Графитно-сальниковая набивка

Графитно-сальниковая набивка — уплотнительный материал для герметизации подвижных и неподвижных соединений запорной арматуры, задвижек, клапанов, насосов и другого технологического оборудования. Применяется в нефтяной, газовой, химической и энергетической промышленности в широком диапазоне температур, давлений и рабочих сред.

Термин «графитно-сальниковая набивка» включает несколько различных по конструкции и основе продуктов: асбестографированные набивки по ГОСТ 5152-84, безасбестовые лубяные набивки (марка ЛП) и набивки из терморасширенного графита (ТРГ). Каждая группа имеет собственный диапазон рабочих параметров и области применения.

Назначение и принцип работы сальникового уплотнения

Набивка заполняет кольцевую полость сальниковой камеры. При затяжке грунд-буксы материал набивки деформируется в радиальном направлении и плотно прижимается к стенкам камеры и поверхности штока или вала, перекрывая пути утечки рабочей среды. Ключевые требования к набивке: химическая стойкость к уплотняемой среде, термостойкость, низкий коэффициент трения и стабильность объёма на протяжении срока эксплуатации.

Набивки выпускают в виде шнура круглого или квадратного сечения; квадратный профиль стандартен для арматуры. По структуре различают сквозное плетение (однородная конструкция по всему сечению), однослойное оплетение сердечника и многослойное плетение. Выбор исполнения определяется требованиями к давлению и условиям работы.

Классификация по ГОСТ 5152-84

ГОСТ 5152-84 «Набивки сальниковые. Технические условия» распространяется на волокнистые и комбинированные сальниковые набивки для заполнения сальниковых камер машин и аппаратов. Стандарт нормирует марки, размеры, физико-механические показатели, методы испытаний и условия хранения. Набивки специальных конструкций действие стандарта не распространяется.

Асбестографированные набивки — марки и параметры

Основа — асбестовые волокна с графитированием и пропиткой жировым антифрикционным составом. Предназначены для широкого диапазона рабочих сред и температур. Основные марки по ГОСТ 5152-84:

Марка	Конструктивная основа	Рабочие среды	Температура, °C	Давление, МПа
АП-31	Асбест плетёный, жировая пропитка + графит	Нейтральные и агрессивные среды, пар, нефтепродукты	−70 … +300 (нейтр. среды / пар)	до 4,5 (нейтр. среды); до 2,0 (нефтепродукты)
АПР-31	Асбест с латунной проволокой, пропитка + графит	Нейтральные и агрессивные среды, нефтепродукты	−70 … +200 (нейтр. среды); до +300 (нефтепродукты)	до 32 (нейтр. среды); до 2,0 (нефтепродукты)
АСП-31	Асбест со стеклоровингом, пропитка + графит	Нейтральные и агрессивные среды	−70 … +300	до 4,5
АГИ	Асбест, графит + ингибитор коррозии	Вода, пар, нефтепродукты, газы, аммиак	−70 … +600	до 38
АФВ	Асбест + фторопласт + проволока	Агрессивные жидкие и газообразные среды, кислоты	до +300	по ТУ

Параметр скорости скольжения для асбестографированных набивок в арматуре — до 2 м/с; для центробежных насосов (АП-31, АПР-31) — до 15 м/с. Типичный диапазон сечений: от 4×4 до 38×38 мм (квадрат) и до 38 мм (круг); отдельные марки выпускаются в сечениях до 50 мм.

Марки АГИ и АФТ рекомендуется перед монтажом прессовать в кольца по размерам сальниковой камеры. Набивка АГИ по ГОСТ 5152-84 не является коррозионно-активной при контакте со сталями 20Х13, 08Х18Н10Т и 14Х17Н2.

Безасбестовые набивки ЛП

Марка ЛП-31 — шнур из лубяных (пеньковых или льняных) волокон, пропитанный жировым антифрикционным составом, графитированный. Не содержит асбест. Предназначен для арматуры и насосов, работающих в следующих условиях:

Параметр	Арматура	Центробежные насосы
Рабочая температура	до +150 °C	до +150 °C
Давление	до 16 МПа	до 2,5 МПа
Скорость скольжения	до 2 м/с	до 15 м/с
рН рабочей среды	5–10	5–10

Рабочие среды ЛП-31: вода промышленная, растворы щелочей, инертные газы, воздух, углеводороды, нефтяное топливо. Диапазон сечений: от 4 до 50 мм. Набивка ЛП не применяется в кислотных средах (рН ниже 5) и при температурах выше +150 °C.

Набивки из терморасширенного графита (ТРГ)

Набивки на основе терморасширенного графита — отдельная продуктовая группа, не входящая в ГОСТ 5152-84. Производятся по техническим условиям из нитей ТРГ высокой степени чистоты (типичные марки: НГ-Л, НГФ и аналоги).

Отличительная особенность ТРГ-набивок — самосмазывающийся материал: дополнительная пропитка не требуется. Под давлением грунд-буксы плетёное графитовое волокно образует гомогенную однородную массу без пустот, что обеспечивает надёжное уплотнение при меньших усилиях затяжки по сравнению с асбестовыми аналогами. Это снижает контактные напряжения на штоке и увеличивает межремонтный ресурс оборудования.

Технические характеристики ТРГ-набивок

Параметр	Значение
Рабочая температура	−200 … +650 °C (в инертных средах и паре)
Максимальное давление	до 50 МПа
Коэффициент трения по металлу	~0,05
Теплопроводность	40–100 Вт/(м·К)
Плотность набивки	1,3–1,9 г/см³
Диапазон сечений	3×3 … 50×50 мм

Высокая теплопроводность (в 100–200 раз выше, чем у асбеста) обеспечивает эффективный отвод тепла из зоны трения в сальниковой камере насоса, что особенно важно для высокоскоростных центробежных агрегатов.

Армирование ТРГ-набивок

Для повышения механической прочности и стойкости к выдавливанию из камеры при высоких давлениях нити ТРГ армируют дополнительными материалами: х/б нитью (базовый вариант), стекловолокном (повышенная прочность), инконелевой проволокой (давление свыше 25 МПа, высокотемпературные применения), стекловолокном с фторопластовой пропиткой (кислотные среды). Выбор армирования определяется рабочим давлением и химическим составом среды.

Как выбрать тип набивки

Основные критерии: температура и давление рабочей среды, тип оборудования (арматура или насос), скорость перемещения штока или вала, химический состав среды, допустимость асбеста на производстве, требования к межремонтному ресурсу.

Условия эксплуатации	Рекомендуемый тип
Нейтральные среды, пар, T до +300 °C, P до 4,5 МПа, арматура	АП-31
Высокое давление до 32 МПа, нейтральные/агрессивные среды, арматура	АПР-31 (армирование латунной проволокой)
Высокая температура до +600 °C, пар, нефтепродукты, P до 38 МПа	АГИ
Вода, щёлочи, углеводороды, T до +150 °C, без асбеста	ЛП-31
Широкий диапазон T и P, высокоскоростные насосы, минимальное техобслуживание	ТРГ-набивки (НГ-Л, НГФ)

ТРГ-набивки предпочтительны там, где требуется максимальная надёжность и минимальные затраты на обслуживание: срок службы в 7–10 раз длиннее, чем у асбестовых аналогов, а низкий коэффициент трения (~0,05) существенно снижает износ защитной втулки вала насоса.

Подготовка к монтажу

Для набивок по ГОСТ 5152-84 порядок установки следующий. Из шнура нарезают кольца по размерам сальниковой камеры. Стыки соседних колец смещают относительно друг друга на 90°. После укладки в камеру затягивают грунд-буксу с усилием на 20–25% выше расчётного, выдерживают нагрузку 5–10 минут, снимают её и устанавливают грунд-буксу с расчётным усилием. Набивки марок АГИ и АФТ рекомендуется предварительно прессовать в кольца по размерам сальниковой камеры.

ТРГ-набивки устанавливают нарезанными кольцами или намоткой жгута непосредственно в камеру. При затяжке материал спекается в однородную массу; усилие затяжки меньше, чем при работе с асбестовыми набивками.

Поставка и хранение

Набивки по ГОСТ 5152-84 поставляются в бухтах. Гарантийный срок хранения — 5 лет со дня изготовления. Условия хранения: закрытые тёмные помещения, вдали от источников тепла. ТРГ-набивки поставляются на катушках; не теряют эластичности при длительном хранении.

Подробнее о конкретных исполнениях графитовых сальниковых набивок: набивка сальниковая графитовая НГ-Л и набивка графитовая НГФ.