Исследование диапазона применения «мягких» уплотнений седел шаровых кранов
3
Таблица 1
Обобщенные физико-механические свойства полимеров
Материалы
Предел прочности, кгс/см
2
Предельная
рабочая
температура,
ºC
Предельное
значение
параметра
pv
,
кгс/см
2
· м/с
Коэффициент
трения
по стали
при
сжатии
при
растяжении
Термопластичные 110…400
120…400
80…200 0,05…0,1 0,04…0,1
Термореактивные 900…1500 500…1200 250…300
2…5
0,1…0,4
Наиболее широкое распространение в отечественной шаровой арма-
туре нашли полимеры, марки и свойства которых приведены в табл. 2;
данные по химической стойкости полимеров приведены в табл. 3.
Для выработки рекомендаций по применению материалов уплот-
нений седел шаровых кранов, работающих в различных условиях,
был проведен комплекс экспериментальных и расчетно-теоретичес-
ких исследований, включающий испытания на износостойкость и ра-
ботоспособность при разных температурах и давлениях рабочей сре-
ды и гидродинамический расчет течения рабочей среды в проточной
полости шарового крана.
Экспериментальные исследования проводились на стенде ресурс-
ных испытаний шаровых кранов предприятия ООО «ИК Энерпред-
Ярдос». В качестве объекта для экспериментальных исследований был
выбран кран шаровой DN 100, PN 160 полнопроходной, седла ревер-
сивные, пробка из стали 40Х с покрытием Хтв 60 твердостью 50 HRC.
Экспериментальное исследование износостойкости.
При ис-
следовании материала уплотнений на износостойкость для поворота
пробки шарового крана был применен пневматический привод
VALBIA 140 (Италия). В качестве рабочей среды использована водо-
песчаная абразивная взвесь. Функцию абразива выполнял кварце-
вый песок с размером песчинок 2 мм. Содержание песка в рабочей
среде — 200 мл на 100 л воды или 0,2% объема системы. Температу-
ра рабочей среды 18 ± 2 ºC.
Испытания проводились следующим образом. Центробежный
насос перегоняет по кругу через шаровой кран водопесчаную взвесь.
С помощью пневматического привода пробка шарового крана совер-
шает непрерывные циклы перехода из открытого положения в закры-
тое и обратно с частотой 0,1 Гц, срабатывания через каждые 100 цик-
лов на полном перепаде при давлении 6,3 Мпа; последующий кон-
троль герметичности воздухом осуществляется при давлении воздуха
0,8 МПа. Исследование проводилось до потери герметичности
уплотнения седла шарового крана. Критерием потери герметичности
является выделение пузырьков воздуха в водяной ванне на выходном
патрубке крана (несоответствие герметичности по классу А согласно
ГОСТ 54808). Результаты сравнительных исследований различных
материалов уплотнений на износостойкость приведены в табл. 4.
