Виды уплотнительных материалов применяемых при эксплуатации запорной арматуры

Смазка штока и других элементов задвижек – обязательная процедура для поддержания запорной арматуры в работоспособном состоянии, согласно сроку и количеству рабочих циклов, указанных в паспортной документации. Важную роль играет периодичность обслуживания и использование смазочного материала.а

Общее устройство задвижек

Подбор смазочных материалов определяет принадлежность задвижек, внешних условий и состава рабочей среды. В производственной сфере предусмотрено применение следующих разновидностей коммутирующих устройств на трубопроводах:

  •  запорной – перекрывает поток рабочей среды;
  •  регулирующей – частично закрывает проходное сечение, с регулировкой интенсивности поступления вещества в магистрали.

Конструктивно запорная арматура состоит из таких элементов:

  •  1 – клина, перекрывающего поток вещества;
  •  2 – стального или чугунного корпуса;
  •  3 – штока (шпинделя);
  •  4 – сальникового уплотнения штока;
  •  5 – гранд-буксы, поджимающей уплотнение;
  •  6 – маховика, управляющего движением клина.

Виды уплотнительных материалов применяемых при эксплуатации запорной арматуры Рис. 1. Устройство задвижки

Кроме ручного, также применяют механизированный привод (электрифицированный, гидравлический или пневматический). Зазоры на штоке герметизируют сальниковым уплотнением, между крышкой и на соединительных фланцах – прокладками из паронита или технического картона.

Задвижки применяют на магистралях:

  •  паровых;
  •  водяных (систем холодного и горячего водоснабжения);
  •  газовых (аргонных, кислородных и пр.);
  •  с нефтепродуктами;
  •  с химическими веществами.

Смазку подбирают, исходя из интенсивности эксплуатации, рабочих характеристик, влияния рабочей среды.

Виды смазок

Смазочные материалы, образуя пленку на поверхности взаимодействующих элементов, снижают трение, уменьшая износ, тепловой нагрев, предотвращают коррозионные процессы и воздействие колебаний температуры.

Применяют такие виды указанных составов:

  •  пластичной консистенции – из загущенных минеральных, синтетических масел, животных компонентов;
  •  твердых – в виде порошка.

Из пластичных средств чаще используют минеральные масла, с загустителями мыльного или немыльного характера органического или синтетического происхождения. Свойства смазочных составов изменяют внесением добавок.

С учетом назначения смазки могут быть:

  •  антифрикционными – уменьшающими трение и температурный нагрев взаимодействующих деталей;
  •  защитными – предотвращают коррозионный износ, покрывая пленкой обработанный участок;
  •  уплотнительными – герметизируют соединение, заполняя микропоры.

Назначение смазочного материала определяет химический состав и заданные свойства.

Назначение

При работе трубопроводной арматуры, наиболее нагруженные детали подвержены следующим видам износа:

  •  механическому – по причине трения элементов; долговечность узлов увеличивают применением стойких высокопрочных сплавов; но окисление приводит к стачиванию верхнего слоя, с последующим увеличением интенсивности выработки; это вызывает зазоры, с утечкой рабочей среды; антифрикционное покрытие образует защитную пленку на поверхности деталей, предотвращая указанные негативные процессы; чаще для этой цели применяют твердые смазки;
  •  эрозии – разрушение металла происходит под влиянием утечек жидкости через зазоры и неплотности (щелевая), непрерывного падения капель на поверхность материала или от небольших гидравлических ударов в сети (ударная); наиболее этим процессам подвержены клапанные узлы; используют различные виды пластичных смазок;
  •  тепловому – по причине нагрева трущихся деталей; применяют смазочные составы, устойчивые к повышенной температуре, при условии совместимости с резиновыми элементами и краской;

химическому – в связи с реакцией материала с рабочей или окружающей средой; защищают нанесением твердых, пластичных покрытий, нейтральных в химическом отношении. Виды уплотнительных материалов применяемых при эксплуатации запорной арматуры Рис. 2. Последствия воздействия внешних факторов на задвижку

Детали задвижек смазывают до начала ввода в эксплуатацию, нанося консервационные составы. При пуске в работу, применяют смазочные средства, исходя из предполагаемых условий.

Характеристики смазок

Заданные функции достигаются такими свойствами смазочных материалов:

  •  термостабильностью – способностью сохранять консистенцию и характеристики при широком диапазоне температурных колебаний; при использовании жидких масел при температуре от -40 градусов и менее, состав загустеет, с потерей заданных свойств; с учетом температуры работы, средство можно применять, характеристики эксплуатации в пределах 20 градусов ниже отметки каплепадения, на 15 градусов и более превышая допускаемый нижний температурный порог;
  •  вязкостью – с изменением консистенции под влиянием температуры; обозначают соответствующим индексом; составы с высоким показателем применяют в металлургии, где предполагается высокий нагрев элементов, либо в условиях низких температур;
  •  совместимостью с пластиковыми, резиновыми элементами, не вызывая разрушение эластомеров;
  •  устойчивостью к вымыванию, антикоррозионными свойствами – особенно важно для арматуры, применяемой в магистралях для транспортирования жидкостей.

Минеральные масла отличает меньшая стойкость к воздействию внешних факторов. Синтетические составы более стабильны, при диапазоне рабочих температур от -73 до +200 градусов и более. Эти средства не вступают в реакцию с агрессивными веществами, с применением в машиностроении, на предприятиях химической промышленности.

Чем смазать шток задвижки?

Для смазки узла взаимодействия штока с ходовой гайкой используют различные смазочные материалы по составу, заданным свойствам, с учетом условий эксплуатации. Представлены средства российского и зарубежного производства, с разной ценой и характеристиками.

ЦИАТИМ-201

Минеральная смазка с литиевым загустителем. Химически стабильна. Снижает окисляющее действие воздуха окружающей среды на материал арматуры. Не подходит для использования при высокой эксплуатационной нагрузке или деталей из цветных сплавов.

Виды уплотнительных материалов применяемых при эксплуатации запорной арматуры

Рис. 3. Смазка ЦИАТИМ-201

Характеристики приведены в таблице:

Характеристика Единица измерения Величина
Как выглядит продукт В виде однородной кремовой субстанции характерного желтоватого или коричневатого оттенка
Показатель вязкости при температуре +50 градусов Па с В пределах 1 100
Величина предела прочности при +50 градусах Па 250 – 500
Температурный диапазон использования °С -60… +120
Выделение масла (стабильность) % 26
Способность вызывать коррозию металла Нет
Присутствие воды Нет
Показатель стабильности окисления мг в 1 г средства 3

ЦИАТИМ-221

Смазочное средство из кремнийорганической жидкости, загущенной литиевым маслом. Выдерживает контакт с кислотами, не разрушает резиновые элементы. Применяют при эксплуатации в агрессивной среде.

Виды уплотнительных материалов применяемых при эксплуатации запорной арматуры

Рис. 4. Смазка ЦИАТИМ-221

Внешним видом сходно с предыдущей смазкой, при таких физико-химических свойствах:

Параметры В чем измеряют Значение
Величина вязкости при нагреве до +50 градусов Па с До 800
Значение предела прочности при аналогичной температуре Па От 120
Температурный показатель применения °С -60… +150
Температурное значение каплепадения °С От +200
Выделение масла (стабильность) % 26
Вызывает ли коррозию металла Нет
Присутствие воды Нет
Показатель стабильности при окислении мг в 1 г средства 3

Солидол

Одна из наиболее популярных пластичных смазок. Характеризуется такими свойствами:

  •  не стекает на резьбовое соединение;
  •  работает под нагрузкой;
  •  устойчив к атмосферным факторам;
  •  сохраняет физическую прочность.

Виды уплотнительных материалов применяемых при эксплуатации запорной арматуры Рис. 5. Смазка солидол

Производят из минеральных масел с загустителем из кальциевого мыла. Температурный диапазон применения от -20 до +65 градусов, при предельном давлении в трубопроводе до 300 МПа.

Графитовые смазки

Применяют в условиях высокой температуры эксплуатации, с исключением воздействия воды и кислорода, вызывающего абразивность материала.

Виды уплотнительных материалов применяемых при эксплуатации запорной арматуры

Рис. 6. Графитовая смазка

Плохо сочетаемы с металлом при хромированном покрытии, вступая в химическую реакцию. Это приводит к выделению карбида, с интенсивным точечным коррозионным износом.

Консталин

Используют при температуре от +120 до +150 градусов. Хорошо выдерживает тепловой нагрев. Минус – растворим в воде.

Читайте также:  Самодельный фен для пайки мелких деталей

Виды уплотнительных материалов применяемых при эксплуатации запорной арматуры

Рис. 7. Смазка консталин

Пушечная смазка УЗН

Уменьшает трение сопрягаемых элементов, предотвращая нагрев и механический износ. Выполнена на основе двусернистого молибдена с формулой МоS2, при температуре применения от +250 до +350 градусов.

Виды уплотнительных материалов применяемых при эксплуатации запорной арматуры

Рис. 8. Пушечная смазка

Средство с водостойкими свойствами, устойчиво при контактах с уксусной и серной кислотами, газовых сред. По большей части применяют в качестве консервационных составов.

Смазка для различных моделей задвижек

Далее приведен краткий обзор смазочных материалов, применяемых для разных моделей запорной арматуры, согласно условиям изготовителей, изложенных в руководствах по эксплуатации.

30с41нж

Задвижка со стальным корпусом фланцевого способа крепления, с клиновым запорным элементом, выдвижной конструкцией шпинделя, устанавливаемая на магистралях питьевой и технической воды, других неагрессивных жидкостей. Эксплуатируют при температуре воздуха от -40 до +40 градусов.

Виды уплотнительных материалов применяемых при эксплуатации запорной арматуры

Рис. 9. Внешний вид задвижки 30с41нж

Не предполагает регулирующую функцию.

Шпиндель смазывают составом ЦИАТИМ-221. Для консервации используют средством НГ-203.

30ч6бр

Запорная арматура аналогичной конструкции и назначения, с чугунным корпусом. Для смазки резьбовой части шпинделя также применяют ЦИАТИМ-221.

Виды уплотнительных материалов применяемых при эксплуатации запорной арматуры

Рис. 10. Внешний вид задвижки 30ч6бр

30с941нж

Задвижки для магистралей с водой, паром маслом, нефтью, природным газом, неагрессивными жидкими продуктами нефтепереработки и газообразными средами. Эксплуатируют при температурах рабочей среды от -40 до +425 градусов. Предусмотрена установка механизированного привода управления штоком.

Рис. 11. Внешний вид задвижек 30с941нж

Для смазки также применяют ЦИАТИМ-221.

Ремонт и техническое обслуживание

Запорную арматуру в процессе эксплуатации подвергают техническому обслуживанию с периодичностью, установленной графиком, разработанным на предприятии. Уход за задвижками включает:

  •  внешний осмотр на предмет целостности корпуса и наружных деталей, отсутствия утечек;
  •  смазку шпинделя и подшипникового узла гайки;
  •  подтяжку и замену сальникового уплотнения;
  •  проверку в работе, разовым открытием и закрытием запорного элемента;
  •  смазку конструкции редуктора привода (при наличии).
  • При выявлении неисправностей, препятствующих эксплуатации устройства (потере герметичности, заеданиях и других дефектах) выполняют ревизию, с полной разборкой и сборкой узла.
  • Работы выполняет аттестованный персонал, прошедший инструктаж мер безопасности, знакомый с устройством элементов. Задвижку разбирают в таком порядке:
  • 1)      перекрывают поступление рабочей среды на ремонтируемый участок;
  • 2)      сбрасывают давление, открывая соответствующие сбросные вентили;
  • 3)      очищают устройство от наружных загрязнений;
  • 4)      демонтируют маховик, выкрутив ходовую гайку;
  • 5)      вывинчивают стопорные болты сальниковой крышки; если неисправность в узле уплотнения, дальнейший демонтаж не нужен – удаляют старый сальник, устанавливают новый;
  • 6)      после того, как сальник демонтирован, разбирают фланец стыка корпуса с крышкой, рассоединяя болтовые соединения;
  • 7)      снимают крышку со шпинделем и запорным элементом.

Рис. 12. Внешний вид корпуса разобранной задвижки

В разобранном состоянии проводят ревизию зеркал, удаляют посторонние частицы из сопрягаемых узлов, очищают поверхности седел, смазывают сопрягаемые. Заменяют изношенные детали. Сборку выполняют в обратной последовательности.

Работы соблюдают, выполняя нормы безопасности, условия, установленные заводом-изготовителем, с должным инструментом и приспособлениями. Ключи применяют, подходящие по размерам крепежных элементов. Перед запуском в работу, вновь установленную или подвергнутую ремонту задвижку подвергают опрессовке под давлением не менее 1,1 номинального.

При дефектах и повреждениях корпуса, задвижку полностью меняют, с установкой запорного элемента с аналогичными характеристиками и установочными размерами.

Запорная арматура прослужит срок, предусмотренный изготовителем, при соблюдении надлежащих условий эксплуатации, своевременной смазке и техническом обслуживании, с правильным применением смазочных материалов.

В разобранном состоянии проводят ревизию зеркал, удаляют посторонние частицы из сопрягаемых узлов, очищают поверхности седел, смазывают сопрягаемые. Заменяют изношенные детали. Сборку выполняют в обратной последовательности.

Работы соблюдают, выполняя нормы безопасности, условия, установленные заводом-изготовителем, с должным инструментом и приспособлениями. Ключи применяют, подходящие по размерам крепежных элементов. Перед запуском в работу, вновь установленную или подвергнутую ремонту задвижку подвергают опрессовке под давлением не менее 1,1 номинального.

При дефектах и повреждениях корпуса, задвижку полностью меняют, с установкой запорного элемента с аналогичными характеристиками и установочными размерами.

Запорная арматура прослужит срок, предусмотренный изготовителем, при соблюдении надлежащих условий эксплуатации, своевременной смазке и техническом обслуживании, с правильным применением смазочных материалов.

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.

Виды уплотнительных материалов применяемых при эксплуатации запорной арматуры

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 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.
Читайте также:  Сделать из пластиковых труб турник

Виды уплотнительных материалов применяемых при эксплуатации запорной арматуры

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.

Виды уплотнительных материалов применяемых при эксплуатации запорной арматуры

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.

Виды уплотнительных материалов применяемых при эксплуатации запорной арматуры

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.

Виды уплотнительных материалов применяемых при эксплуатации запорной арматуры

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.

Виды уплотнительных материалов применяемых при эксплуатации запорной арматуры

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.

Виды уплотнительных материалов применяемых при эксплуатации запорной арматуры

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.

Виды уплотнительных материалов применяемых при эксплуатации запорной арматуры

  • 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.
  • Тэги: ПокрытиеСмазкаПастаСостав
  • Продукция из статьи:

Уплотнения — определение и виды

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.
  • 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.
Читайте также:  Sketchup фитинги для водопровода

Виды уплотнительных материалов применяемых при эксплуатации запорной арматуры

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.

Виды уплотнительных материалов применяемых при эксплуатации запорной арматуры

  1. 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.
  2. Классифицируя материалы, используемые для изготовления трубопроводной арматуры, те из них, которые служат для обеспечения герметичности, часто разделяют на несколько групп ─ уплотнительные, прокладочные, герметизирующие.
  3. Уплотнительные материалы применяют для создания уплотнительных поверхностей затворов трубопроводной арматуры.
  4. Прокладочные, соответственно, для изготовления уплотнительных прокладок.
  5. Герметизирующие — для герметизации узлов прохода через крышку корпуса шпинделя или штока.
  6. 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.

Виды уплотнительных материалов применяемых при эксплуатации запорной арматурыЗамена уплотнений на дисковом затворе

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.

Международное обозначение название рабочая температура устойчивость к минеральным маслам устойчивость к кислотам устойчивость к воде
20°C 60°C 20°C 60°C 20°C 60°C
NBR нитрильный каучук, МБС -30°C до +100°C + + ? ? + +
AU (PUR, PU) полиурентан -30°C до +80°C + + +
VITON (FPM, FKM) фторкаучук -20°C до +200°C + + + + + +
VMQ (ECOSIL) силикон -60°C до +200°C ? ? + +
EPDM ТКМЩ -50°C до +150°C + + + +
PTFE тефлон -200°C до +260°C + + + + + +
POM полиацетал -50°C до +80°C + + + + + +
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector