Инновации в уплотнительных технологиях: как современные разработки снижают эксплуатационные расходы насосного оборудования

Независимо от области использования (коммунальное хозяйство, нефтегазовый комплекс, химическое производство и пр.), к насосному оборудованию предъявляются жесткие требования надежности, безопасности и экономичности. Ключевым аспектом их достижения является обеспечение полной герметичности, которая во многом зависит от качества уплотнений. Именно поэтому инновационные разработки в области уплотнителей рассматриваются как одно из ведущих направлений совершенствования насосной техники.

Одним из главных факторов нарушения герметичности является износ поверхностей уплотнительных элементов. Зачастую он связан с низким качеством используемых материалов. Низкокачественный графит имеет свойство прилипать к окружающим поверхностям. Его удаление механическим путем может приводить к повреждению фланцев и неспособности обеспечивать герметичность узлов. Один из вариантов решения проблемы – применение графита надлежащего качества. Также для комплектации ответственных конструкций рекомендуется применять мягкие варианты уплотнений. Данные устройства могут быть цельного, сегментного и комбинированного типа.

Рассмотрим несколько конкретных примеров инновационного подхода к увеличению эффективности уплотнителей. В основе одного из решений лежит внедрение безасбестных изделий, которые подбираются с учетом особенностей эксплуатации того или иного перекачивающего агрегата.

В последнее время все шире используются образцы, выполненные из фольги на основе терморасширенного графита, которая дополнительно армируется коррозионно-устойчивой сталью.

Для комплектации теплообменников с прямоугольными фланцевыми соединениями предложено два новых решения. Первый вариант предусматривает использование двухкомпонентных сегментных прокладок. Первый (высокоочищенный графит толщиной 0,5 мм) и второй (вкладыш из стали толщиной 0,05 мм) слои соединяются с помощью специальной бесклеевой технологии. Альтернативный вариант основан на разработке цельной прокладки прямоугольной формы с армированием стальным сердечником, которая комбинируется с пластичным двусторонним графитовым материалом. Оба решения поддерживают необходимую герметизацию фланцевых контактов и существенно продляют срок службы узла.

Для уверенной герметизации установок перекачивающих агрессивные жидкости отечественные разработчики создали уникальную методику нанесения фторопластовой пленки на графитовое основание. Графитофторопластовые образцы объединяют в себе пластичность графита и химическую инертность фторопласта, что придает им незаурядные показатели механической и химической стойкости. Так, внедрение этих изделий в цехах по производству серной кислоты дало возможность увеличить межремонтный срок работы обслуживаемых насосных соединений до 21 мес.

Еще одна уникальная технология была предложена для промышленных линий по выработке водорода. Решаемая задача – обеспечение герметичности таких элементов трубопроводов, как вентили, задвижки и клапаны. Суть доработки устройства крышек заключается в замене металлических колец на комплекты из парных прокладок (материал - термически расширенный графит) и графитофторопластовой набивки. В результате при должной герметичности уплотняемой области значительно сократилось время на обслуживание узлов и увеличилось время службы рабочих поверхностей за счет уменьшения коррозии.

Для ответственных агрегатов с разъемными соединениями неподвижного типа разработаны комбинированные изделия на основе стального сердечника и пластичного материала. Так, на фланцевых элементах теплообменной техники с успехом устанавливают прокладки из цельного металлического сердечника и неармированного графитового уплотнителя. На оборудовании по производству серы доказали экономическую целесообразность плоские прокладки из стали с зубчатым сердечником в комбинации с фольгой из высокоочищенного (99,85%) графита, которые пришли на смену стандартным металлическим вкладышам с овальным сечением.

Несколько производственных предприятий столкнулись с ситуацией, когда стандартные кольца АРМКО в узлах типа RTJ не создавали приемлемую герметичность при наличии дефектов на рабочих соединениях. Проблема была решена с помощью комбинированных образцов, выполненных из стального сердечника со сменными упругими прокладками. При сжатии комплекта пластичный материал вдавливается внутрь фланцевых канавок, а несущая часть прокладки при этом практически не подвергается деформации.

Таким образом, во всех отмеченных проблемных ситуациях конструкторы нашли способы создания высокого уровня герметизации механизмов, в которых типовые элементы не давали необходимый результат. Эта практика наглядно доказывает, что внедрение высокотехнологичных моделей уплотнений дает возможность существенно снижать затраты на эксплуатацию насосных конструкций, одновременно продляя их ресурс работы.

---