Графитовые набивки

Сальниковая набивка — это уплотнительный шнур, которым заполняют сальниковую камеру машины или арматуры. При затяжке крышки (грундбуксы) набивка обжимается, создаёт радиальное давление на стенки камеры и вал, и тем самым перекрывает утечку рабочей среды вдоль подвижного элемента. Классический пример — сальниковый узел центробежного насоса: вал проходит через корпус насоса, зазор уплотнён набивкой.

Термин «графитовая набивка» охватывает два принципиально разных класса изделий. Первый — асбестовые шнуры с графитовым покрытием или пропиткой по ГОСТ 5152-84. Второй — набивки из расширенного (гибкого) графита без асбеста, например НГФ и НГ-Л. Рабочие параметры у этих классов существенно различаются, поэтому важно понимать, какой именно тип требуется под конкретную задачу.

ГОСТ 5152-84: сфера применения и структура стандарта

ГОСТ 5152-84 «Набивки сальниковые. Технические условия» — межгосударственный стандарт, действует в странах СНГ с Изменением №1 (1989 г.). Стандарт распространяется на волокнистые и комбинированные набивки, применяемые для герметизации подвижных и неподвижных соединений машин и аппаратов. Набивки специальных конструкций стандартом не охватываются — на них действуют отдельные ТУ.

Основа большинства марок по ГОСТ 5152-84 — хризотиловый асбест. Графитизация — нанесение графита на поверхность и в структуру шнура — снижает коэффициент трения, что уменьшает износ вала и тепловыделение в сальниковом узле.

Типы конструкций: плетение и форма сечения

По способу изготовления набивки по ГОСТ 5152-84 делятся на несколько типов:

• Крученая — нити закручены в тяж, преимущественно круглое сечение. Буква К в обозначении (АПК-31).
• Плетёная одинарная (сквозная) — нити переплетаются по всему сечению. Круглое или квадратное сечение.
• Плетёная многослойная — несколько слоёв плетения. Квадратное или прямоугольное сечение. Повышенная плотность и стойкость к выдавливанию из камеры.
• Плетёная с сердечником из стеклоровинга — оплётка наносится поверх сердечника. Буква С в обозначении (АСП, АСП-31). Прямоугольное или квадратное сечение, повышенная жёсткость.

Ряд марок (АП-31, АФ-1, ФФ, УС, ХБП, ЛП) квадратного сечения от 8 до 22 мм допускается выпускать диагонального плетения. Набивки выпускаются в бухтах или на бобинах, масса одной бухты — как правило, 10–20 кг.

Расшифровка марок асбестографитовых набивок

Буквы в обозначении марки:

• А — асбестовая волокнистая основа
• П — пропитана антифрикционным жировым составом на основе нефтяных экстрактов
• Р — армирована латунной проволокой диаметром 0,17–0,2 мм по ГОСТ 1066
• С — с сердечником из стеклоровинга
• К — крученая конструкция
• -31 — индекс типа плетения по стандарту
• АГИ — пропитана клеем с графитом, ингибирована (коррозионно-неактивная)

Все перечисленные ниже марки (кроме АС) — графитизированные.

Основные марки и рабочие характеристики по ГОСТ 5152-84

Марка	Конструкция	Плотность, г/см³ (не менее)	Макс. темп., °С	Макс. давление	pH среды
АП-31	Асбест плетёный, пропитан жировым составом, графитизирован	1,0	+300 (арматура); +250 (насосы)	4,5 МПа (арматура); 2,0 МПа (насосы)	3–14
АПК-31	Асбест крученый, пропитан жировым составом, графитизирован	1,0	По ГОСТ 5152-84, табл. 1	По ГОСТ 5152-84, табл. 1	По ГОСТ 5152-84, табл. 1
АСП / АСП-31	Асбест плетёный с сердечником из стеклоровинга, пропитан жировым составом, графитизирован	1,1	По ГОСТ 5152-84, табл. 1	По ГОСТ 5152-84, табл. 1	По ГОСТ 5152-84, табл. 1
АПР-31	Асбест плетёный с латунной проволокой, пропитан жировым составом, графитизирован	1,2	+200 (нейтр. и агрессивные среды); +300 (нефтепродукты)	32,0 МПа (арматура); 2,0 МПа (насосы)	3–10
АГИ	Асбест плетёный, пропитан графит-клеевым составом, ингибирован	По ГОСТ 5152-84, табл. 2	По ГОСТ 5152-84, табл. 2	По ГОСТ 5152-84, табл. 2	По ГОСТ 5152-84, табл. 2

Для марок АПК-31, АСП/АСП-31 и АГИ рабочие параметры зависят от типа узла уплотнения и рабочей среды — значения приведены в таблицах 1 и 2 ГОСТ 5152-84. При выборе набивки под конкретное оборудование необходимо сверяться с нормативным документом.

Отличие АП-31 от АПР-31

АПР-31 армирована латунной проволокой, что существенно повышает допустимое давление: до 32 МПа в арматуре против 4,5 МПа у АП-31. Однако латунная проволока снижает максимальную рабочую температуру в нейтральных и агрессивных средах до +200°С (против +300°С у АП-31). В нефтепродуктах температурный предел для обеих марок — +300°С.

Требования к поверхности и структуре набивки

По ГОСТ 5152-84 не допускаются: повреждения оплётки, незатянутые нити, перекос профиля, выход волокон стеклоровинга на грани набивок марок АСП и АСП-31. Количество и размеры допустимых поверхностных дефектов регламентированы таблицей 3а ГОСТ 5152-84. При приёмке партии следует проверять набивку по этой таблице — она является обязательной с 01.01.1991.

Набивки из гибкого (расширенного) графита — НГФ и НГ-Л

Набивки НГФ и НГ-Л не содержат асбеста. Они изготавливаются из фольги расширенного (интеркалированного) графита высокой чистоты. Это принципиально иные по свойствам изделия:

Параметр	Асбестографитовые (ГОСТ 5152-84)	Из гибкого графита (НГФ, НГ-Л)
Основа	Хризотиловый асбест	Расширенный графит ≥99%
Макс. температура	+200…+300°С (с жировой пропиткой)	До +450°С (в окислительной среде); до +650°С (в нейтральной среде, паре)
Давление	До 32 МПа (АПР-31)	До 25 МПа (типичные значения)
Химическая стойкость	pH 3–14 (ограничения по окислителям)	Большинство кислот, щелочей, растворителей; не стойка к сильным окислителям (HNO₃, H₂SO₄ конц., жидкий O₂)
Асбест	Содержит	Не содержит

Набивки из гибкого графита применяют там, где асбестовые не обеспечивают нужную термостойкость или не допускаются регламентом: в высокотемпературной трубопроводной арматуре, паровых системах, нефтехимии.

Монтаж сальниковых набивок

Набивку нарезают кольцами по окружности вала. Кольца укладывают в сальниковую камеру поочерёдно со смещением стыков на 90°. После укладки всех колец грундбуксу затягивают до расчётного усилия согласно документации на оборудование, затем ослабляют и повторно затягивают через 10–15 минут — за это время набивка перераспределяется по камере. Допускается небольшое контролируемое протекание через сальник (капельная протечка) — это норма для жидкостных набивок, обеспечивающая смазку и охлаждение.

Подготовка к монтажу при работе с отрицательными температурами

Перед монтажом в узлы, работающие в среде сжиженных газов при минусовых температурах, набивку необходимо прогреть при температуре (100 ± 10)°С в течение 1,0–1,5 ч для удаления влаги (ГОСТ 5152-84, Приложение 3). Это требование касается набивок, которые будут работать в криогенных условиях, — не всех набивок подряд.

Предварительное прессование колец

Для марок АГИ и АФТ, АФ-1 ГОСТ 5152-84 предписывает прессование колец до монтажа по размерам сальниковой камеры: АГИ — 35–40 МПа, АФТ и АФ-1 — 20–25 МПа. Для набивок АП-31 и АПР-31 такого требования в стандарте нет — усилие затяжки определяется по конструкторской документации на конкретный узел.

Поставка

Набивки сальниковые графитовые поставляются в бухтах или на бобинах, масса партии — от 5 кг. Поставляются марки АП-31, АПК-31, АПР-31, АСП-31, а также набивки из гибкого графита НГФ и НГ-Л. Для получения коммерческого предложения направьте запрос на e-mail с указанием марки, сечения и объёма.