Обеспечение внешней герметичности трубопроводной арматуры в зоне подвижных элементов (шпинделя или штока) реализуется за счет двух основных конструктивных решений: сильфонных узлов и сальниковых уплотнений.
Сильфонная конструкция представляет собой герметичное неразъемное соединение шпинделя с крышкой за счет сварки, полностью исключающее утечку рабочей среды. В отличие от нее, сальниковое уплотнение допускает строго нормируемую утечку и требует высокой точности изготовления, а также применения износостойких и эластичных набивочных материалов.
Классы герметичности сальниковых узлов
Для сальниковых уплотнений установлены два класса герметичности:
- I класс — для опасных сред (токсичных, взрывоопасных, пожароопасных, радиоактивных). Утечки не допускаются.
- II класс — для прочих рабочих сред, при котором допускается ограниченный уровень утечки, регламентированный нормативами.
Допустимые значения утечек для воздуха и воды определяются стандартами, а для других сред рассчитываются с учетом их вязкости и физических свойств относительно базовых показателей.
Если конструкцией предусмотрен организованный отвод утечек, требования, как правило, соответствуют II классу герметичности (если иное не указано в документации).
Общие требования к испытаниям
Контроль герметичности сальниковых уплотнений проводится в рамках приемо-сдаточных испытаний и включает:
- визуальный осмотр;
- проверку методом обмыливания;
- испытания с погружением в воду.
Нормативные значения распространяются на арматуру, работающую при температуре до +450 °С и давлении до 20 МПа. Требуемый класс герметичности обеспечивается конструкцией узла, качеством набивки и технологией сборки.
Последовательность испытаний
Проверка верхнего уплотнения
При наличии дополнительного верхнего уплотнения (между шпинделем и крышкой) сначала оценивается его герметичность. Для этого применяется капиллярный метод с использованием индикаторных составов (например, мелового раствора) и контрольной жидкости (керосина).
После этого арматура проходит стандартные испытания на прочность и плотность, и только затем допускается к проверке сальникового узла.
Испытание верхнего уплотнения под давлением
Шпиндель перемещается в крайнее положение и прижимается к уплотнению. В полости создается давление пробной среды. На данном этапе сальниковая набивка не устанавливается.
Отсутствие утечек по показаниям приборов и при визуальном контроле свидетельствует об исправности верхнего уплотнения.
Испытание сальникового уплотнения
Далее выполняются следующие операции:
- Сброс давления и вывод шпинделя из зоны контакта с верхним уплотнением.
- Установка сальниковой набивки с последующим уплотнением до заданного уровня (с сохранением запаса хода нажимной втулки).
- Повторная подача давления в полость крышки.
- Контроль герметичности узла.
Уплотнение считается выдержавшим испытания, если:
- при работе с жидкостью отсутствуют видимые протечки;
- при испытаниях воздухом не наблюдается образование пузырьков (при погружении в воду или при обмыливании).
Особенности оценки утечек
Для II класса герметичности допустимые утечки нормируются в зависимости от:
- диаметра шпинделя;
- давления рабочей среды;
- типа среды (газ или жидкость).
Для нестандартных сред значения корректируются с учетом их вязкости, что позволяет адаптировать методику под реальные условия эксплуатации.
Современные решения для испытаний
В настоящее время испытания сальниковых уплотнений все чаще выполняются на автоматизированных стендах, которые позволяют:
- точно контролировать давление и параметры испытаний;
- автоматически фиксировать утечки;
- минимизировать влияние человеческого фактора;
- обеспечивать протоколирование результатов.
Эффективное проведение таких испытаний обеспечивается гидравлическими стендами для арматуры НПП «Техноком», которое проектирует, производит и поставляет современные комплексы для контроля герметичности и других параметров.
Вывод
Испытания сальниковых уплотнений являются важным этапом контроля качества трубопроводной арматуры. Соблюдение методики и использование современного испытательного оборудования позволяют обеспечить требуемый уровень герметичности, повысить надежность эксплуатации и снизить риски утечек рабочей среды.
