Лекция 4 Прокладочные набивочные смазочные мате..


Прокладочные, набивочные и смазочные материалы

Прокладочные материалы

Для изготовления прокладок применяются как неметаллические материалы, так и металлы. В подавляющем большинстве конструкций арматуры прокладки изготовляют из паронима и фторопласта (табл. 1.9). Металлические прокладки используют для ответственных объектов и тяжелых условий работы арматуры (при высокой температуре, высоком давлении и т.п.), но они требуют значительно больших усилий затяга соединения, чем мягкие прокладки.
Таблица 1.9
Неметаллические материалы для изготовления прокладок
Материал Среда Предельная
t, °С
Паронит
Спиральновитые прокладки
Фторопласт-4
ФУМ (фторопластовый уплотнительный материал) Воздух, пар, растворы щелочей, водород
Воздух, вода, пар, газы
Коррозионные и агрессивные среды, газы
Коррозионные иагрессивные среды 450
600
200
150
Листовой паронит (ГОСТ 481—71) изготовляют из смеси асбестовых волокон (65—70%), растворителя, каучука (12—15%), минеральных наполнителей (15—18%) и серы (1,5—2%) путем вулканизации и вальцевания под большим давлением. Теплостойкость паронита зависит от количества в нем резины. Паронит является универсальным прокладочным материалом и используется в арматуре для насыщенного и перегретого пара, горячих газов и воздуха, растворов щелочей и слабых растворов кислот при температуре до 4500C. Коэффициент трения паронита по металлу равен 0,5.
Упругость паронита невелика. При контактном давлении свыше 320 кгс/см2 все неплотности в материале устраняются. Релаксация напряжений в период, ближайший после затяга, значительна. После обжатия при контактном давлении 700 кгс/см2 плотность соединения сохраняется и при контактном давлении на прокладке, равном рабочему. Наибольшее допускаемое контактное давление на паронит 1300 кгс/см2.
Чтобы улучшить плотность и увеличить сопротивление распору прокладки средой, на уплотняющих поверхностях соединения обычно создают две-три узкие канавки треугольного сечения, в которые паронит вдавливается под действием усилия затяга. Такие канавки делают и при использовании других неметаллических прокладок. Листы паронита изготовляют толщиной до 7,5 мм. Прокладку целесообразно применять возможно более тонкую, но толщина ее должна быть достаточной для уплотнения при данной шероховатости обработанных поверхностей и площади уплотнения.
В последнее время для арматуры с температурой рабочей среды до 200°С все чаще применяют прокладки из фторопласта-4. Максимальная толщина прокладок равна 3 мм, контактное давление при t=200С — до 540 кгс/см2. Для соединений с прокладками из фторопласта-4 после сборки и суточной выдержки требуется повторная подтяжка.
В зарубежной практике в арматуре АЭС для уплотнения соединения корпуса с крышкой, как правило, применяют спирально-витые прокладки из стальной коррозионно-стойкой ленты с прослойкой между витками асбеста или тефлона.
Металлические прокладки изготовляют в виде плоских колец прямоугольного сечения из листового материала или в виде колец фасонного сечения из труб или поковок. К последним относятся прокладки сечением в виде овала, расположенного параллельно оси прокладки, и гребенчатые прокладки, имеющие сечение прямоугольника с треугольными выступами в виде гребенки. Помимо этого изготовляют комбинированные прокладки, состоящие из мягкой сердцевины (асбеста или паронита), облицованной листовым материалом из алюминия, малоуглеродистой или коррозионно-стойкой стали 08X18H10 или 10X18H10T.
Достоинства металлических прокладок следующие :
достаточная плотность при высоких давлениях и температурах среды;
коэффициент линейного расширения близок к коэффициенту линейного расширения материала фланца и шпилек или болтов, они могут быть использованы несколько раз после соответствующего ремонта.
К недостаткам следует отнести:
необходимость создания больших усилий для обеспечения герметичности
соединения;
относительно низкие упругие свойства;
значительную релаксацию напряжений;
относительно высокую стоимость изготовления.
В табл. 1.10 приведены некоторые сведения о металлах, применяемых для изготовления прокладок арматуры АЭС.
Таблица 1.10
Металлы, применяемые для изготовления прокладок
Наименование Марка Среда t макс,°C
Коррозионно- стойкая сталь
Никель
Монель-металл 08Х18Н10Т
12Х18Н10Т
НП-1
НМЖМц28-2,5-1,5 Водяной пар, коррозионные среды
Водяной пар, окисли- тельные среды
Морская вода, коррозионные среды, водяной пар 600
400
800
Набивочные материалы
Сальник в трубопроводной арматуре имеет важное значение, препятствуя проходу рабочей среды в атмосферу через зазор в подвижном соединении между шпинделем и крышкой.
Во многих случаях неудовлетворительная работа арматуры связана с плохим техническим состоянием сальника, поэтому выбор материала набивки сальника должен производиться обоснованно. Материал должен иметь высокую упругость, физическую стойкость при рабочей температуре, химическую стойкость против действия рабочей среды и возможно малый коэффициент трения.
В качестве набивочных материалов в основном применяются:
асбест с графитом;
асбест с фторопластом:
фторопласт и некоторые другие материалы.
Наиболее часто используют асбестовый плетеный шнур квадратного или круглого сечения. Целесообразно применение набивки из заранее приготовленных и отформованных колец.
Некоторые материалы, применяемые для набивки сальника, приведены в табл. 1.11.
Таблица 1.11
Основные материалы сальниковой набивки
Набивка Рабочая среда Пределы
применения
tp, °с рр,
кгс/см2
Резиновые кольца и манжеты
АГ-1, асбестовая проклеенная с графитом
АГ-50, асбографитовая с алюминиевой пудрой
Фторопласт-4 в виде стружки, колец и манжет
Фторопластовый уплотни-тельный материал ФУМ-В
АСФ Вода, воздух, пар, рас- творы кислот и щелочей в зависимости от марки
Вода, пар, воздух, инертные газы
Вода, пар и другие среды
Коррозионные среды
Коррозионные среды
Вода, воздух, пар от 50 до 140 в зависимости от марки
350
650
200
150
260 —
510
400
50
64
100
Смазочные материалы
Ходовые узлы арматуры, приводы, сальники, затворы кранов для обеспечения нормальной работы должны регулярно смазываться.
Смазка используется и для защиты обработанных поверхностей от атмосферной коррозии.
Таким образом, по основному назначению смазки можно разделить на:1) антифрикционные;
2) защитные;
3) уплотняющие.
Смазывающие материалы должны подбираться таким образом, чтобы в рассматриваемых условиях работы они обеспечивали сохранение жидкой прослойки, не выдавливались, не стекали, не смывались, были бы физически и химически, стабильными.
Для различных деталей арматуры используют следующие смазочные материалы
Для редукторов приводов (подшипники, зубчатые и червячные передачи и т.п.) применяют ЦИАТИМ-201 или ЦИАТИМ-221.
Для резьбовых пар шпиндель — ходовая гайка смазка должна удовлетворять следующим требованиям:
не стекать после нанесения на резьбу;
выдерживать большие контактные давления;
по возможности не растворяться в атмосферных осадках;
быть стойкой при заданной температуре.
При нормальной температуре используют ЦИАТИМ-221. При повышенных температурах следует применять более тугоплавкие смазки, например ВНИИНП-225.
3.Для неподвижных узлов трения, детали которых перемещаются относи-тельно друг друга только при сборке и регулировке арматуры, рекомендуется применять графитовые смазки, которые допускают высокие контактные давления в узле трения (до 1000 кгс/см2).
Графит оказывает хорошее смазывающее действие в трущихся парах, однако в присутствии кислорода и воды графит работает как абразив. Кроме того, на аусте-нитных сталях и стали 30X13, где много хрома, графит при высокой температуре образует карбиды хрома и создает точечную (язвенную) коррозию. Карандашный мелкозернистый графит с малой зольностью для смазок лучше чешуйчатого; наилучшим является дисперсный графит, оба они не дают язвенной коррозии.
Широкое применение имеют антифрикционные смазки ЦИАТИМ-201 и ЦИАТИМ-221.
Смазка ЦИАТИМ-201 по ГОСТ 626'$—74 представляет собой минеральное масло, загущенное литиевым мылом. Она может быть использована при температуре до l000С. Смазка химически стабильна, но не рекомендуется для работы в контакте с цветными сплавами.
Смазка ЦИА1ИМ-221 по ГОСТ 9433—70 используется в широком диапазоне температур до 1500С и представляет собой кремнийорганическую жидкость, загущенную литиевым мылом. Смазка не действует на резину, поэтому она может быть использована также для смазки резиновых манжет. Смазка ЦИАТИМ-221 стойка в парах кислот.
Широкие перспективы для использования в арматуростроении имеет смазка ВНИИНП-225, представляющая собой кремнийорганическую жидкость с дисульфидом молибдена — двусернистым молибденом MoS2. Дисульфид молибдена в окисляющих средах не стоек, так как окисляется содержащаяся в нем сера. Такая смазка может значительно улучшить работу резьбовых соединений шпиндель — ходовая гайка, уменьшить силы трения и износ деталей при температуре до 230 °С.
Некоторые смазочные материалы и области их применения приведены в табл. 1.12.
Таблица 1.12
Некоторые смазочные материалы и области их применения
Смазка Область применения Предельная температура в узле, °С
ЦИАТИМ-201
ЦИАТИМ-221
ВНИИНП-232
ВНИИНП-225
Молибден высокой чистоты МВЧ-1
Графитовая смазка Узлы трения, работающие при повышенной влажности (смазка химически стабильна)
Узлы трения, работающие в контакте с агрессивными средами (смазка химически стабильна, водоупорна, не разрушает резину)
Узлы трения с малым коэффициентом трения
Узлы трения, работающие при повышенной температуре
Узлы трения, работающие при высоких контактных давлениях 100
150
150
230
500
200
Исследования смазочных материалов последних лет выявили положительную роль некоторых вводимых в смазку металлических порошков, которые, осаждаясь на поверхностях трения, предохраняют их от износа и задирания и снижают силу трения в паре. Такие смазки получили название плакирующих. Так, присутствие свинца, олова и серебра в смазке снижает силу трения. Введение порошков меди и цинка увеличивает силу трения. Однако в обоих случаях задиры не появляются вплоть до контактных давлений, при которых происходит пластическая деформация стали, и температур, при которых начинает плавиться плакирующий металл. Применение таких смазок открывает широкие перспективы повышения допускаемых контактных давлений в парах шпиндель — ходовая гайка, зазор в которых, однако, не должен быть меньше 100 мкм (наибольший размер гранул порошка). Порошки вводят в количестве 10% массы смазки (10% порошка, 90% смазки) и перемешивают механически.

Приложенные файлы

  • docx 23614167
    Размер файла: 30 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий