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.
Источник
29. Ремонт сальниковых уплотнений. Технология ремонта трубопроводной арматуры.
29. Ремонт сальниковых уплотнений. Технология ремонта трубопроводной арматуры. 29. Ремонт сальниковых уплотнений. Технология ремонта трубопроводной арматуры.
Жесткие требования к обеспечению герметичности предъявляются к уплотнению шпинделя и к соединению корпуса с крышкой арматуры.
В арматуре больших диаметров применяют сальниковые уплотнения с длинным гнездом, в котором размещают одно или несколько разделительных колец, позволяющих кон-тролировать протечку и удалять про¬никающую через сальник рабочую среду. Кроме того, применяют много¬ступенчатые сальники.
Одним из основных факторов, определяющих длительную и надежную работу сальниковых уплотнений в арматуре, является материал для сальниковой набивки. Он должен обеспечивать герметичность и не коррелировать поверхность шпинделя, соприкасающуюся с набивкой.
Набивка должна быть устойчивой к износу, чтобы не засорять разделительные кольца сальникового гнезда и чтобы частицы набивки не попадали в рабочую среду. Кроме того, набивка должна минимально изменяться в объеме.
В качестве материала для уплотнений сальника энергетической арма¬туры применяют прессованные асбографитовые кольца марки АГ-50 с прослойками графита тигельного че-шуйчатого. В целях исключения возможной электрохимической коррозии поверхностей, сопрягающихся с сальниковой набивкой, изделия арматуры поставляются с времен¬ной сальниковой набивкой марки АС, пропитанной ингибитором Г-2.
В качестве набивки для обратных клапанов допускается применять предварительно спрессованные кольца марки АС, выполненные из асбестового шнура сквозного плетения с прослойками графита тигельного чешуйчатого.
Для сальника плавающей крышки, грундбуксы тарелки предохранительных клапанов допускается применение предварительно спрессованных колец из шнуровой набивки марки АПРПС. Сальник поршня в тарелке предохранительных клапанов выполняют предварительно спрессованными кольцами из шнуровой набивки марки АПРПС с установкой между кольцами набивки прокладок из стали 08Х18Н10Т.
Набивка сальников производится равномерно, с применением специальных разрезных втулок, позволяющих производить уплотнение каждого кольца, начиная с самого нижнего. При набивке асбестовые кольца нужно расположить замками в разбежку, т.е. у двух соседних колец замки должны быть повернуты относительно друг друга на 180°, у следующей пары колец замки располагать также, но относительно первой пары повернуть на 90 С и т.д.
При затяжке сальника с установленной в сальниковой камере грундбуксой следить, чтобы внутренний диаметр грундбуксы располагался концентрично относительно поверхности шпинделя. Контроль за кон¬центричностью осуществляется с использованием фольги из цветного металла.
В процессе затяжки гаек откидных болтов необходимо проверять подвижность фольги, отсутствие ее прижатия к поверхности шпинделя.
После окончания набивки сальника нужно вручную приводом на маховике опустить и поднять шпиндель на весь ход затвора и убедиться, наблюдая за зазором между шпинделем и грундбуксой, что поверхность шпинделя не касается поверхности грундбуксы. Кроме того, осмотром поверхности шпинделя убедиться в отсутствии на ней каких-либо следов повреждений.
Источник
РЕМОНТ САЛЬНИКОВЫХ УСТРОЙСТВ
Сальниковые устройства служат для уплотнения мест выхода штоков и валов в насосах, компрессорах, аппаратах с вращающимися мешалками, а также шпинделей запорной и регулирующей трубопроводной арматуры и т.д. Кроме того, сальники (рис. 16) устанавливают на одноходовых теплообменниках с плавающей головкой в месте прохода штуцера трубного пространства.
Конструкция сальниковых устройств разнообразна. В зависимости от их назначения в качестве набивки применяет различные материалы (табл. 1).
Сальники компрессоров уплотняют кольцами из чугуна, графита, а также фторопластом-4, отличающимся длительным сроком службы.
Основные неисправности в работе сальниковых устройств – пропуск жидкости (или газа) вследствие недостаточного количества сальниковой набивки (колец), неполной их затяжки, дефектов деталей сальника или вала (трещины, царапины и т. п.), износа уплотнительных колец в сальниках с твердой набивкой, перекоса деталей сальника.
При пропуске прежде всего подтягивают нажимную втулку. Чтобы при этом не произошло перекоса, гайки завинчивают попеременно в несколько приемов, каждый раз не более чем на 1 – 1,5 оборота.
Если пропуск жидкости или газа невозможно устранить затяжкой нажимной втулки, надо заменить мягкую набивку.
Набивку сальника заменяют после полного опорожнения линии, на которой установлена арматура. В некоторых случаях, когда продукт подается под клапан и его пары не могут оказать вредного действия на здоровье людей, эту операцию можно провести и на заполненной линии, но арматура должна быть закрыта.
Отвинтив полностью гайки, нажимную втулку извлекают из камеры сальника и, подняв по шпинделю, закрепляют у штурвала. Сальниковую камеру и шпиндель тщательно очищают от остатков старой набивки. Крючок для вытаскивания набивки нужно вставлять так, чтобы не повредить поверхность шпинделя. После этого следует хорошо прочистить сальник, проверить прямолинейность шпинделя. Затем в сальниковую коробку укладывают ранее заготовленную набивку. Нарезают набивку отдельными кусками с косыми срезами. Длину каждого куска можно определить из следующего соотношения:
где l – длина одного куска; а – внутренний диаметр сальниковой коробки; b – диаметр шпинделя.
При укладке нужно следить, чтобы срезы кусков были смещены относительно друг друга на угол не менее 90°. Заполнив сальниковую камеру кольцами набивки, вставляют нажимную втулку и обжимают набивку. После этого добавляют следующее кольцо и т. д. Высоту сальниковой набивки можно считать достаточной, если после полного обжатия втулка сальника опустится в гнездо не более чем на 5 – 8 мм. При набивке сальника необходимо чередовать его обжатие с проворачиванием шпинделя, не допуская при этом перекоса нажимной втулки.
Величина затяжки сальника при замене набивки не должна быть чрезмерной, окончательно затяжку регулируют при пробном пуске, когда детали сальника будут иметь рабочую температуру.
После сборки сальника проворачивают вал и проверяют, нет ли перекоса втулки и не слишком ли плотно прилегает набивка к подвижной части машины.
При ремонте сальников с твердой набивкой (металлической, фторопластовой и т. п.) прежде всего надо выяснить причины пропуска. Полностью износившиеся и разрушенные части сальникового уплотнения следует заменять новыми. Незначительные зазоры и риски на рабочих поверхностях уплотняющих элементов снимают шабрением и притиркой.
Подгонка уплотняющих элементов металлического сальникового уплотнения и полная сборка его – ответственная операция, выполняют ее квалифицированные рабочие.
Перед сборкой все детали тщательно промывают в керосине, протирают насухо и смазывают цилиндровым маслом (кроме торцов внешних камер). Масляные каналы, кроме того, продувают сжатым воздухом. Чтобы пружины при сборке уплотнений не выпали из гнезда, гнезда наполняют тавотом.
В сальниках низкого давления кольцевые пружины должны плотно прижимать разрезанные кольца к штоку. Спиральные пружины сальников высокого давления подбирают одинаковой высоты; в сжатом состоянии они должны полностью утопать в своих гнездах.
Внешние камеры уплотнений низкого давления, сальниковые уплотнения высокого давления пришабривают, а уплотняющие и дроссельные кольца тщательно притирают друг к другу. Поверхности уплотняющих колец, соприкасающиеся со штоком, пришабривают к его поверхности. Предварительное пришабривание можно производить по болванке, а окончательное – непосредственно по рабочему штоку. Качество притирки проверяют по краске. Пришабривание поверхностей уплотнения считается законченным, если на 1 см 2 приходится 4 – 5 мелких пятен. Притирают поверхности вручную.
Поверхности считают притертыми по всей площади, если они имеют матовый цвет или если при поворачивании деталей относительно друг друга следы карандаша на поверхности стираются.
Сборка сальникового уплотнения должна быть выполнена в соответствии с чертежами завода изготовителя машины. При сборке проверяют биение штока, совпадение каналов для смазки и отсоса газов в камерах и крышках, наличие и состояние фиксирующих штифтов в камерах, обоймах и кольцах. Особое внимание следует обращать на чистоту деталей, так как попадание абразивных частиц в сальниковые уплотнения способствует преждевременному пропуску газа.
Во избежание перекоса сальниковую крышку затягивать надо равномерно, проверяя радиальный зазор между расточкой крышки и поверхностью штока по его окружности.
После монтажа нового или ремонта старого сальникового уплотнения необходимо окончательно его приработать при холостом ходе машины и обильной смазке.
Торцевые сальниковые уплотнения (рис. 17) сильно нагруженных валов насосов, а также валов реакторов и мешалок, работающих в условиях высоких температур, в газовых или других взрывоопасных и вредных средах, должны характеризоваться большой надежностью в работе. В таких случаях, а в последнее время вообще для всех насосов, которые перекачивают жидкости, не содержащие механических примесей, применяют одинарные и двойные торцевые уплотнения.
Герметичность в торцевых уплотнениях достигается между трущимися торцевыми поверхностями детали (втулки 7), вращающейся вместе с валом 10, и неподвижной детали (втулки 3) в корпусе уплотнения 8. Такие трущиеся поверхности вращающейся и неподвижной втулок необходимо тщательно обрабатывать. После механической обработки поверхности притирают вручную смесью мелкого абразивного порошка с маслом или пастой ГОИ. Иногда процесс притирки механизируют, приспосабливая для этого вертикально-сверлильный станок.
Для увеличения долговечности торец вращающейся втулки наплавляют сормайтом. Наплавленные поверхности после посадки втулок на точные оправки обрабатывают, чтобы обеспечить строгую перпендикулярность поверхности торца оси вала. Собранные на валу детали и неподвижная втулка должны иметь единую ось; допустимые отклонения от концентричности – не более половины допуска на изготовление. Зазоры между деталями проверяют щупом и пробным взаимным перемещением вручную.
Пружина 6 (в некоторых конструкциях несколько пружин) должна обеспечивать надежный контакт торцевых поверхностей втулок перед пуском (подачей уплотняющей жидкости) и при остановке. Перед установкой пружины подвергают тщательной проверке, чтобы удостовериться, что их размеры строго соответствуют чертежам, что достаточна упругость и что на них отсутствуют трещины и забоины. Поверхности эластичных уплотняющих колец из маслобензо-стойкой резины или тефлона должны быть гладкими; необходимо, чтобы кольца плотно сидели в гнездах, обеспечивали требуемую степень амортизации и не заклинивали подвижное кольцо на валу.
Перед сборкой все детали уплотнения промывают керосином, высушивают и смазывают чистым машинным маслом. Порядок разборки и сборки определяется конструкцией уплотнения или технической инструкцией завода-изготовителя.
Собранное торцевое уплотнение можно проверять на специальном стенде самостоятельно или вместе с оборудованием. Качество работы уплотнения под нагрузкой характеризуется величиной утечки уплотняющего масла, которая не должна превышать установленного паспортом предела. Давление масла должно на 0,5 – 1,5 кгс/см 2 превышать давление среды перед торцевым уплотнением. Масло должно быть чистым и охлажденным, для этого его пропускают через специальный холодильник и фильтры. Камеру уплотнения заключают в водяную рубашку, которую периодически очищают от отложений. Пуск торцевых уплотнений возможен только после того, как в системе налажена циркуляция масла.
[1] В ремонтном деле биением вращающейся детали принято называть периодическое изменение положения ее оси при вращении взависимости от угла поворота.
Источник