметичность запорного элемента в закрытом положении – одно из главных требований к трубопроводной арматуре и важнейший критерий оценки её качества. В тех случаях, когда материал корпуса или конструктивные особенности изделия не позволяют обеспечить достаточно точного прилегания запорного органа к поверхности седла, эта задача решается при помощи уплотнителей.

Помимо обеспечения герметичности к уплотнениям трубопроводной арматуры предъявляется ряд обязательных требований:

  • устойчивость к транспортируемой среде;
  • способность сохранять свои свойства при определенной температуре и давлении;
  • стойкость к истиранию;
  • антикоррозийные свойства.

В связи с этим в зависимости от условий эксплуатации применяются различные уплотнительные материалы.

Металлические уплотнительные материалы

В арматуре, устанавливаемой на трубопроводах большого диаметра и использующихся для транспортировки агрессивных сред, теплоносителя или жидкости, находящейся под значительным давлением, а также в других сложных условиях применяются металлические уплотнительные материалы. Герметизирующие кольца из металла крепятся к корпусу изделий при помощи сварки, биметаллического литья, пайки или механическим способом – путем запрессовки или резьбового соединения.

Наиболее распространены металлические уплотнители из следующих материалов:

  • алюминий;
  • бронза;
  • латунь;
  • нержавеющая сталь;
  • монель.

Уплотнители из металла отличаются более высокой механической прочностью, длительным сроком службы и возможностью эксплуатации в широком температурном диапазоне.

Неметаллические уплотнительные материалы

Мягкие неметаллические уплотнительные материалы находят применения в арматуре, устанавливаемой на трубопроводах малого диаметра, работающих под небольшим давлением. Температурный диапазон их применения значительно меньше, чем у металлических, а срок службы не столь продолжителен, однако и стоимость значительно ниже.

Разнообразие неметаллических уплотнительных материалов довольно велико, однако к числу наиболее распространенных можно отнести следующие:

Нитрил или нитрильный каучук (NBR) – один из наиболее универсальных и доступных по цене уплотнительных материалов, обладающей хорошей устойчивостью к минеральным маслам, горюче-смазочным материалам, растворам солей. Является разновидностью резины. Изделия из него могут использоваться в сравнительно небольшом диапазоне температур и теряют форму под воздействием некоторых агрессивных жидкостей, озона, ультрафиолета и некоторых углеводородов.

Этиленпропиленовый каучук (EPDM) – особый вид резины, отличающейся высокой эластичностью, стойкостью к истиранию, окислению, воздействию озона и ультрафиолета. По устойчивости к агрессивным средам уступает лишь фторкаучуку, имеет длительный срок службы (около 10 лет). Может использоваться при температурах от -50 до + 150º С. Основной недостаток материала – неустойчивость к минеральным маслам.

Тефлон, фторопласт, полититетрафторэтилен (PTFE). Один из лучших неметаллических уплотнительных материалов ввиду высокой устойчивости к большинству сред (кислотам, щелочам, маслам, жирам пару) и широкого температурного диапазона.

Полиацетал (POM) – универсальный уплотнитель, обладающий стойкостью к нефтепродуктам маслам, неконцентрированным кислотам и щелочам, а также к ультрафиолету. Отличается отличной упругостью и ударопрочностью. Неприменим при высоких температурах (свыше 90º С).

Полиуретан (ECOPUR, AU) – эластомерный материал, который по своим эксплуатационным свойствам наиболее близкий к каучуку. Отличается стойкостью к истиранию, что существенно увеличивает срок службы уплотнения, а также к минеральным маслам и озону. Неустойчив к агрессивным средам – кислотам, щелочам и растворителям и не может применяться при высокой температуре.

Витон или фторкаучук (FKM, FPM, ФК) – искусственная термостойкая резина, обладающая устойчивостью ко многим агрессивным жидкостям, минеральным и силиконовым маслам, углеводородам. Неустойчив к эфирам, органическим кислотам и растворителям типа ацетона. Может использоваться при температуре до 200º С, но при 300º С и более начинает выделять токсичные вещества.

Силиконовый каучук (VMQ / MVQ). Особенностью данного материала является возможность использования в системах для транспортировки сред, контактирующими с пищей. Устойчив к минеральным маслам, спиртам, озону, неустойчив к кислотам, щелочам, водяному пару. Имеет широкий диапазон рабочих температур.

Уплотнения для арматуры

Уплотнения для соединительной и запорной арматуры:

Материалы уплотнений для муфт, клампов, фланцев, заслонок:

Материал уплотнения легко отличить по цвету
-NBR (синее)
-Silicon (силиконовая резина, цвет-красный),
-EPDM (обычно двухцветный черно-серый),
-PTFE (черное)

Уплотнение муфты DIN не подойдет к муфте такого же диаметра, но стандарта SMS.

Европейские поставщики по умолчанию поставляют всю запорную арматуру с уплотнениями Silicon (красное уплотнение), соединительную арматуру с NBR (синее).

Материал уплотнения — силикон (красное)

Рабочая температура до +100градусов Цельсия, выдерживает кратковременное воздействия водяным паром. Не плохо показывает себя и в холоде. Вполне пригоден в производстве алкоголей.

Среди уплотнений для муфты, клампа, фланца- NBR уплотнение самое дешевое.
Среди уплотнений для запорной арматуры (например заслонок) дешевле силикон.
Дешевая цена на силиконовое уплотнение обусловлена его слабой устойчивостью к агрессивным средам, если Вам необходимо будет часто промывать трубную систему с помощью безразборной мойки (CIP, SIP), рекомендуется использовать более устойчивые уплотнения, например NBRили PTFE.
Силиконовые уплотнения, сильно расширяются (набухают) в результате взаимодействия с агрессивными жидкостями, например с эфирами или щелочами

Материал уплотнения EPDM

Китайские поставщики часто вкладывают в свои муфты и клампы уплотнения из EPDM(черные), то есть черное уплотнение- это еще один параметр по которому можно отличить европейскую поставку от китайской.
НО сам по себе материал не плох в плане применимости в пищевой промышленности.
Выдерживает температуру до110 градусов Цельсия. Устойчив к кислотам и щелочам.
Не рекомендуется использовать это уплотнение (ЕПДМ) с минеральными маслами, растительными маслами и жирами.

Материал уплотнения PTFE (черный с серым)

Уплотнения для соединительной арматуры из PTFE- чаще устанавливаются на фармацевтических и спиртовых производствах, то есть, уплотнения ПТФЕ(PTFE) обеспечивают предельную устойчивость к средам и минимальное взаимодействие с жидким продуктом. Уплотнение очень популярно, также используется в шаровых кранах

Низкопробное уплотнение способно вступить в реакцию с жидким продуктом, в результате этого, продукт может поменять свой исходный цвет, либо запах- соответственно может стать непригодным для использования.

Читайте также  Технология пайки медных труб для отопления

Материал уплотнения NBR

Среди уплотнений для муфт, самое дешевое-NBR
Самым популярным уплотнением в пищевой промышленности является уплотнение NBR (синее)- оптимальный вариант для молочных и пивных производств, недорогое по цене, достаточно надежно и долговечное. Держит температуру до +130 градусов Цельсия. Не рекомендуется использовать с бензолами и эфирами

Как- то раз, к нам обратился клиент, снабженец одного пивного завода:
-Здравствуйте мне нужны уплотнения для муфти заслонок ArmaPol, именно такие же, какие уже стоят.
-Не вопрос, из какого материала?
-Я, если честно, не знаю…
-Хорошо, какого цвета уплотнения?
-Белые…
-Обычно на пивзаводах стоят уплотнения либо из силикона- красные, либо из NBR- синие…Есть у Вас возможность уточнить, какой именно материал уплотнения должен быть?
— Я последний раз уплотнения покупал 3 года назад, теперь уже не вспомнить какие там они были.

Уплотнения простояли 3 ГОДА! Позже мы выяснили, что это были именно уплотнения из NBR, за годы использования они стали белыми, но стойко держали давление, их решили заменить только потому, что поняли- уж очень долго они продержались.

Отметим, что только европейские уплотнения для муфт и заслонок, способны продержаться так долго, хотя 3года это скорее исключение, чем правило, обычно уплотнения, как расходный материал выходят из строя куда быстрее…Таково их предназначение. Один спиртовой завод в Уральском регионе взял на пробу китайскую заслонку, после ее установки, спирт на выходе получился жёлтым.

Пара слов о долговечных уплотнениях:

Для спиртовых производств, разработано уникальное уплотнение, срок которого в 3 раза дольше обычного. Это уплотнение называется k-flex, устанавливаете его на участке, где не требуется постоянная разборка трубной системы и забываете о его существовании на долгое время. На спиртовых производствах смена уплотнений, бывает крайне накладной, приходится вызывать экспертов, опечатывать системы и только потом производить технические работы. Соответственно долговечные уплотнения, облегчают работу производителей спирта, примерно в 3 раза…

Наши специалисты помогут в подборе фармацевтической арматуры, исходя из Ваших параметров.

Сальниковая набивка: типы, как её выбрать и заменить сальники

Сальниковая набивка – это самый популярный тип уплотнений не только центробежных насосов и арматуры, но и многого другого оборудования.

Уплотнение этого типа представляет собой шнур круглого или квадратного сечения, пропитанный каким либо материалом, например асбестом или графитом. Сальники центробежных насосов необходимы для того, чтобы исключить, а скорее уменьшить протечки жидкости из рабочей камеры оборудования.

Сальниковые уплотнения, в отличии от торцовых, не являются герметичными. Для поддержания их в рабочем состоянии необходимо обеспечить минимальную протечку для смачивания.

Содержание статьи

Типы набивок

На сегодняшний в день в свободной продаже представлено огромное количество разнообразных сальниковых набивок, которые различаются друг от друга:
по плетению – сквозные и комбинированные
по структуре – армированные и неармированные
по составу – асбестовые (и безасбестовые), графитовые и фторопластовые.

Асбестовые сальниковые набивки

Уплотнения этого типа применяются в оборудовании, которое работает с агрессивными средами, а так же при повышенных температурах и давлении. Материал выдерживает температуру до 250°С и давление до 2,5 МПа (25 атм).

Рабочая среда: нейтральная, агрессивная, нефтепродукты, газообразная и пар. Используется в центробежных насоса и арматуре.

Марки:
АП-31 — асбестовая Плетеная пропитанная антифрикционным жировым составом)
АПР-31 — Асбестовая с ПРоволокой пропитанная антифрикционным составом
АГИ — Асбестовая проклеенная с Графитом Ингибированная
АПРПП — Асбестовая с латунной ПРоволокой Прорезиненная Пропитанная антифрикционным составом и графитированная
АПРПС — Асбестовая с латунной ПРоволокой Прорезиненная Сухая и графитированная
АС — Асбестовая Cухая плетеная
АФТ — Асбестовая пропитанная эмульсией Фторопласта и Тальком

Безасбестовые сальниковые набивки

Уплотнения этого типа применяют для арматуры и насосов, работающих под давлением не выше 20 Мпа (200 Атм) и температурой до 100°С. Рабочая среда: газ, пар, минеральные масла, нефтяное топливо, промышленная вода.

Марка:
ХБП-31 – хлопчатобумажная с масляной и графитовой пропиткой

Фторопластовые

Набивки этого типа не только эластичные, но и стойкие к агрессивным средам. Ограничения использования таких набивок состоит в том, что их запрещается использовать в средах с содержанием хлора.

Область применения: фармацевтическая, нефтяная и химическая промышленности.

Графитовые

Графитовые сальниковые набивки характеризуются высокой упругостью и хорошей пластичностью при обжатии. Они имеют низкий коэффициент трения и высокую теплопроводность, что практически исключает коррозионный и механический износ рабочей поверхности валов насосного оборудования и штоков арматуры.

Ограничения таких уплотнения состоит в том, что их не рекомендуется использовать в средах с высокой концентрацией азотных, хлористых и хромсодержащих соединений.

Графитовые набивки способны работать при температуре до 650°С в различных рабочих средах среди которых: тяжелые и легкие горячие нефтепродукты и продукты нефтегазовой переработки, вода, углеводороды, смазочное и термальное масло, органические растворители, криогенные жидкости и другие.

Подбор необходимой сальниковой набивки

Переходя к подбору необходимой Вам сальниковой набивки необходимо определиться с назначением и областью использования оборудования.

Материал, из которого будет выполнена набивка сальников, должен обеспечить необходимую герметичность, не приводить к появлению коррозии на корпусе оборудования, а также прослужить как можно дольше.

Уплотнение должно подходить к среде в которой его планируется использовать. Например если насос перекачивает агрессивные среды (щелочи и кислоты), то основа сальника должна быть кислото- и щелочестойкой. Аналогичное требование распространяется на углеводы (бензин, жиры, масла).

Неправильно подобранная набивка сальника может привести к разгерметизации, аварии, потере реагентов и так далее.

С другой стороны обратите внимание на температуру и давление, на которые рассчитан материал уплотнения. Например, процесс транспортирования нефти осуществляется при высоких температурах. Разгерметизация в этом случае может привести к ухудшению состава нефти, воспламенению, выделению паров наружу и даже взрыву.

Набивка сальников насосов должна быть устойчива к вибрации, а ещё должна обладать высоким запасом прочности к истиранию. С этой целью их дополняют различными компонентами, например, фторопластом.

Замена сальниковой набивки

Инструкция по замене сальников центробежного насоса состоит из 3 этапов.

1. Удаление отработавшей сальниковой набивки

Первый шаг состоит в извлечении отработавшей свой срок сальниковой набивки.

Затем необходимо очистить посадочное место от загрязнений и проверить вал и нажимную гайку на наличие повреждений, сколов, деформации и коррозии.

При неудовлетворительных результатах проверки изношенные детали так же необходимо заменить.

2. Подготовка новой сальниковой набивки

На этом этапе необходимо подобрать типа набивки исходя из условий эксплуатации оборудования (советы по подбору в разделе “Подбор необходимой сальниковой набивки” этой статьи).

Сечение будущей набивки (S) определяется по следующей формуле:

где Dкамеры — диаметр сальниковой камеры;
Dвала — диаметр вала.

Подобрав материал и сечение и закупив набивку её необходимо нарезать на кольца. Для определения длины кольца используют формулу

L = (d + S) × π × 1,07

где d — диаметр вала;
S — размер набивки;
1,07 — поправочный коэффициент.

Внимание! Запрещено расплющивать сальниковую набивку для придания ей требуемого размера.

Нарезанные заготовки рекомендуется намотать на заготовку, диаметр которой равен диаметру вала оборудования. Края заготовок рекомендуется подрезать под углом 450 и скрепить.

3. Замена сальников на центробежных насосах

Кольца новой сальниковой набивки устанавливаются по очереди таким образом, чтобы разрезы были смещены на угол в 90°.

Установленные кольца прижимаются нажимной гайкой или грундбуксой. Перекосы при обжатии недопустимы.

Проверка установки сальниковой набивки

После установки сальниковой набивки необходимо включить насос в работу и проверить наличие течей. При нагреве и намокании во время работы оборудования набивка увеличивается в размере.

Если течи нет, то нажимную гайку немного ослабляют. Гайку регулируют до тех пор, пока не установится протечка не более 3-4 капель в минуту.

Внимание! Чтобы снизить износ новой набивки от трения, нажимную гайку (сальник) изначально сильно не затягивают. Если гайка будет затянута очень сильно, то это может привести к перегреву, затвердеванию набивки и потери эластичности в месте её соприкосновения с валом. Проблема в этом случае заключается в том, что затвердевшая набивка может привести к повреждению вала насоса.

Видео: замена сальников на центробежных насосах

В этом разделе мы подготовили для Вас фрагмент учебного фильма по замене сальниковой набивки насоса.

Дальнейшая эксплуатация набивок зависит от правильно подобранной марки, её структуры и состава. В качестве материалов выступают как натуральные, так и искусственные компоненты, которые в большинстве марок дополнительно пропитывают различными составами.

Выбор пропитки зависит от назначения и условий применения, таких как рабочая температура, давление и нагрузки.

Читайте также  Разборка ремонт сборка запорной арматуры

В.Б. Какузин. Сальниковые уплотнения арматуры

Для обеспечения надежной и экономичной эксплуатации энергооборудования важнейшее значение имеет герметичность сальниковых уплотнений арматуры. Анализ карт отказов энергооборудования показывает, что 40% вынужденных остановов из-за повреждений арматуры вызывается пропусками среды через сальниковые уплотнения.

В связи с этим основными требованиями, которые предъявляются к сальниковым уплотнениям, являются следующие: обеспечение герметичности в течение всего межремонтного периода, минимальные потери на трение, отсутствие коррозии штоков, а также большой ресурс, позволяющий существенно увеличить межремонтный период.

Длительное время для уплотнения сальниковых узлов и фланцевых соединений арматуры в основном применялись материалы, изготовленные на основе асбеста: асбестовый шнур и паронит. Эксплуатация этих материалов показала, что они имеют ряд существенных недостатков:

• с течением времени под воздействием высокой температуры они твердеют, теряют массу при выгорании, что вызывает ослабление затяжки уплотнения и, как следствие, потерю герметичности узла уплотнений. Потеря массы асбестовых набивок требует и большого начального их объема, что приводит к увеличению глубины сальниковой камеры, габаритов и массы арматуры;

• электрохимическая коррозия деталей оборудования, контактирующих с уплотнительным материалом.

Опыт эксплуатации терморасширенного графита в качестве материала для уплотнения арматуры показал, что он наиболее полно отвечает требованиям обеспечения герметичности узлов арматуры, так как материал не выгорает, не стареет, не затвердевает, его свойства не изменяются в процессе длительной эксплуатации, мягкость и низкий коэффициент трения позволяют увеличить ресурс и межремонтный период. Коррозионная активность уплотнений из ТРГ существенно ниже асбестовых. Их применение особенно эффективно в арматуре, эксплуатируемой при больших давлениях и температуре.

В руководящем документе РД 153-34.1-39.605-2002 содержится требование о том, что в узлах уплотнения штока, бесфланцевого соединения корпуса с крышкой и поршневой камеры сервоприводов главных предохранительных клапанов с рабочим давлением среды свыше 6,3 МПа должны применяться только уплотнительные изделия из ТРГ.

В этом документе содержатся требования к конструкции узлов уплотнений, приведена величина зазоров между штоком и подсальниковым кольцом и грундбуксой. Принципиальное значение имеет требование о том, чтобы в сальниковой камере было не больше шести колец.

Для возможности применения сальниковых колец в установленной на ТЭЦ арматуре старых выпусков предложено торцы грундбуксы и кольца сальникового выполнять плоскими без скосов под 150. Зазоры между штоком (шпинделем) и сопрягаемыми с ним кольцом сальника и грундбуксой не должны превышать 0,02 S, где S ― ширина сальниковой камеры. Чистота поверхности штока в зоне контакта с сальниковой набивкой должна быть не хуже 0,16.

Для обеспечения герметичности сальникового уплотнения штока в сальниковую камеру достаточно уложить 4–6 уплотнительных колец. В этом случае в арматуре старых выпусков высота уплотнительного комплекта меньше глубины сальниковой камеры. Поэтому для возможности набивки сальникового уплотнения в сальниковую камеру под набивку следует установить промежуточную втулку из стали 30Х13, высота которой зависит от глубины сальниковой камеры. В РД для арматуры ЧЗЭМ для каждого типоразмера арматуры старых выпусков рекомендовано конкретное значение высоты подсальникового кольца.

Для уплотнения корпусного сальника в камеру корпуса достаточно уложить два кольца из терморасширенного графита. Кольца должны иметь по углам обтюраторы из металлической фольги. При этом нижнее кольцо может быть как с обтюратором, так и без него, а верхнее кольцо должно обязательно иметь сверху обтюратор. Диаметр отверстия в корпусе под установку колец должен быть выполнен с допуском Н 11, а диаметр буртика крышки ― с допуском f 9.

Важное значение для обеспечения герметичности узла имеет требование документа о применении для изготовления штоков (шпинделей) материалов с высоким содержанием хрома; 30Х13, 14Х17Н2, ЭИ 961Ш или титановых сплавов, так как используемые ЧЗЭМ для изготовления штоков стали 25Х1М1Ф и 38ХМЮА имеют низкие коррозионно-эрозионные свойства.

Вместе с тем опыт эксплуатации показал, что применение уплотнительных колец из ТРГ не всегда обеспечивает длительную герметичность узлов уплотнения. В первую очередь это связано с недостаточным знанием ремонтным персоналом электростанций требований к конструкции узлов уплотнений при применении колец из ТРГ. Однако, несмотря на то, что 2002 году было выпущено Информационное письмо № ИП- 11-02-02(ТП), в котором ТЭС были поставлены в известность о выпуске РД по уплотнениям арматуры и насосов, ремонт- ный и эксплуатационный персонал в большинстве случаев незнаком с требованиями указанных документов. Уплотнительные кольца ТРГ устанавливаются в не реконструированную под их применение арматуру. Не выдерживаются в узлах уплотнений требуемые зазоры, не отвечают требованиям РД материалы штоков (шпинделей). В упомянутых РД и в руководствах по эксплуатации отдельных видов арматуры указываются оптимальные крутящие моменты, которые необходимы для обтяжки сальников, но у ремонтного персонала даже на мощных ТЭС отсутствуют моментные ключи, необходимые для выполнения требований по затяжке сальниковых уплотнений. Сальники, как и в старые времена, затягиваются «под кувалду».

Ниже показаны основные причины разгерметизации сальниковых уплотнений, названные персоналом ТЭС в картах отказов.

1. Исчерпание ресурса материала, механический износ материала.

2. Задиры на штоке клапана.

3. Вибрация штоков при работе на больших перепадах давлений.

4. Коррозия штоков.

5. Нарушение технологии установки сальниковых колец из графлекса.

6. Несоответствие геометрических размеров уплотняющих поверхностей графлексового сальника и сальниковой камеры.

7. Применение штоков из материала низкого качества, приведшее к эрозионному износу штока.

8. Износ штока, установленного с максимально допустимым отклонением.

9. Биение цилиндрической поверхности штока.

10. Повышенный зазор между штоком и грундбуксой (0,7 мм вместо 0,4 мм).

11. Деформация обтюратора.

ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ ПРИОБРЕТЕНИЯ АРМАТУРЫ

Структурные преобразования в экономике обусловили появление на рынке товаров и услуг наряду с известными фирмами, имеющими солидную деловую репутацию, многочисленных новых, в том числе посреднических, которые не в состоянии обеспечить требуемое качество товаров и услуг и не способны нести финансовую ответственность за ненадлежащее исполнение своих обязательств.

Действующая система лицензирования не может оградить энергопредприятия от услуг таких фирм. Учитывая особые требования, предъявляемые к надежности работы энергооборудования, и значительные финансовые потери, которые несут предприятия из-за остановов оборудования по вине недобросовестных поставщиков товаров и услуг, РАО «ЕЭС России» еще в 1998 году издало Приказ № 229, согласно которому руководителям акционерных обществ энергетики и электрификации и руководителям энергопредприятий было предписано осуществлять покупку отечественного и импортного энергетического оборудования, включая арматуру, в том числе сертифицированного в Системе сертификации ГОСТ Р, только при наличии экспертного заключения на соответствие функциональных показателей условиям эксплуатации и действующим отраслевым требованиям.

Для возможности оценки соответствия арматуры требованиям энергетики были разработаны «Общие технические требования к арматуре ТЭС. «ОТТ-ТЭС-2000». Так как вся арматура, входящая в систему управления технологическими процессами, оснащается электроприводами, то в ОТТ изложены требования как к арматуре, так и к электроприводам.

В документе отражен большой опыт по наладке и эксплуатации энергооборудования на электростанциях.

Согласно Федеральному закону № 116-ФЗ от 21.07.97 «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» и «Правилам применения технических устройств на опасных производственных объектах», утверж- денным постановлением Правительства Российской Федерации от 25 декабря 1998 г., оборудование, подконтрольное Ростехнадзору России, в том числе и экспортируемая продукция, должно соответствовать нормативной документации России и быть разрешено Ростехнадзором к промышленному применению. Разрешение выдается по результатам рассмотрения заключения организации, имеющей аккредитацию Ростехнадзора России

К сожалению, в последние годы энергопредприятия при приобретении новой арматуры не учитывают требования указанных документов. Основным критерием при приобретении арматуры являются не ее потребительские свойства, а исключительно цена. Такой подход приводит к тому, что в процессе эксплуатации происходят вынужденные остановы основного оборудования, вызванные несоответствием приобретенной арматуры реальным условиям ее эксплуатации на узлах ТЭС. При этом электростанция затраты несет несравненно большие, чем суммы, которые она выгадала, приобретя дешевую арматуру.

Смазки для трубопроводной арматуры

С использованием смазки трубопроводная арматура выдерживает несколько тысяч ходов (не менее, чем указано в техпаспорте) и не имеет заметных следов износа. Без смазочного материала детали быстро подвергаются коррозии, механическому и химическому воздействию, поэтому регулярная обработка трубопроводной арматуры смазкой — обязательная процедура, позволяющая повысить срок службы оборудования, предотвратить поломки и снизить простои производства.

Разновидности

Выбор смазочного материала зависит от назначения арматуры и внешних условий работы. На производстве используется 2 вида арматуры:

  • запорная, которая перекрывает потоки;
  • регулирующая, изменяющая интенсивность потоков, их направление.

Трубопроводная арматура включает ряд узлов: вращающиеся краны, вентили и клапаны, дисковые затворы, задвижки, неподвижные фланцевые и резьбовые соединения. Например, при эксплуатации энергосистем наиболее часто используется запорно-регулирующая арматура, работающая в условиях повышенных температур, подверженная высоким механическим нагрузкам, перепадам давления. В таком случае смазка должна обеспечивать легкость взаимного перемещения деталей механизма, герметичность, защиту от коррозии и воздействия перепадов температуры. Для этих целей используются 2 вида смазок:

  • пластичные;
  • твердые.
Читайте также  Запорная арматура производство россии

Пластичные приставляют собой загущенное масло минерального, синтетического, животного происхождения. Чаще основой становится минеральное масло, загущенное простыми или комплексными мыльными загустителями, органическими веществами немыльной природы, неорганическими загустителями. Добавки усиливают положительные свойства масел.

Наряду с пластичными, используются и твердые смазки. Они образуют на поверхности деталей прочную пленку и значительно снижают степень износа.

Согласно одной из классификаций, смазки делятся на:

  • антифрикционные;
  • защитные;
  • уплотнительные.

Последняя группа объединяет разного рода пасты, необходимые для предотвращения утечек транспортируемого сырья.

Применение

Трубопроводная арматура подвержена нескольким видам изношенности:

  1. Механический износ — наступает в результате трения деталей. При использовании металла с высокой степенью прочности процесс замедляется, однако при окислении поверхности верхний слой металла быстро стачивается, открывая новые слои для воздействия коррозии. Между соприкасающимися поверхностями возникают зазоры, провоцируя утечки транспортируемых веществ. Предотвратить механический износ позволяет обработка валов подшипников скольжения, резьбовых соединений шпинделя и ходовой гайки, прочих соприкасающихся деталей специальными антифрикционными покрытиями. Предпочтительно применение твердых смазок.
  2. Эрозия. Металл разрушается по 2 причинам: 1— вследствие постоянного течения воды сквозь щели и зазоры (щелевая эрозия); 2— в ходе постоянного падения капель на поверхность деталей или мелких гидравлических «взрывов», возникающих в результате разрыва пузырьков газов (ударная эрозия). Разрушению наиболее подвержены запчасти клапанов: седла и плунжеры. Здесь понадобятся смазки пластичного типа, максимально устойчивые к воздействию влаги, трудно смываемые водой и противостоящие ударным вибрациям.
  3. Тепловой износ. Разрушение возникает под постоянным воздействием температуры, поэтому следует применять высокотемпературные смазочные материалы, совместимые с красками и резиновыми изделиями.
  4. Химический износ — разрушение трубопроводной арматуры вследствие соприкасания с химически активными компонентами. Для защиты используются твердые, пластичные типы покрытий, не вступающие в реакцию с химическими элементами.

Смазочные материалы желательно наносить на узлы трубопроводной арматуры еще до момента начала ее эксплуатации. Основные обрабатываемые детали — резьбовые и фланцевые соединения, соприкасающиеся элементы задвижек и вентилей.

В ходе плановых ремонтов металлические поверхности проверяются на наличие признаков износа, и при обнаружении деформаций глубиной 0,1-0,5 мм применяют уплотнительные пасты.

Состав

Для профилактики и устранения неполадок на трубопроводную арматуру наносятся смазки в виде спрея, пасты или вязкого материала. При выборе необходимо изучить их состав.

Смазка с кальциевым загустителем имеет хорошую влагостойкость. Кальциевый комплекс в составе повышает температуру каплепадения, стабильность при воздействии высокого давления. Смазка с литиевым мылом отлично препятствует воздействию влаги и имеет высокие показатели термостойкости, механического сопротивления. Сульфонат кальция — загуститель, с которым продукт становится устойчив к температурам, высокому давлению, воздействию воды и химически активных веществ. Часто в виде добавки применяется бетонит — компонент, делающий смазку влагостойкой, термостойкой, не окисляющейся при внешнем воздействии.

Свойства защитных эмульсий и паст зависят и от вида базового масла. Более термостойкими по сравнению с минеральными являются синтетические масла на перфторпропиленовой основе. Они защищают трубопроводную арматуру, работающую в условиях высокого давления и низких скоростей при температуре от 280°С.

В составе уплотнительных паст содержатся наполнители: слюда, тальк, дисульфид молибдена, окиси металлов. Они повышают термостойкость, улучшают герметизирующие свойства и стойкость к истиранию.

Высокой степенью эффективности и практичностью отличаются смазки, изготовленные путем смешивания компонентов твердых смазок, масел и связующего коллоидного вещества. Повысить антифрикционные свойства позволяет добавление в состав смол.

Характеристики

Для обеспечения надежной работы трубопроводной арматуры смазка должна обладать свойствами:

  1. Термостабильность. Трубопроводная арматура может использоваться в условиях экстремально низких или повышенных температур. Если использовать чрезмерно жидкую смазку при температуре -40°С и ниже, она застынет и перестанет выполнять защитные функции. Считается, что смазка пригодна к применению, если планируется ее использование при температуре на 15-20 градусов ниже температуры каплепадения и на 10-15С° выше предельной низкой температуры.
  2. Вязкость. Индекс вязкости показывает степень изменения структуры смазки при повышении или понижении температуры. Смазки с высоким индексом наиболее подходят для использования в металлургической промышленности, а также при низких температурах. Хорошие показатели имеют синтетические масла. Лидерами по стойкости к внешним воздействиям являются твердые смазки.
  3. Совместимость с эластомерами. Зачастую в трубопроводной арматуре используются детали из пластика, резиновые запчасти. Смазка не должна взаимодействовать с иными материалами, вызывать их деформацию, набухание, усушку.
  4. Устойчивость к вымыванию, антикоррозийные свойства. Смазки для арматуры, транспортирующей жидкости, должны выдерживать длительное воздействие влаги, препятствовать образованию отложений на узлах соединений.

Менее стойкими к внешним воздействиям считаются смазки на основе минеральных масел. Повышенной стабильностью отличаются материалы, изготовленные на основе синтетических масел. Диапазон их рабочих температур колеблется от -73С до +200°С и выше, они устойчивы к химически агрессивным компонентам и могут использоваться в арматуре машиностроительных комплексов, химической промышленности.

Топ-5 смазок

Смазки для трубопроводной арматуры выпускаются импортными и отечественными производителями. Некоторые из них наиболее востребованы на рынке промышленных смазочных материалов благодаря высокой износостойкости, универсальности и соответствию заявленным характеристикам.

MODENGY 1014

Антифрикционная твердая смазка используется для обработки деталей химических насосов и трубопроводной арматуры. Ее основа — политетрафторэтилен (ПТФЭ) и дисульфида молибдена. MODENGY 1014 защищает узлы трения и скольжения от перегревов, влаги, пыли, веществ с повышенной химической активностью. Эффективность использования MODENGY 1014 повышается при одновременном использовании с очистителем, которым обрабатывается поверхность деталей для снятия поврежденного слоя, обезжиривания и активации, а также со спец растворителем. Задача последнего — мягко устранить неотвердевший слой смазки.

Диапазон рабочих температур MODENGY 101 составляет -75…+225°С. Состав защищает от коррозии в течение более чем 672 ч. (по итогам испытания в солевом тумане). Благодаря MODENGY 101, движения запчастей узлов становятся плавными, а сборка и разборка — легкой.

Molykote 1102

Смазка относится к консистентным (пластичным), изготовлена на основе минерального масла. В составе содержатся неорганические загустители, твердые смазочные материалы. Согласно классификации NLGI, смазка относится к 3 классу консистенции. Благодаря густоте, она не стекает и не меняет свойств при температуре 0…+160°С, не имеет температуры каплеобразования.

Molykote 1102 стойка к воздействию воды, а при температуре жидкости до 90°С не смывается в течение 3 ч. Моликот используется в трубопроводной арматуре, предназначенной для транспортировки природного газа. Одна из особенностей состава — отличная сочетаемость с различными пластмассами, резиной.

EFELE SG-393

В производстве продуктов питания важно использовать безопасные средства защиты оборудования, к которым относится смазка EFELE SG-393. Ее силиконовая основа совместима с большинством пластмасс и эластомеров, керамикой. Покрытие применяется на линиях разлива напитков: сока, кваса, воды, молока. Основные преимущества — устойчивость к смыванию, высокие уплотнительные параметры, термостойкость (рабочие температуры -40…+160°С), пищевой допуск NSF H1. EFELE SG-393 — уплотнитель, защищающий трубопроводную арматуру от растрескиваний, деформации, усыхания; препятствующий утечке газа и снижающий риск аварий на производстве.

WEICON W44t

Аэрозольная смазка WEICON W44t — универсальный продукт, способный защитить от коррозии, очистить детали трубопроводной арматуры от окислов. Образуемая тонкая пленка не притягивает пыль, выталкивает воду, подходит для профилактической смазки и консервации оборудования. Диапазон рабочих температур составляет -50…+210°С. Экономичность и долговечность использования покрытия проверялась опытным путем, и выяснилось, что нанесенная смазка остается в стабильном состоянии при воздействии воды на протяжении 11 месяцев. WEICON W44t подходит для бытового и промышленного использования.

Loctite 8008

Локтит — высокотемпературный состав, содержащий наполнители в виде меди, графита. Паста защищает металлические детали от коррозии, задиров, заедания. Тонкий слой Loctite 8008 может наноситься на металлические, пластмассовые, резиновые поверхности, поскольку состав действует как защита, не взаимодействуя с основным материалом. Смазки применяется в машиностроении, металлургической промышленности. Диапазон рабочих температур составляет -30…+982°С. Несмотря на ряд достоинств, у Loctite 8008 есть «слабые места». Продукт нельзя применять при условии взаимодействия с кислородом или хлором.

Практика показывает: использование твердых, пластичных смазок до начала эксплуатации трубопроводной арматуры, а также при проведении плановых работ по техобслуживанию, позволит продлить срок службы узлов, снизить издержки на капремонты, стоимость которых составляет 70% от общей стоимости оборудования.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: