Сальниковые уплотнения

Сальниковые уплотнения являются одним из видов уплотнений, которые встречаются наиболее часто. Несмотря на тот факт, что постепенно сальниковые уплотнения вытесняются другими конструкциями, к примеру, теми же торцевыми уплотнениями, сальниковые набивки еще на протяжении многих лет будут широко применяться благодаря своей низкой стоимости и простоте.

Согласно ГОСТ Р 52720-2007 Арматура трубопроводная. Термины и определения. Сальник (сальниковое уплотнение) – это уплотнение подвижных узлов (деталей) относительно окружающей среды, в котором применен уплотнительный элемент с принудительным созданием в нем напряжений, которые необходимы для того, чтобы обеспечить требуемую герметичность.risunok_1

Конструкция, которую имеет сальниковый узел, является, пожалуй, одной из наиболее древних в уплотнительной технике конструкций. Собственно, название уплотнения – «сальниковое», уходит корнями в те времена, когда в качестве набивки применялись различные растительные волокна (пенька, лен), которые пропитывались животным жиром.

Сальниковые уплотнения используются там, где через крышку механизма или аппарата, либо же через неподвижный корпус проходит шток (вал), который совершает возвратно-поступательные либо вращательные движения. Принцип действия сальникового уплотнения состоит в следующем. На сальниковую набивку (уплотнительный материал), которая помещена в сальниковую камеру, оказывается давление, которое направлено вдоль оси штока (вала). В результате этого, за счет того, что в материале набивки происходит перераспределение усилий, она упирается в поверхность штока и стенки камеры.shema_1

Благодаря этому обеспечивается герметичность уплотнения, а также предотвращается проникновение рабочей среды за пределы корпуса арматуры. Особенность данной конструкции состоит в том, что к материалу набивки предъявляется ряд определенных, специфических требований, так как с одной стороны, набивка должна обеспечивать достаточный уровень герметичности на протяжении длительного периода времени, то есть, обладать упругими свойствами и износостойкостью. С другой стороны, она должна иметь с материалом штока минимальный коэффициент трения, чтобы не создавать работе механизма помех.

Понятно, что в одном материале очень непросто добиться сочетания таких противоречивых свойств. По этой причине для сальниковых узлов важную роль играют конструкторские решения, которые обеспечивают их нормальную работу. Помимо требований, которые предъявляются к уплотнительному материалу, определенный ряд требований также предъявляется к материалу и качеству обработки деталей (особенно штока или вала), габаритам, а также к конструкции узла запирания. Также следует заметить, что в отдельных случаях, особенно, когда шток (вал) совершает непрерывные перемещения, для того, чтобы продлить ресурс сальниковых набивок используют охлаждение сальникового узла и (или) смазку.

Таким образом, можно сформулировать ряд требований, которые предъявляются к сальниковым уплотнениям:

  • Удобство монтажа;
  • Стойкость к воздействию рабочей среды;
  • Износоустойчивость;
  • Упругость;
  • Низкий коэффициент трения.

На сегодняшний день сальниковая набивка обычно имеет вид колец либо шнура из асбестосодержащего или безасбестного (на основе искусственных или натуральных волокон) материала. В более редких случаях в качестве набивки могут использоваться манжетные кольца, исполненные из различных материалов.

Конкретный тип набивки выбирается, исходя из таких параметров, как условия эксплуатации, параметры рабочей среды и конструкция сальникового узла.

Классификацию сальниковых набивок можно провести по ряду параметров. В представленной ниже Таблице 1 вы можете ознакомиться с классификационными признаками сальниковых набивок.

Таблица 1Таблица 1

Как можно увидеть в представленной выше таблице, существует большое количество вариантов исполнения сальниковых набивок для получения необходимых свойств, соответствующих условиям эксплуатации сальникового узла.

До сих пор основным нормативным документом в данной области является ГОСТ 5152-84 Набивки сальниковые. Технические условия.

Данный стандарт распространяется на комбинированные и волокнистые сальниковые набивки, которые используются для заполнения сальниковых камер с целью герметизации неподвижных и подвижных соединений различных аппаратов и машин. Данный стандарт не распространяется на сальниковые набивки специальных конструкций.

В Таблице 2 вы можете ознакомиться с характеристиками марок набивок по ГОСТ 5152-84.

Таблица 2Таблица 2

В Таблице 3 к вашему вниманию представлены марки сальниковых набивок в зависимости от области их применения.

Таблица 3Таблица 3

Таблица 3 часть 2Таблица 3 часть 3Таблица 3 часть 4Основная часть набивок, которые упомянуты в ГОСТ 5152-84, и по сегодняшний день являются востребованными, и пользуются спросом в различных отраслях промышленности.

Сегодня производители различных уплотнительных материалов предлагают как традиционные виды набивок, так и более современные материалы, причем основной упор делается на набивки, сделанные на основе терморасширенного графита (ТРГ) и разнообразных полимерных материалов (в основном это фторопласт). На сегодняшний день на рынке в широком ассортименте предоставлены материалы, произведенные как российскими, так и зарубежными компаниями.

Из крупнейших российских производителей можно упомянуть ЗАО «ТРЭМ Инжиниринг», ООО «Силур», ЗАО «Унихимтек — Графлекс», ОАО «ВАТИ», ООО «Ильма», ОАО «УралАТИ»,  ОАО «Барнаульский завод Асбестовых Технических Изделий» и другие.

Крупнейшие зарубежные производители:

АВКО, Spetech, Kempchen, ProPACK, Latty, Simrit, GORE.

Ввиду того, что технология, а также спектр материалов для изготовления набивок является достаточно узким, у различных производителей номенклатура является очень близкой. В таблицах 4, 5 и 6 вы можете ознакомиться с набивками, которые выпускаются различными производителями, их параметрами эксплуатации и соответствием между собой. Причем для набивок, исполненных из терморасширенного графита, характерными являются высокие температурные и физико-механические свойства, а для набивок, исполненных из фторопласта – отличная химическая стойкость.

Терморасширенный графит является высокотехнологичным материалом, который получают из обыкновенного графита.

На первом этапе производится окисление исходного кристаллического графита. Окисление сводится к внедрению между слоями кристаллической решетки графита ионов и молекул азотной либо серной кислоты. После этого окисленный графит подвергают термической обработке до 1000 градусов по Цельсию со скоростью 400-600 градусов в секунду. Благодаря тому, что скорость нагрева является чрезвычайно высокой, происходит резкое выделение газообразных продуктов разложения внедренной азотной или серной кислоты из кристаллической решетки графита. В результате этого межслойное расстояние увеличивается приблизительно в триста раз, а объем – в 60-400 раз. Далее осуществляется прокатка полученного терморасширенного графита. Иногда этот материал армируют, добавляют различные присадки и прессуют для получения готовых изделий.

Обладая всеми полюсами графита, такими как низкий коэффициент трения, химическая стойкость, термостойкость, терморасширенный графит приобрел еще одно новое свойство – пластичность. Благодаря этому из него можно формовать изделия без введения какого-либо связующего. Данное свойство присуще терморасширенному графиту на протяжении всего срока его эксплуатации. На пластичность этого материала не оказывают влияния ни время, ни термоциклирование, ни повышение температуры.

В Таблице 4 вашему вниманию представлены наиболее распространенные на сегодняшний день набивки, главным компонентом в которых является терморасширенный графит.

Таблица 4Таблица 4

Фторопласт – это материал, который обладает уникальными свойствами, среди которых высокая химическая стойкость, широкий диапазон температур эксплуатации, низкий коэффициент трения. К сожалению, вследствие хладотекучести фторопласта его эксплуатационные характеристики существенно снижаются. Одним из способов, который используют для понижения хладотекучести этого материала, является экспандирование.

Лента или жгут из фторопласта механическим способом экспандируется (вытягивается) в одном или двух направлениях. В результате этого материал приобретает характерную структуру, благодаря которой его свойства меняются.

С набивками из экспандированного фторопласта вы можете ознакомиться Таблице 5.

Таблица 5Таблица 5

Таблица 6Таблица 6

Если статья оказалась полезной, в качестве благодарности воспользуйтесь одной из кнопок ниже - это немного повысит рейнинг статьи. Ведь в интернете так трудно найти что-то стоящее. Спасибо!

Оставить комментарий

  

  

Ваше мнение для нас важно!

Не ругаемся, не спамим, не пустословим, стараемся писать грамотно. Не кричим (сообщения заглавными буквами). Проявляем уважение к другим участникам обсуждения, соблюдаем правила. Спасибо!

Я не робот (обязательно)

Copyright © 2009-2014 mingas.ru – Мир природного газа | на сайте Все права защищены

RATING ALL.BY Рейтинг@Mail.ru