RK-PACK 401IJ

Общая информация о графитовой пряже RK-PACK 401IJ.

Пряжа из терморасширенного графита RK-PACK 401IJ, производится из природного, крупночешуйчатого, явнокристаллического графита, добываемого предприятием Rus-Kit Nanyang Sealing Materials в провинции Хенань, в КНР. Содержание основного вещества (углерода) в ТРГ пряже, находится в интервале от 99,0 до 99,4%.

Цифры «401» – означают, что данная пряжа выполнена из терморасширенного графита. Аббревиатура IJ – значит – «Inconel Jacket» или «Incoloy Jacket» то есть, пряжа имеет оплетку, выполненную из тонкой проволоки, изготовленной из сплава Инконель или Инколой.

При производстве стандартной продукции RK-PACK, в качестве армирующего материала и усиливающего материала внешнего каркаса при производстве пряжи RK-PACK 401IJ, применяется проволока из сплава Incoloy 800 или Inconel 600. По спецзаказу, используется проволока из других видов стали и сплавов.

INCOLOY® Alloy 800 - железо-никель-хромовый сплав с высокой прочностью на разрыв, хорошей устойчивостью к окислению и науглероживанию при повышенных температурах. Сплав не подвержен хрупкости сигма-фазы при долговременном воздействии повышенной температуры (+650°C).  Отличная стойкость к хлоридам и коррозионному растрескиванию.

INCONEL® Alloy 600 - семейство сплавов никель-хром-железо. Не подвержен хлорид-ионному коррозионному растрескиванию (ХКР). Хорошая устойчивость к воздействию многих неорганических и органических соединений, благодаря высокому содержанию никеля. Хром в составе сплава определяет устойчивость к соединениям серы и обеспечивает стойкость к окислению в агрессивных.

ТРГ пряжа RK-PACK 401IJ, применяется для производства специальных, графитовых сальниковых набивок RK-PACK 240IJ предназначенных для работы на высоких давлениях до 48МПа, при температурах до +555°С на воздухе и до +850℃ на паре. на арматуре и в статических режимах уплотнения. Так же, ТРГ пряжу RK-PACK 401IJ, применяют в производстве графитовых тканей, графитовых лент с клейким слоем и без него, шнуров, прессованных уплотнительных колец и т.д.

В соответствии с внутренним производственным Стандартом предприятия Rus-Kit Nanyang Sealing Materials, пряжа из ТРГ RK-PACK 401IJ, относится к продукции общепромышленного назначения.  

В производстве пряжи из терморасширенного графита RK-PACK 401IJ, применяется уникальная, запатентованная технология (Патент № ZL-2010-2-0220238.2), путем скрутки, на заданный градус, композитной, армированной ленты из ТРГ. Величина угла скрутки ТРГ ленты, при производстве графитовой пряжи RK-PACK 401IJ, в соответствии с внутренним Стандартом предприятия, составляет 240°.

Композитная, армированная лента, конструкционно – это трехслойный сэндвич, внешние слои которого выполнены из терморасширенного графита, средний слой – распределенные по всей ширине ленты, с заданным Стандартом шагом, армирующие элементы (основные нити + проволока Incoloy 800), с определенными физико-механическими параметрами.

Армирующие элементы, для более надежной связи с графитовым материалом в структуре ТРГ пряжи, проходят предварительную обработку связующим термостойким составом на основе акрила.

Количество акрилового связующего, в зависимости от размера ТРГ пряжи, в соответствии с Техническим Стандартом предприятия, находится в пределах от 3% до 6%. Один из ключевых параметров, определяющих КАЧЕСТВО ТРГ ПРЯЖИ – количество содержащегося в ней связующего. Содержание акрилового связующего в ТРГ пряже, превышающее эти значения, говорит о низком качестве исходного сырья (графита) и о низком качестве готовых изделий на ее основе.

После скрутки, пряжа, армированная Inconel/Incoloy проволокой и стекловолокном, поступает на производственную линию, где, с применением специальной технологии и оборудования, оплетается проволокой из сплава Инконель.

Оплетка ТРГ пряжи проволокой, многократно увеличивает прочность конструкции изделий, в том числе сальниковых набивок, изготовленных из ТРГ пряжи RK-PACK 401IJ, а также, увеличивает максимальный температурный порог, для применения этих изделий до +550°С в кислых средах.

ТРГ ленты и сальниковые набивки, изготовленные из графитовой пряжи RK-PACK 401IJ, предназначены для работы в низкоскоростных и статических режимах уплотнения и герметизации, арматуры, фланцев, люков, задвижек и т.д.

Более экономный вариант графитовой пряжи аналогичной конструкции, где вместо проволоки из никель-хромовых сплавов Inconel и Incoloy, применяется проволока из низкоуглеродистой, аустенитной стали AISI 304 – это ТРГ пряжа RK-PACK 401SSJ.

С более подробной информацией по качеству пряж на основе терморасширенного графита, можно ознакомиться перейдя по этой ссылке «ОСНОВЫ КАЧЕСТВА ТРГ ПРЯЖИ».

Физические, физико-механические и эксплуатационные характеристики пряжи RK-PACK 401IJ.

Армированная, композитная лента из терморасширенного графита, в зависимости от требуемого размера ТРГ пряжи, производится разных геометрических размеров.

В таблице 1, ниже, даны геометрические размеры ТРГ ленты, количество армирующих элементов в ленте (стеклонити + Incoloy проволока) и объем связующего акрилового состава. 

 Таблица 1.

Физико-механические и эксплуатационные параметры ТРГ пряжи RK-PACK 401IJ, определенные внутренним Стандартом предприятия Rus-Kit Nanyang Sealing Materials, отображены в таблицах ниже.

Физико-механические и эксплуатационные параметры, указанные в таблице, хоть и имеют очень высокие характеристики высококачественной продукции, тем не менее, распространяются на пряжу RK-PACK 401IJ общепромышленного назначения.

Rus-Kit Nanyang Sealing Materials, так же, производит пряжу из терморасширенного графита с содержанием основного вещества (углерода) свыше 99,5%. Для получения технической информацией по ТРГ пряже иных параметров и характеристик, пожалуйста, свяжитесь с нами по электронной почте по адресу info@rk-pack.com или, по любому из наших телефонов.

Разрывная нагрузка пряжи RK-PACK изготовленной из терморасширенного графита, определяется общей разрывной нагрузкой всех армирующих элементов, находящихся в конструкции пряжи.

Основные параметры ТРГ пряжи RK-PACK 401IJ, отражены в таблице 2.

 Таблица 2.

* Сальниковые набивки данной категории, имеют внешний металлический, усиливающий каркас, поэтому, их применение рекомендовано только в статических и низкоскоростных режимах уплотнения. Коэффициент трения зависит от вида материала (металла/сплава) из которого выполнен внешний каркас пряжи или сальниковой набивки.

** Поскольку, данный вид сальниковых набивок состоит из двух базовых материалов, терморасширенного графита и материала внешнего каркаса (проволоки), водородный показатель pH сальниковой набивки, определяется оценкой одновременно этих двух материалов к конкретной рабочей среде. За рабочий pH, принимается совокупный pH двух материалов по верхнему значению кислотной шкалы и нижнему значению – по щелочной.

Химическая стойкость пряжи RK-PACK 401IJ и рабочие среды для ее применения.

В отличие от ТРГ пряж, не имеющих внешние усиливающие каркасы в виде оплетки или обвязки*** металлическими элементами, такими как ТРГ пряжа RK-PACK 401G или RK-PACK 401I, химическая стойкость которых определяется химической стойкостью самого терморасширенного графита, поскольку армирующие элементы находятся внутри графитового материала самой пряжи и защищены им, при определении химической стойкости ТРГ пряжи RK-PACK 401IJ, необходима техническая оценка стойкости к рабочей среде и самого металла из которого выполнен внешний усиливающий каркас графитовой пряжи.

(***Специальный материал, содержащий полную информацию по методам исполнения внешнего усиливающего каркаса, в том числе, по взаимодействию внешнего металлического каркаса ТРГ пряжи с агрессивными рабочими средами, находится в «БИБЛИОТЕКА RUS-KIT NANYANG». Прямо прейти к данному материалу можно по этой ссылке). 

В графитовых пряжах без внешней усиливающей оплетки (обвязки), армирующие элементы находятся внутри графитового тела пряжи, и не подвержены воздействию внешних, рабочих сред. Контакт армирующих материалов графитовой пряжи с рабочей средой, возможен только при условии разрушения графитового материала, при котором, обнажается армирующий материал. При правильной установке сальниковой набивки, правильной эксплуатации оборудования – такое явление практически исключено.

Напротив, в ТРГ пряже RK-PACK 401IJ (RK-PACK 401CJ), внешний усиливающий каркас, находится в постоянном контакте с рабочей средой. Таким образом, говоря о химической стойкости пряжи из терморасширенного графита RK-PACK 401IJ, необходимо оценивать этот параметр у двух основных материалов из которых данная ТРГ пряжа изготовлена – это сам терморасширенный графит и металлическая проволока усиливающего каркаса.

При выборе уплотнительного изделия, изготовленного из ТРГ пряжи RK-PACK 401IJ, необходима техническая оценка на предмет химической стойкости к рабочей среде двух материалов:

1. Терморасширенного графита, как базового материала в конструкции пряжи RK-PACK 401IJ;
2. Материала внешнего усиливающего каркаса пряжи RK-PACK 401IJ.

1. Химическая стойкость ТРГ в основе пряжи RK-PACK 401IJ.

Основа пряжи RK-PACK 401IJ – терморасширенный графит, обладает уникальной химической стойкостью и инертностью. Изделия RK-PACK на базе ТРГ, применяются для уплотнения и герметизации сред, рН которых находится в пределах 0~14, то есть, от самых агрессивных кислот, до самых едких щелочей.

Тем не менее, существует два перечня сред, для уплотнения и герметизации которых, изделия из ТРГ не предназначены, или их применение, может приводить к серьезным коррозионным явлениям.

Таблица 3, содержит перечень сред, в которых терморасширенный графит не может быть использован.

Таблица 3. 

В таблице 4, перечень сред, применение в которых уплотнений из ТРГ, может приводить к серьезному коррозионному разрушению металлических уплотняемых поверхностей. Право выбора - за потребителем.

Таблица 4.

Перечень химических сред, указанных в таблицах, предоставляется только для справки и не в коем случае не является исчерпывающим. При применении уплотнений на основе пряжи из терморасширенного графита RK-PACK, для герметизации химически агрессивных сред, также, необходимо учитывать армирующие и связующие материалы, находящиеся в конструкции ТРГ пряжи, которые обладают иной химической стойкостью.      В целом, в каждом конкретном случае, необходима специальная оценка на предмет возможных комбинаций химических веществ, с которыми уплотнения RK-PACK, на основе ТРГ, могут вступать в непосредственный контакт.

2. Химическая стойкость материала внешнего усиливающего каркаса пряжи RK-PACK 401IJ.

В соответствии с действующим внутренним стандартом предприятия Rus-Kit Nanyang Sealing Materials, материалом внешнего усиливающего каркаса ТРГ пряжи RK-PACK 401IJ, является проволока из аустенитных никель-хромовых жаропрочных сплавов, таких как Inconel®, или никель-железо-хромовых сплавов Incoloy®. По заказу, могут быть использованы другие марки стали и сплавов: Inconel 601, 625, 718, AISI 316, 321 и т.д.

Благодаря высокой коррозионной стойкости и хорошим механическим свойствам, сплавы на основе никеля используются в широком диапазоне промышленных отраслей, в том числе на химических и нефтехимических перерабатывающих производствах, в нефти и газа добыче, в морской технике, энергетике, на целлюлозно-бумажных производствах.

Универсальность и надежность данных сплавов определили их, как один из основных материалов для производства сосудов, трубопроводов, насосов, клапанов, различных видов арматуры для работы в водных, высокотемпературных и агрессивных средах.

Усиливающие каркасы ТРГ пряжи, выполненные из проволоки, из данных видов стали и сплавов, обладают высокой химической и коррозионной стойкостью в агрессивных средах при рабочих параметрах, также высокой механической прочностью при заданных рабочих давлениях, температуре и при дополнительных нагрузках, возникающих при работе оборудования. И именно поэтому, Rus-Kit Nanyang Sealing Materials использует данные сплавы для усиливающих каркасов в производстве графитовых пряж и сальниковых набивок RK-PACK.

Тем не менее, подобрать идеальный материал для всех приложений (сред) не представляется возможным. Многие переменные, такие как вид рабочей среды, давление, температура, примеси, абразивы и т.д. определяют возможность применения того или иного материала. Именно поэтому, при выборе сальникового уплотнения, необходима специальная, комплексная техническая оценка.

Поведение проволоки из разных сплавов и металлов в химически агрессивных средах, неодинаково. Иногда встречается мнение, что проволока из сплава Inconel, в силу свойств самого сплава, имеет значительно более высокую способность противостоять разным агрессивным средам, в отличие от стальной проволоки марки SS 304. В действительности – это не так.

Есть среды, как например цианид меди (CuCN), или нитрат магния Mg(NO₃)₂, в которых  Inconel 600 сплав не может быть использован вообще, при том, что сталь SS304, практически не подвержена их воздействию. И наоборот, в двухпроцентном (2%) гидроксиде натрия (NaOH), сплав Inconel 600 прекрасно работает, а сталь SS 304 – разрушается. При этом, в той же среде гидроксида натрия (NaOH), но с концентрацией от 10% до 30% и при температуре +99°С, хорошо работает как сплав Inconel 600, так и сталь SS304. В щаве́левой кислоте (НООССООН), может быть применим только сплав Incolel 600, а сплав Incoloy 800 и сталь SS 304, в щаве́левой кислоте – разрушаются.

Воздействие некоторых рабочих сред на внешний проволочный каркас ТРГ пряжи (сальниковой набивки), приводит к его коррозионному поражению. Выделим некоторые виды коррозии, оказывающие разрушительное воздействие на усиливающий каркас ТРГ набивки:

1. Питтинговая коррозия (ПК) - точечная коррозия, при которой разрушению подвергаются только отдельные участки поверхности проволоки, на которых образуются глубокие поражения – питтинги (точечные язвы). Этой коррозии подвержены и хром-никелевые сплавы, как те, что используются для производства усиливающего каркаса ТРГ пряжи – SS 304, SS 316, Incoloy и Inconel. Одни из основных причин появления данного вида коррозии металлического усиливающего каркаса ТРГ пряжи в некоторых средах, являются рН этих сред (питтинги, чаще возникают в кислых средах) и высокая температура (с повышением температуры растет количество питтингов).

2. Коррозионное растрескивание (КР) - это один из видов коррозионных разрушений (коррозии), при котором в металле зарождается и развивается множество трещин. Возникает коррозионное растрескивание при одновременном воздействии на металл агрессивной коррозионной среды и растягивающих напряжений, чему часто подвержены сальниковые набивки, а, следовательно, и металлический усиливающий каркас ТРГ пряжи и набивки в целом.

3. Межкристаллитная коррозия (ММК) – сплавы Incoloy, Inconel и стали SS304, SS316 содержат в своем составе более 12% хрома (Cr). В обычных условиях, хром, формирует на поверхности стальной проволоки пассивирующий слой (оксидную пленку), защищающий ее от коррозии. В тоже время, высокое содержание хрома, является причиной межкристаллитной коррозии. Межкристаллитной коррозией называют электрохимическую коррозию, возникающую под воздействием той или иной агрессивной среды.

В таблице 5, приведены коррозионно-механические свойства аустенитной нержавеющей стали SS 304 и сплавов Inconel 600 и Incoloy 800, используемых в производстве усиливающих каркасов ТРГ пряжи RK-PACK.

• σ_В – предел прочности при растяжении, что соответствует наибольшей нагрузке, предшествующей разрушению.
• δ, % - относительное удлинение после разрыва.
• КР - коррозионное растрескивание сталей.
• МКК - коррозия межкристаллитная.
• ПК - питтинговая коррозия.
• σ= σ_0,2 -условный предел текучести, остаточная (пластическая деформация) составляют 0,2 % от длины испытываемого образца.
• MgCl_{2 -} бинарное неорганическое химическое соединение магния с хлором, магниевая соль соляной кислоты.
• FeCl₃ – раствор хлорного железа - средняя соль трехвалентного железа и соляной кислоты. 

Одной из химических сред, выбранных для проведения исследования коррозионной стойкости металлической проволоки, используемой для изготовления внешнего усиливающего каркаса ТРГ пряжи RK-PACK 401IJ, выбран раствор хлорного железа   Fe Cl₃ и кипящий 44 % водный раствор MgCl₂ хлорида магния.

Fe Cl₃ – это коррозионно-активное вещество сильной кислотности с Ph<1 и с классом опасности ADR 8.

MgCl₂ – нейтральный раствор с Ph ~ 5.4.

Как видно из таблицы, сплав Inconel 600 склонен к межкристаллитной коррозии (МКК) и имеет самую низкую сопротивляемость коррозионному растрескиванию в 10 % -ном FeCl3. В тоже время, видим, что при испытании в кипящем 44% - ом MgCl2, все никельсодержащие сплавы обладают высокой стойкостью против коррозионного растрескивания, но недостаточной стойкостью против питтинговой коррозии и коррозионному растрескиванию в хлорном железе.

Стойкость проволоки из сплава Incoloy 800, судя по его коррозионным свойствам и химическому составу, представленным в таблице, выше, чем у проволоки из сплава Inconel 600. Именно исходя из данных исследований, проволока из сплава Incoloy 800, выбрана и применяется, как основной (стандартный) материал в производстве элементов армирующих и усиливающих конструкций в производстве пряжи и сальниковых набивок RK-PACK из терморасширенного графита, на предприятии Rus-Kit Nanyang Sealing Materials.

Неправильная, оценка и выбор материала усиливающих и армирующих конструкций ТРГ пряжи или набивки RK-PACK, приводит к физическому повреждению этих конструкций, что в свою очередь, ведет к потере механической прочности уплотнением в целом, к его деградации и, в конечном итоге, может привести к его частичному или полному разрушению.  

Таблица совместимости терморасширенного графита и металлических усиливающих каркасов в конструкции сальниковой набивки с различными рабочими средами.

В предыдущем разделе, мы показали, что применяемая в производстве, в качестве армирующих и усиливающих элементов конструкции графитовой пряжи и графитовых сальниковых набивок, металлическая проволока, изготовленная из разных металлов и сплавов, неодинаково противостоит коррозионным воздействиям разных рабочих сред в уплотняемом узле. Следовательно, всегда необходимо проведение технической оценки данного параметра, при выборе сальниковой набивки. Данная оценка, должна быть комплексной, и включать в себя не только оценку и выбор материала (металла/сплава) проволоки в конструкции набивки или пряжи RK-PACK, но и оценку химической стойкости самого базового материала в конструкции сальниковой набивки – терморасширенного графита. То есть, необходимо определить химическую стойкость к рабочей среде, как самого терморасширенного графита, так и материала вспомогательных конструкций в ТРГ пряже и в ТРГ набивке.

Мы предлагаем Вам воспользоваться справочной, сравнительной таблицей, позволяющей оценить возможность использования графитовых сальниковых набивок RK-PACK, имеющих в своей конструкции внешние усиливающие и армирующие конструкции, в различных средах.

Таблица включает в себя перечень из 152-х сред, различных кислот, щелочей, нейтральных и агрессивных растворов, сиропов, спиртов, растворителей, газов, которые, потенциально, могут являться рабочими средами в разных промышленных производствах. В таблице, одновременно отражена химическая стойкость терморасширенного графита, проволоки из сплавов Incoloy, Inconel и стали SS 304 и SS 316, к каждой конкретной среде.

Переход к таблице по этой ссылке.

Упаковка, отгрузка, условия поставки.

Упаковка и отгрузка пряжи RK-PACK 401IJ, производится в соответствии с пожеланием заказчика. Стандартная упаковка – намотка на бобины с весом нетто от 5 кг.

Условия поставки ТРГ пряжи RK-PACK в РФ, в страны Таможенного Союза, в страны СНГ, и другие страны, варианты сотрудничества с Предприятием Rus-Kit Nanyang Sealing Materials, а также такие вопросы, как: Маркировка продукции; Сроки поставки; Предконтрактная инспекция предприятия; Контроль качества продукции; Предоставление статуса дилера - подробно изложены в специальном разделе сайта, перейти в который, можно по этой ссылке.