RK-PACK 240CZ

ПРОДУКЦИЯ ПРОИЗВОДИТСЯ В СООТВЕТСТВИИ С:

• 2570-002-37287255-2014 (Взамен ТУ 2573-001-91200348-2011) - ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ RUS-KIT NANYANG SEALING MATERIALS;
• ASTM F2191/F2191M-13 - СТАНДАРТНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ДЛЯ САЛЬНИКОВЫХ НАБИВОК ИЗ ТРГ И УГЛЕРОДА;
• JB/T - 7370-1994 - ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ СТАНДАРТ КНР ДЛЯ САЛЬНИКОВЫХ НАБИВОК ИЗ ТРГ.

  ---

ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ О САЛЬНИКОВЫХ НАБИВКАХ ИЗ ТРГ ПРЯЖИ В КОМБИНАЦИИ С ПРЯЖЕЙ ИЗ УГЛЕРОДНЫХ И КАРБОНИЗИРОВАННЫХ ВОЛОКОН.

Уникальные, универсальные мульти-сервисные сальниковые набивки, выполненные из высококачественной пряжи терморасширенного графита в сочетании с пряжей из углеродных волокон. Уникальность сочетания двух материалов, углеродной пряжи и терморасширенного графита, заключается в природе самих этих материалов.

Терморасширенный графит, произведенный на базе минерального графита является одним из аллотропных модификаций углерода. То есть, в данном случае, применительно к сальниковым набивкам из этих материалов, можно говорить о том, что свойства и поведение ТРГ и углерода в структуре сальниковой набивки в рабочих условиях, практически одинаковы, что обеспечивает и определяет высокое качество уплотнения и герметизации узла. Оба материала, как ТРГ, так и углеродная пряжа, обладают высокой химической стойкостью (рН 0~14), высокой теплопроводностью и температурной стойкостью, то есть, способностью не изменять свои свойства при длительном воздействии высокой температуры.

Коэффициент теплопроводности пряжи из терморасширенного графита, в среднем,130 Вт/м·К. В тоже время, коэффициент теплопроводности высокомодульной углеродной пряжи ~120 Вт/м·К. То есть, у пряжи из высокомодульного углерода и пряжи из ТРГ, коэффициенты теплопроводности практически идентичны. В отношении КТР (коэффициента теплового расширения) для ТРГ он стабильный, а у высокомодульных углеродных волокон - отрицательный. Таким образом, в структуре сальниковой набивки, изготовленной из пряжи ТРГ и высокомодульного углерода, при воздействии агрессивных сред и высоких температур в рабочих условиях, будут происходить незначительные, схожие изменения, не вызывающие, в высоко-динамичных режимах уплотнения, повышения давления и температуры.

Как графит, так и углерод в структуре сальниковой набивки, одинаково обеспечивают высокий теплоотвод во внешнюю среду (стальные уплотняемые поверхности узла), даже при высоком давлении и в агрессивных средах, сохраняя при этом качественное и надежное уплотнение узла. Ни ТРГ ни углерод не изменяют, не увеличивают свой объем при повышении температуры, то есть, не вызывают увеличения давления в узле уплотнения.

Обратная ситуация наблюдается в сальниковых набивках, где пряжа из ТРГ сочетается с пряжей из других материалов, с низким коэффициентом теплопроводности, например, как ПТФЭ, где этот показатель, составляет примерно 0,25 Вт/(м*К). Поведение ПТФЭ и ТРГ в структуре сальниковой набивки очень неодинаковое. Расширяясь, ПТФЭ уплотняет графитовый материал. В свою очередь, ТРГ поглощает и рассеивает часть тепловой энергии, аккумулируемой ПТФЭ и является отличным компенсатором увеличения объема ПТФЭ. Сальниковые набивки из ТРГ пряжи в комбинации с пряжей из ПТФЭ, предназначены для мягких режимов эксплуатации, со строгим соблюдением температурного режима и давления, с ограниченными скоростями. ПТФЭ не рассеивает, а накапливает тепло. Обладая очень высоким КТР (коэффициентом теплового расширения), не менее 110(1/(°С))*10-6, при повышении температуры, ПТФЭ увеличивает свой объем, что в свою очередь, приводит к увеличению коэффициента трения в узле в режиме динамического уплотнения. Повышение коэффициента трения, приводит к дополнительному увеличению температуры, что в свою очередь, ведет к увеличению объема ПТФЭ, и т.д, по кругу. В случае, если температура достигает критического для ПТФЭ значения (в зависимости от конкретных условий, но свыше +260°С), происходит агломерация (спекание) ПТФЭ. ПТФЭ начинает работать как жесткий абразив, портя уплотняемые поверхности, наступает разгерметизация узла и аварийная остановка, требующая дорогостоящего ремонта оборудования. То есть, применение сальниковых набивок, изготовленных из комбинации ТРГ пряжи и пряжи из ПТФЭ, ограничено реальными рабочими условиями и параметрами уплотняемого узла, в первую очередь температурой, давлением и скоростью.  

Таким образом, только сальниковая набивка, выполненная из комбинации пряж из ТРГ и пряжи из высокомодульного углерода, работоспособна в условиях высоких (до +650°С) температур, давлений в агрессивных средах и в высоко динамичных режимах уплотнения*.

*Данное утверждение, относится только к сальниковой набивке RK-PACK 240CZ, где в сочетании с пряжей из ТРГ, используется высокомодульная углеродная пряжа RK-PACK 103M и RK-PACK 103H. 

САЛЬНИКОВАЯ НАБИВКА RK-PACK 240CZ, КОМБИНИРОВАННАЯ, ИЗ ТРГ И ПРЯЖИ ИЗ УГЛЕРОДНЫХ ВОЛОКОН.

Эксклюзивная, универсальная сальниковая набивка RK-PACK 240CZ, изготовлена по технологии комбинированного плетения ТРГ пряжи и углеродной пряжи, при которой пряжа из терморасширенного графита и углеродная пряжа, ложатся последовательно друг за другом. Данный метод плетения сальниковых набивок, еще имеет название «Зебра». Стандартное соотношение графитового и углеродного материала в сальниковой набивке 60% на 40%, 60% приходится на пряжу из терморасширенного графита, из которой выполнен сердечник сальниковой набивки и часть внешней оплетки и 40% - на высокомодульную углеродную пряжу, из которой выполнена остальная часть внешней оплетки. 

Технология плетения пряжи из ТРГ в комбинации с углеродной пряжей, обеспечивает очень прочный и надежный корпус набивки. Сочетание пряжи из ТРГ и углеродной пряжи, обеспечивают сальниковой набивке наилучшие физико-механические и эксплуатационные параметры и свойства, недоступные сальниковым набивкам из иных комбинаций пряж.

Как и отмечалось выше, уникальность свойств, параметров и характеристик сальниковой набивки RK-PACK 240CZ, обеспечивается природой самих материалов, используемых в конструкции сальниковой набивки. В нормальных условиях, графит является самой устойчивой формой углерода. Исходя из этого, в термохимии графит принят за стандартное состояние углерода. Применительно к уплотнениям, в случае сальниковой набивки RK-PACK 240CZ, можно говорить о том, что реакция сальниковой набивки, в том числе реакция на воздействие высоких температур, на воздействие химически агрессивных сред, по всему ее объему, будет практически одинаковой. То есть, несмотря на то, что конструкция сальниковой набивки выполнена из комбинации чешуйчатого графита и пряжи из волокон углерода, реакция этих материалов на внешние воздействие (температуры, давления, среды), будет протекать практически одинаково, не вызывая непропорционального смещение материала сальниковой набивки в следствии увеличения объема в результате теплового расширения, как это происходит не у однородных материалов. То есть, сальниковая набивка, даже в тяжелых рабочих условиях, не будет подвержена каким-либо существенным изменениям геометрии, объема, физико-механических параметров и сохранит свои уплотнительные свойства. Кроме того, в силу высокой теплопроводности, уникальных - химической стойкости и термической стабильности, влияние тяжелых рабочих условий, в том числе высокой температуры и среды, - оказывают крайне незначительное воздействие на сальниковое уплотнение в целом.

Организация производства графитовых сальниковых набивок с применением в их конструкции различных видов углеродных пряж, была вызвана необходимостью решения ряда вопросов и проблем в сфере герметизации и уплотнения отдельных видов сальниковых узлов, которые, графитовые или углеродные набивки в чистом виде, не могли решить или решали лишь частично.

Одним из двух основных материалов, использующимхся в производстве комбинированной сальниковой набивки RK-PACK 240CZ, является высококачественная пряжа RK-PACK 401G, из природного, явнокристаллического, крупночешуйчатого графита с содержанием основного вещества (углерода) свыше 99%. В процессе производства графитовой пряжи RK-PACK, в ее структуру, вводятся специальные ингибиторы коррозии.

По заказу, для изменения качественных и эксплуатационных параметров сальниковой набивки RK-PACK 240CZ, она может быть изготовлена из других типов графитовой пряжи RK-PACK 401, армированных металлическими материалами или синтетическими волокнами:

 RK-PACK 401Cu – ТРГ ПРЯЖА, АРМИРОВАННАЯ МЕДНОЙ МУЛЬТИ-ПРОВОЛОКОЙ.

 RK-PACK 401I – ТРГ ПРЯЖА, АРМИРОВАННАЯ ПРОВОЛОКОЙ INCONEL®.

 RK-PACK 401SS – ТРГ ПРЯЖА, АРМИРОВАННАЯ ПРОВОЛОКОЙ ИЗ СТАЛИ AISI 304.

 RK-PACK 401P - ТРГ ПРЯЖА, АРМИРОВАННАЯ, ПРОПИТАННАЯ ДИСПЕРСИЕЙ ПТФЭ.

 RK-PACK 401A – ТРГ ПРЯЖА, АРМИРОВАННАЯ АРАМИДОМ.

 RK-PACK 401N – ТРГ ПРЯЖА, С ПОНИЖЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ СЕРЫ, <0,03%.

Пряжа из высокотемпературных, высокомодульных углеродных волокон RK-PACK 403M - второе базовое сырье в конструкции сальниковой набивки RK-PACK 240CZ, 

RK-PACK 240CZ - это мульти сервисная, универсальная сальниковая набивка, для уплотнения высоко динамических и статических узлов, прочная, но податливая, удобная в работе. Набивка RK-PACK 240CZ, обладает отличной химической стойкостью и стабильностью и рекомендуется для герметизации агрессивных сред, при температуре до +470°С в кислых средах. 

Как и конструкция сальниковой набивки RK-PACK 240CZ, состоящей из нескольких типов пряж, сочетающих в себе физическую природу этих двух материалов, так, и характеристики, и параметры этой сальниковой набивки, сочетает в себе свойства терморасширенного графита и высокомодульного углерода.

Одним из основных материалов в конструкции сальниковой набивки RK-PACK 240CZ, выступает терморасширенный графит, то и основные свойства данного сальникового уплотнения обеспечиваются свойствами ТРГ. Как и отмечалось на страницах этого сайта, в статье «ПРЕИМУЩЕСТВА ТРГ НАБИВОК ПЕРЕД САЛЬНИКОВЫМИ НАБИВКАМИ ИЗ ДРУГИХ МАТЕРИАЛОВ», терморасширенный графит, является одним из немногих уплотнительных материалов, который увеличивает свою плотность при обжатии сальниковой набивки. Эта существенная особенность ТРГ называется установленной (регулируемой) плотностью.

Сальниковые набивки из других волоконных материалов (натуральные и синтетические волокна), выступают лишь в качестве своеобразной дамбы для рабочей жидкости, поскольку обжатие набивки из другого материала, достаточно ограничено в пространстве, а чрезмерное обжатие, часто приводит к негативным последствиям, таким как критическое скачок температуры в следствии сильного увеличения коэффициента трения между сальниковой набивкой и валом насоса (или в другом месте уплотняемого узла). Чрезмерное обжатие, в зависимости от вида материала, из которого изготовлена сальниковая набивка, также может привести к ее частичному или полному разрушению. Но в данном случае, применительно к сальниковой набивке RK-PACK 240CZ, происходит иная ситуация. Перемещаясь при обжатии, графитовый материал, образует с углеродным волокном практически непроницаемую, прочную и устойчивую связь. Набивка может быть достаточно обжата для достяжения полной герметизации, при этом, практически отсутствует риск чрезмерного обжатия. 

Таким образом, сальниковая набивка RK-PACK 240CZ, в конструкции которой до 60% занимает терморасширенный графит, в результате увеличения ее плотности, которое происходит при перемещении графитового материала в результате обжатия набивки, приходит в то оптимальное состояние, при котором компонент графита достигает надлежащей, требуемой установленной плотности. Когда достигается оптимальная установленная плотность, происходит полная и качественная герметизация узла, часто, даже без необходимости режима контролируемых протечек, необходимых для охлаждения при применении сальниковых набивок из других волоконных материалов.

В СВОЮ ОЧЕРЕДЬ, ПРИМЕНЕНИЕ В КОНСТРУКЦИИ ГРАФИТОВОЙ НАБИВКИ RK-PACK 240CZ, УГЛОВОГО АРМИРОВАНИЯ УГЛЕРОДНОЙ ПРЯЖЕЙ, ОБЕСПЕЧИВАЕТ НАБИВКЕ ТЕ СВОЙСТВА, ХАРАКТЕРИСТИКИ И ВОЗМОЖНОСТИ, КОТОРЫЕ НЕ ДОСТУПНЫ ДЛЯ САЛЬНИКОВОЙ НАБИВКИ ВЫПОЛНЕННОЙ ТОЛЬКО ИЗ ТРГ ПРЯЖИ:

 Снижение или предотвращение экструзии мягкого графитового тела сальниковой набивки в технологические зазоры сальникового узла;

 Увеличение механической прочности графитовой набивки;

 Снижение рисков загрязнения рабочей жидкости частицами ТРГ, поскольку непосредственный контакт рабочей среды происходит не с графитовым телом сальниковой набивки, а с углами набивки, выполненными из  прочного углеродного волокна;

 Возможность применения для уплотнения более абразивных сред, поскольку непосредственный контакт рабочей среды происходит не с графитовым телом сальниковой набивки, а с теми частями набивки, конструкция которых выполнена углеродной пряжи, являющейся более стойкой к абразивным частицам.

БАЗОВЫЙ ГРАФИТОВЫМ МАТЕРИАЛ В ОСНОВЕ САЛЬНИКОВОЙ НАБИВКИ RK-PACK 240CZ, ОБЕСПЕЧИВАЕТ УГЛЕРОДНОЙ ПРЯЖЕ, ТАКЖЕ ПРИСУТСТВУЮЩЕЙ В КОНСТРУКЦИИ ДАННОЙ НАБИВКИ,  СЛЕДУЮЩИЕ, ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ, ПРЕИМУЩЕСТВА:

 Обеспечивает постоянную дополнительную смазку, что, например, позволяет снизить коэффициент трения у углерода;

 Способствует поглощению и рассеиванию тепла, обеспечивая высокую теплопроводность набивки в целом;

 Обеспечивает, свойственную исключительно ТРГ набивкам, установленную плотность, гарантируя качественную и надежную герметизацию.

Таким образом, комбинированная сальниковая набивка RK-PACK 240CZ, изготовленная на базе набивки из ТРГ и высокомодульной углеродной пряжи, это набивка с иными свойствами, параметрами и характеристиками, которые не доступны некомбинированным сальниковым набивкам, выполненным только из одного из этих материалов.

ПАРАМЕТРЫ МАТЕРИАЛОВ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ПРОИЗВОДСТВЕ САЛЬНИКОВОЙ НАБИВКИ RK-PACK 240CZ.

Как и отмечалось выше, в конструкции сальниковой набивки RK-PACK 240CZ, используется два типа материалов: базовый материал - пряжа из терморасширенного графита армированная стеклонитью RK-PACK 401G и, вспомогательный материал - высокомодульная углеродная пряжа  - RK-PACK 403M.

Высокомодульные углеродные волокна производятся либо из нефтяных пеков, методом формования из расплава с последующей карбонизацией и вытяжкой при 2500°С для увеличения модуля, либо из ПАН волокон. Получение высокомодульных углеродных волокон из ПАН волокна, включает в себя три основные стадии:

• стабилизация (термическое окисление) при 220°C ~ 300°C на воздухе;
• карбонизация при 1500 °C в атмосфере инертного газа;
• графитизация при 3000 °C в атмосфере инертного газа.

Полученные такими методами углеродные волокна, обладают рядом уникальных качеств, свойств и физико-механических параметров, которые определяют их, как один из наилучших материалов для производства специальных, мульти-сервисных, универсальных сальниковых набивок.

Высокомодульная углеродная пряжа, обладает прочностью и показателями разрывной нагрузки аналогичной этим параметрам для арамидной пряжи, но в отличие от арамида, углеродная пряжа имеет значительно более высокий показатель максимальной рабочей температуры, в разы превышающий этот показатель для арамидных волокон, отличную химическую стойкость (рН 0~14 против 4~11 у арамида). Кроме того, также, применительно к сальниковым набивкам, углеродные волокна сопоставимы с арамидными по износостойкости, но углеродные волокна более мягкие, и не оказывают столь негативного воздействия, не срабатывают металлические уплотняемые поверхности вала или штока.

Ниже, дана сравнительная таблица основных эксплуатационных характеристик пара-арамидных, мета-арамидных и высокомодульных углеродных волокон.

*Деструкция - потеря прочности и разрушение волокна.

В таблицах ниже, приведены основные параметры ТРГ пряжи RK-PACK 401G и углеродной пряжи RK-PACK 403M.

Сочетание двух видов материалов, ТРГ и высокомодульного углерода, обеспечивают сальниковой набивке RK-PACK 240CZ, те свойства и характеристики, которые не доступны сальниковым набивкам, выполненных из этих материалов – по отдельности.

Конструкция набивки RK-PACK 240CZ, выполненная в комбинации углеродной пряжи и пряжи из ТРГ, дало возможность обеспечить то качество и надежность герметизации отдельных узлов и оборудования, применение в которых отдельно ТРГ или углеродных набивок не было доступно.

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ПАРАМЕТРЫ САЛЬНИКОВОЙ НАБИВКИ RK-PACK 240CZ.

RK-PACK 240CZ – это универсальная сальниковая набивка, предназначенная для обеспечения надежной герметизации узлов, работающих в тяжелых условиях, в агрессивных средах при высоких давлениях и при температуре до  +470°С.. RK-PACK 240CZ, широко применяется на предприятиях химической промышленности, на добывающих и перерабатывающих производствах, водоканалах, предприятиях жилищно-коммунального хозяйства.

Комбинированная графито-углеродная набивка RK-PACK 240CZ, подходит для всех типов центробежных и плунжерных насосов, миксеров, блендеров, экструдеров, агитаторов. Набивка применяется на всех типах арматуры. Набивка RK-PACK 240CZ применяется в качестве статического уплотнения плоских разъемов (фланцевых соединений), крышек, люков.

НАБИВКА НЕ ПРЕДНАЗНАЧЕНА ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ СИЛЬНО АБРАЗИВНЫХ СРЕД.

ВНИМАНИЕ! Никогда не допускайте ситуаций, при которых, одновременно значения температуры, давления и скорости, достигнут максимальных, указанных в таблице значений.

РАБОЧИЕ СРЕДЫ ДЛЯ САЛЬНИКОВОЙ НАБИВКИ RK-PACK 240CZ.

Графитовые набивки RK-PACK 240CZ могут быть использованы для уплотнения и герметизации сред, чья химическая активность лежит в диапазоне рН 0~14, RK-PACK 240CZ, применяется для герметизации оборудования перекачивающих агрессивные химические среды, такие как, кетоны, органические растворители и спирты, также, сред углеводородов. Отлично работает в неабразивных водных растворах и т.д.

Высокомодульные углеродные волокна, обладают исключительной химической стойкостью. Комбинированные сальниковые набивки, в конструкции которых, как и в конструкции сальниковой набивки RK-PACK 240CZ, применена пряжа из терморасширенного графита и высокомодульного углерода, имеют практически одинаковый перечень сред, в которых их применение не допускается, ограничено, либо требуется специальная техническая оценка. 

Предоставляемая ниже информационная таблица по средам, является обобщенным, многолетним практическим опытом Rus-Kit Nanyang Sealing Materials, и носит исключительно информационный характер.

ОСНОВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА САЛЬНИКОВЫХ НАБИВОК RK-PACK, ВЫПОЛНЕННЫХ НА БАЗЕ ТЕРМОРАСШИРЕННОГО ГРАФИТА.

Поскольку одним из основных, базовыхматериалов в конструкции сальниковой набивки RK-PACK 240СZ, выступает терморасширенный графит, кратко выделим семь основных свойств и качеств ТРГ, определяющие его универсальность и преимущества, перед другими материалами, применяемыми в производстве сальниковых набивок. 

 Установленная плотность: Терморасширенный графит, является одним из немногих уплотнительных материалов, который увеличивает свою плотность при обжатии уплотнения (набивки, прокладки). Эта существенная особенность ТРГ называется установленной (регулируемой) плотностью. Сальниковая набивка из ТРГ в результате увеличения ее плотности, которое происходит при перемещении графитового материала в результате обжатия набивки, приходит в то оптимальное состояние, при котором компонент графита достигает надлежащей, требуемой установленной плотности. Когда достигается оптимальная установленная плотность, происходит полная и качественная герметизация узла, даже без контролируемых протечек, необходимых для охлаждения при применении других типов набивок.

 Эффект само-смазывания ТРГ набивок: Одно из важнейших свойств сальниковых набивок на основе ТРГ - они не требуют дополнительной смазки, то есть, ТРГ сам выступает в качестве смазочного компонента. Сам графит, и его модификация - терморасширенный графит, являются основой, либо ингредиентом, в производстве множества смазочных материалов, в виде масел, гелей, суспензий и т.д.

  Низкий коэффициент трения ТРГ: Графит является одним из примеров материала обладающим низким коэффициентом трения. Реальный коэффициент трения графитовой набивки по стали, лежит в пределах 0.08~0.15 (в соответствии с ГОСТ JB/T6371, коэффициент трения графитовой набивки не должен превышать 0,2). Сальниковая набивка из ТРГ обладает низким коэффициентом статического и динамического трения вне зависимости от температуры и иных факторов. Кроме того, для сальниковых набивок, изготовленных из терморасширенного графита, исключено такое физическое явления, как холодный поток (ползучесть).

  Высокая теплопроводность набивок из ТРГ: Теплопроводность сальниковых набивок из терморасширенного графита, является одной из ключевых характеристик ТРГ набивок, определяющих возможность их применения в условиях высоких температур и давлений. Теплопроводность сальниковой набивки, это способность, стремление сальниковой набивки, прийти к состоянию термодинамического равновесия с контактируемыми поверхностями сальникового узла. В практическом значении, применительно к ТРГ набивке, это означает, что графитовая набивка не накапливает тепло в своем теле, а эффективно передает его изнутри, через свою поверхность в окружающую и контактирующую с ней внешнюю среду (воздух, крышка сальниковой камеры, вал и т.д.), то есть рассеивает тепло во внешних объектах, стремясь прийти к одинаковой с ними температуре.

  Коррозионная и химическая стойкость сальниковых набивок из ТРГ: Одним из ключевых свойств сальниковых набивок из ТРГ, является их уникальная коррозионная и химическая стойкость, то есть способность ТРГ противостоять воздействию коррозионной среды без изменения своих свойств.

  Термостойкость: Высокая термическая стойкость и стабильность. Даже под воздействие высоких давлений в химически агрессивных средах, ТРГ не окисляется, не выгорает, не теряет свою массу и объем и обеспечивает надежную герметизацию.

  Длительный срок годности уплотнений из ТРГ: Сальниковые набивки из ТРГ, при условии их надлежащего качества, в части содержания в них связующих веществ в допустимых количествах, имеют практически неограниченный срок хранения. Гарантийный срок хранения для ТРГ набивок RK-PACK, составляет 5 лет с последующей пролонгацией, после технического освидетельствования, еще на 5 лет. Для сальниковых набивок из ТРГ RK-PACK «Премиум» класса, RUS-KIT Nanyang Sealing Materials, определяет гарантийный срок в 25 лет.