Меню

Гост уплотнения высокого давления

Гост уплотнения высокого давления

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

УПЛОТНЕНИЯ ШЕВРОННЫЕ РЕЗИНО-ТКАНЕВЫЕ
ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ

Rubber-fabric chevron seals for hydraulic units.
Specifications

Срок действия с 01.01.79
до 01.01.94*
______________________________
* Ограничение срока действия снято
по протоколу N 3-93 Межгосударственного Совета
по стандартизации, метрологии и сертификации
(ИУС N 5-6, 1993 год). — Примечание «КОДЕКС».

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР

РАЗРАБОТЧИКИ

Г.С.Клитеник, канд. техн. наук; 3.Д.Орлов, канд. техн. наук; Г.С.Орлова, Л.Н.Бабич

2. УТВЕРЖДЕН и ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 23.09.77 N 2293

3. Срок проверки — 1992 г., периодичность проверки — 5 лет

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

Номер пункта, приложения

5. Срок действия продлен до 01.01.94 (Постановление Госстандарта СССР от 20.06.88 N 1908)

6. ПЕРЕИЗДАНИЕ (август 1990 г.) с Изменениями N 1, 2, 3, утвержденными в июле 1983 г., марте 1987 г., июле 1988 г. (ИУС 11-83, 6-87, 9-88).

Настоящий стандарт распространяется на шевронные резино-тканевые уплотнения для штоков и цилиндров гидравлических устройств диаметром до 2000 мм, работающих при давлении до 63 МПа со скоростью возвратно-поступательного движения до 3 м/с в среде минеральных масел, нефти, пресной и морской воды, водных эмульсий при температуре от минус 50 до плюс 100 °С (кратковременно до 120 °С).

Типовые конструкции уплотнений штоков и цилиндров указаны в приложении 1.

1. КОНСТРУКЦИЯ И РАЗМЕРЫ

1. КОНСТРУКЦИЯ И РАЗМЕРЫ

1.1. Конструкция и размеры комплекта уплотнения должны соответствовать указанным на черт.1 и табл.1.

Размер соответствует диаметру уплотняемого штока. Размер соответствует диаметру уплотняемого цилиндра. Размер указан при наибольших предельных размерах, входящих в комплект деталей без поджатия.

1 — шевронная манжета; 2 — нажимное кольцо; 3 — опорное кольцо

Источник

Гост уплотнения высокого давления

ГОСТ 32600-2013
(ISO 21049:2004)

НАСОСЫ. УПЛОТНИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ВАЛА ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ И РОТОРНЫХ НАСОСОВ

Общие технические требования и методы контроля

Pumps. Shaft sealing systems for centrifugal and rotary pumps. General technical requirements and control methods

Дата введения 2014-11-01

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью «ТЕХНОНЕФТЕГАЗ» (ООО «ТЕХНОНЕФТЕГАЗ») на основе собственного аутентичного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 5

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 27 декабря 2013 г. N 63-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Минэкономики Республики Армения

Госстандарт Республики Беларусь

Госстандарт Республики Казахстан

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 апреля 2014 г. N 426-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 32600-2013 (ISO 21049:2004) введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 ноября 2014 г.

5 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ISO 21049:2004* Pumps — Shaft sealing systems force centrifugal and rotary pumps (Насосы. Уплотнительные системы вала для центробежных и роторных насосов).
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. — Примечание изготовителя базы данных.

Дополнительные положения и требования, а также сноски, включенные в текст настоящего стандарта для учета потребностей национальной экономики и особенностей российской национальной стандартизации, выделены курсивом*.
________________
* В бумажном оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов в разделе «Предисловие» и приложении ДА приводятся обычным шрифтом, остальные по тексту документа выделены курсивом. — Примечание изготовителя базы данных.

Перевод с английского языка (en).

Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным стандартам приведены в дополнительном приложении ДА.

Степень соответствия — модифицированная (MOD).

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Введение

Международный стандарт ISO 21049 был подготовлен Техническим комитетом ISO/TC 115 «Насосы» Подкомитетом SC 3 «Установка и специальное применение» совместно с Техническим комитетом ISO/TC 67 «Материалы, оборудование и морские сооружения для нефтяной и газовой промышленности» Подкомитетом SC 6 «Перерабатывающее оборудование и системы».

В основе настоящего стандарта лежат накопленные знания, а также опыт производителей и потребителей оборудования нефтяной и газовой промышленности. Однако использование данного оборудования не ограничено только этими отраслями промышленности.

Пользователи настоящего стандарта должны знать, что для отдельных применений могут потребоваться дополнительные или особые требования. Настоящий стандарт не предписывает поставщику отказываться от предложений или покупателю от приобретения оборудования другого технического решения. Это оказывается особенно важным, при появлении новых или развивающихся технологий. Альтернативный вариант разрешается, если изготовитель/поставщик идентифицирует любые отклонения от настоящего стандарта и предоставляет их подробное описание.

Задача настоящего стандарта помочь заказчику/потребителю с выбором способов эксплуатации торцовых уплотнений для насосов.

Настоящий стандарт является самостоятельным стандартом по уплотнениям и ссылается в нормативных аспектах на ISO 13709. Настоящий стандарт целесообразно применять к новым и модифицированным насосам, а также к насосам, которые не относятся к стандарту 13709 (насосы по [1], [2] и [3]).

В настоящем стандарте единицы измерений, используемые на практике в США, заключены в скобки.

Специальный знак в виде черной точки ( ) в начале раздела или подраздела указывает на то, что либо требуется дополнительное решение, либо заказчику/потребителю необходимо предоставить дополнительную информацию. Эта информация должна быть указана в справочных листах технических требований или представлена по запросу или по заказу на поставку (согласно приложению В).

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования и дает рекомендации к уплотнительным системам центробежных и роторных насосов, применяемых в нефтяной и газовой промышленности. Стандарт применяется на опасных, пожароопасных и/или токсичных технологических производствах для обеспечения большой степени надежности работы оборудования, при минимальных затратах на его герметизацию, и снижения выделений в атмосферу. Стандарт распространяется на уплотнения валов насосов диаметром от 20 мм (0,75 дюйма) до 110 мм (4,3 дюйма).

Настоящий стандарт может быть использован при модернизации существующего оборудования. Система классификации конструкций уплотнений по настоящему стандарту приводится в категориях, типах, конфигурациях и компоновках.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты*:
________________
* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. — Примечание изготовителя базы данных.

ГОСТ 8724-2002 (ИСО 261-98) Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Диаметры и шаги

ГОСТ 24705-2004 (ИСО 724:1993) Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Основные размеры

ГОСТ 28860-90 (ИСО 1629-87) Каучук и латексы. Номенклатура

ГОСТ ЕН 10269-2007 Стали и никелевые сплавы для крепежных изделий, применяемых при высоких и/или низких температурах

ГОСТ 32601-2013 (ISO 13709:2009) Насосы центробежные для нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности. Общие технические требования

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 бесконтактное уплотнение (non-contacting seal): Тип уплотнения, в котором соприкасающиеся поверхности образуют аэродинамические или гидродинамические воздействия для поддержания рабочего зазора между уплотняющим и ответным кольцами.

Примечание — Бесконтактные уплотнения специально спроектированы таким образом, чтобы всегда имелся рабочий зазор между неподвижной и вращающейся поверхностями колец пар трениями.

3.2 буферная жидкость (buffer fluid): Жидкость подаваемая извне, находящаяся под давлением меньшим, чем рабочее давление в камере уплотнения. Эта жидкость используется в качестве смазки и/или буфера в уплотнении второго типа.

3.3 внутреннее уплотнение (inner seal): Устройство уплотнения конфигурации 2 и 3, расположенное в уплотнительной камере ближе всего к рабочему колесу насоса.

3.4 внутреннее циркуляционное устройство (internal circulating device pumping ring): Устройство, расположенное в буферной/затворной жидкостной камере уплотнения для обеспечения циркуляции жидкости через теплообменник или резервуар затворной/буферной жидкости.

3.5 вторичное уплотнение (secondary seal): Элемент, предотвращающий утечки через другие элементы уплотнения (например, уплотнительное кольцо круглого сечения, гибкая прокладка из графита или сильфон).

3.6 вторичное уплотнение из фторкаучука (fluoro elastomer) FKM: Уплотнительное кольцо круглого сечения. Обычно используется в торцовых уплотнениях.

3.7 внутренняя компоновка уплотнения (internally-mounted seal): Уплотнение установлено в пределах камеры уплотнения и уплотнительной крышки.

3.8 воспламеняемые углеводороды (flashing hydrocarbon): Жидкие углеводороды под давлением насыщенного пара выше 0,1 МПа ((1 бар изб.) (14,7 фунт/psi)) при рабочей температуре насоса, или жидкость, закипающая в условиях окружающей среды.

3.9 вторичное уплотнение из перфторкаучука (perfluoro elastomer), FFKM: Химически стойкое уплотнительное кольцо круглого сечения, устойчивое к воздействиям высоких температур.

3.10 втулка дроссельная (throat bushing): Устройство, образующее ограниченно-узкий зазор вокруг втулки (или вала) между внутренним уплотнением и рабочим колесом.

3.11 гидравлически разгруженное уплотнение (balanced seal): Тип торцового уплотнения, в котором коэффициент нагрузки меньше единицы.

3.12 гибкий графит (flexible graphite): Материал из чистого углеродного графита, используемый в качестве статических прокладок (вторичное уплотнение) в конструкции торцовых уплотнений. Этот материал применяют в любых условиях, начиная с криогенных сред и заканчивая высокотемпературными средами.

3.13 динамическое уплотняемое давление (dynamic sealing-pressure rating): Наибольший перепад давления, который выдерживают уплотнение или уплотнительный узел при вращении вала при максимально допустимой температуре.

Примечание — Уплотнение также выдерживает номинальное статистическое* давление.
___________________

* Текст документа соответствует оригиналу. — Примечание изготовителя базы данных.

3.14 дросселирующая втулка (throttle bushing): Устройство, образующее ограниченно узкий зазор вокруг втулки (или вала) на наружном конце торцового уплотнения.

3.15 заказчик/потребитель (purchaser): Агент, направляющий заказ и технические требования поставщику.

3.16 затворная жидкость (barrier fluid): Затворная жидкость, подаваемая извне и находящаяся под более высоким давлением, чем рабочее давление в камере уплотнения насоса, упомянутом в «Конфигурация 3 уплотнения» и применяемом для полной изоляции перекачиваемой жидкости от окружающей среды.

3.17 запас рабочего температурного режима (product temperature margin): Разница между температурой испарения жидкости при рабочем давлении в камере уплотнения и фактической температурой жидкости.

Примечание — Для чистых жидкостей температура испарения представляет собой температуру насыщения в камере давления уплотнения; для смешиваемых жидкостей температура испарения представляет собой температуру насыщения смеси в камере давления уплотнения.

3.18 изготовитель/поставщик уплотнения (seal manufacturer): Предприятие, которое проектирует, изготавливает, проводит испытания и обеспечивает техническую поддержку и общую поддержку эксплуатации уплотнительных комплексов.

3.19 изготовитель/поставщик насоса (pump manufacturer): Предприятие, которое проектирует, производит, проводит испытания и обеспечивает техническую поддержку насоса.

Примечание — Изготовитель/поставщик насосов также может приобрести уплотнительную систему и установить ее.

3.20 изготовитель/поставщик (vendor/supplier): Изготовитель/поставщик оборудования или агент изготовителя обязан обеспечить производство, поставку и техническое обслуживание оборудования.

Примечание — Настоящий стандарт касается обязанностей только заказчика/потребителя и изготовителя/поставщика, хотя существуют и другие стороны, вовлеченные в процесс производства и приобретения оборудования: это подрядчик, дилер и т.д. Их деятельность в настоящем стандарте не рассматривается.

3.21 корпус уплотнения (containment seal chamber): Составная часть торцового упллотнения, образующая полость, в которую установлено герметичное уплотнение.

3.22 камера уплотнения (seal chamber): Элемент конструкции корпуса насоса или отдельная приставная часть, формирующая пространство между валом и корпусом насоса, в который устанавливается торцовое уплотнение.

3.23 компоновка «спиной к спине» (back-to-back configuration): Сдвоенное торцевое уплотнение, в котором упругий элемент установлен между ответными кольцами.

3.24 контактное уплотнение (contacting seal): Конструкция уплотнения, в котором уплотнительные поверхности не сконструированы для специального создания аэродинамических и гидродинамических сил для поддержания рабочего зазора.

Примечание — Контактные уплотнения могут образовывать сплошную жидкостную пленку, хотя это не типично для них. Контактные уплотнения не включают специальную геометрию (углубления, волнистость, канавки, проточки) для обеспечения зазора. Степень контакта обычно очень небольшая, позволяющая обеспечить надежность работы уплотнения с минимальной утечкой.

3.25 конфигурация «сдвоенное уплотнение с подачей буферной жидкости без давления (тандем)» (face-to-back configuration): Сдвоенное уплотнение, в котором одно ответное кольцо находится между двумя упругими, и один упругий элемент расположен между двумя ответными кольцами.

3.26 конфигурация «двойное уплотнение с подачей барьерной жидкости под давлением («лицом к лицу») (face-to-face configuration): Двойное уплотнение, в котором оба ответных кольца находятся между упругими элементами.

3.27 конфигурация 1 уплотнения (Arrangement 1 seal): Одинарное торцовое уплотнение картриджного типа.

3.28 конфигурация 2 уплотнения (Arrangement 2 seal): Двойное торцевое уплотнение картриджного типа с давлением в полости между уплотнениями ниже, чем давление в камере уплотнения.

3.29 конфигурация 3 уплотнения (Arrangement 3 seal): Двойное торцовое уплотнение картриджного типа, использующее внешние системы затворной жидкости.

3.30 концентрация утечки (leakage concentration): Количественный показатель (концентрация) летучих (взрывоопасных) органических соединений или других нормируемых выбросов в окружающую среду непосредственно около уплотнения.

3.31 корпус, работающий под давлением (pressure casing): Совокупность всех неподвижных деталей уплотнения, работающих под давлением: камера уплотнения, корпус уплотнения, резервуар барьерной/буферной жидкости и другие элементы, за исключением уплотняющего и ответного колец.

3.32 кристаллизующаяся жидкость (crystallizing fluid): Жидкость, участвующая в процессе формирования твердых частиц или образующая твердые частицы в процессе дегидратации или химической реакции.

Читайте также:  Погружной насос повышенного давления

3.33 коэффициент нагрузки (seal balance ratio): Отношение площади уплотняющей поверхности, на которую действует сила гидродинамического давления в камере уплотнения, к общей площади уплотняющей поверхности.

Примечание — В соответствии с рисунком 10 выражается в процентном соотношении.

3.34 картриджное уплотнение (cartridge seal): Единый узел (включает в себя детали с уплотнительными поверхностями, упругие элементы, корпусные детали, втулку и вторичные уплотнения), который предварительно собирают, испытывают, как самостоятельное устройство.

3.35 легкие углеводороды (light hydrocarbon): Углеводородная жидкость, которая закипает при нормальных условиях.

Примечание — Как правило, это относится к чистым и смешанным потокам пентана ( ) и более легким жидкостям.

3.36 летучее опасное загрязняющее атмосферу вещество (volatile hazardous air pollutant), VHAP: Любое соединение, представленное в [4].

3.37 летучесть (flashing): Быстрое изменение агрегатного состояния вещества с жидкого на газообразное.

Примечание — В динамических уплотнениях жидкость проходит между основными уплотняющими поверхностями, создавая силу трения, или когда давление жидкости ниже давления насыщенного пара жидкости из-за падения давления вдоль уплотняющих поверхностей.

3.38 максимальная рабочая температура (maximum operating temperature): Максимальная температура, которая может воздействовать на торцовые уплотнения.

Примечание — Рабочий режим определяется заказчиком/потребителем.

3.39 максимально допустимая температура (maximum allowable temperature): Максимальная постоянная температура, которую выдерживает оборудование (или любой элемент, к которому термин применяется) при контакте с определенной жидкостью и заданном максимальном рабочем давлении.

Примечание 1 — Данная информация предоставляется изготовителем/поставщиком уплотнений.

Примечание 2 — Максимально допустимую температуру обычно устанавливают в соответствии со свойствами материала. Это может быть либо материал корпуса, либо материал вторичных уплотнений. Предел текучести и предел прочности материала также зависят от температуры. Напряженность детали может зависеть от рабочего давления. Таким образом, граница между пределом прочности материала и рабочей нагрузкой зависит от рабочей температуры материала и напряженности детали. Если температура среды понижается, то прочность и напряженность материала увеличивается. Это является причиной связи максимально допустимой температуры и заданного максимального рабочего давления.

3.40 максимально допустимое рабочее давление (maximum allowable working pressure), MAWP: Максимальное постоянное давление, выдерживаемое оборудованием (или любым элементом, к которому применяется термин) при контакте с определенной жидкостью и заданной максимальной рабочей температурой.

Примечание — Для сравнения: номинальное статическое усилие при герметизации (3.42), номинальное динамическое усилие при герметизации (3.12).

3.41 максимальное динамическое уплотняемое давление (maximum dynamic sealing pressure), MDSP: Наибольшее давление, возникающее в уплотнении (или уплотнениях), при эксплуатации в установленных рабочих условиях и во время запуска/выключения оборудования.

Примечание — При определении данного параметра основное внимание направлено на максимальное давление всасывания, давление промывочной жидкости и на изменения зазоров в насосе. Этот рабочий режим определяется заказчиком/потребителем.

3.42 максимальное статистическое* уплотняемое давление (maximum static sealing pressure), MSSP: Наибольшее давление, за исключением давлений, возникающих при проведении гидравлических испытаний, которое может воздействовать на уплотнение (или уплотнения) при выключении насоса.
___________________

* Текст документа соответствует оригиналу. — Примечание изготовителя базы данных.

Примечание — Рабочий режим определяется заказчиком/потребителем.

3.43 наружное уплотнение (outer seal): Уплотнение (конфигурация уплотнения 2 и 3), расположенное дальше всего от рабочего колеса насоса.

3.44 нелетучие углеводороды (non-flashing hydrocarbon): Жидкий углеводород с давлением насыщенного пара меньше, 0,1 МПа (1 бар изб.) (14,7 фунт/psi) при определенной рабочей температуре, или жидкость, которая не кипит в нормальных условиях.

3.45 номинальное статическое уплотняемое давление (static sealing-pressure rating): Наибольшее давление, при максимально допустимой температуре, которое выдерживает уплотнение при вращении вала при максимально допустимой температуре.

Примечание — На уплотнение также воздействует номинальное гидродинамическое давление.

3.46 ответное кольцо (mating ring): Кольцо пары трения, устанавливаемое на втулке или в корпусе, аксиально неподвижно.

3.47 осмотр в присутствии заказчика/испытание в присутствии заказчика (witnessed inspection/witnessed test): Осмотр или испытание, о месте и времени проведения которого уведомлен заказчик/потребитель. Они проводятся только в присутствии заказчика/потребителя или его представителя.

3.48 патрубок с дросселем (orifice nipple): Патрубок трубопровода, изготовленный из цельной прутковой заготовки с просверленным отверстием для ограничения расхода жидкости во вспомогательном трубопроводе.

Примечание — Патрубки с отверстием обычно находятся на системах схемы 11.

3.49 плавающая втулка (floating bushing): Втулка, которую устанавливают на вал или втулку уплотнения, оставляя достаточный зазор по наружному диаметру с целью радиального перемещения.

3.50 поводковое кольцо (drive collar): Внешняя деталь уплотнительного картриджа, которая передает крутящий момент на втулку уплотнения и препятствует осевому смещению втулки уплотнения относительно вала.

3.51 полимеризующаяся жидкость (polymerizing fluid): Жидкость, находящаяся в процессе изменения или в состоянии изменения одного химического соединения в другое, с образованием полимерных цепочек. В результате она будет обладать новыми свойствами. Обычно жидкость становится более вязкая и/или липкая.

3.52 промывка (quench, noun): Подвод к узлу уплотнения со стороны атмосферы нейтральной среды (воды или пара) для исключения образования твердых отложений, которые могут препятствовать перемещению упругого элемента торцового уплотнения.

3.53 приемочные испытания (observed test): Испытание изделия, выполняемое под наблюдением заказчика/потребителя, который получил от изготовителя/ поставщика уведомление об испытаниях. Данная проверка является дополнительной.

3.54 порт (port): Проходной канал для жидкости, как правило, располагается в корпусе уплотнения.

3.55 промывочная жидкость (flush, noun): Жидкость, которая вводится в камеру уплотнения со стороны рабочей жидкости в непосредственной близости к уплотняющим поверхностям. Как правило, ее используют для охлаждения и смазки уплотняющих поверхностей.

3.56 применение торцового уплотнения в жидкостях, не содержащих углеводороды (non-hydrocarbon service): Использование торцового уплотнения в жидкостях (подкисленная вода, вода для питания котлов, гидроокись натрия, кислоты и амины), не содержащими жидкие углеводороды или с небольшим содержанием углеводородов.

3.57 рабочие условия (service condition): Максимальная/минимальная температура или давление при статическом или динамическом режимах.

3.58 резервное уплотнение (containment seal): Тип уплотнения, состоящий из одного упругого элемента, кольцевого уплотнения и уплотнительного кольца дисковой или кольцевой формы, которые установлены в камере герметичного уплотнения.

Примечание — Наружное уплотнение конфигурации 2 является герметичным уплотнением.

3.59 сильфонное уплотнение (bellows seal): Тип торцовых уплотнений, в котором используют упругий металлический сильфон в качестве вторичного уплотнения и упругого элемента.

3.60 система промывки (flush plan): Трубопровод определенной конфигурации, инструментов и средств управления, связанная с уплотнениями, для обеспечения направленной подачи жидкости.

Примечание — В зависимости от способа применения, типа уплотнения и конфигурации изменяют схемы трубопровода в системе промывки.

3.61 система распределенной промывки (distributed flush system): Совокупность отверстий, проходов, перегородок и т.д., предназначенных для подачи промывочной жидкости по окружности уплотняющих поверхностей.

3.62 скорость утечки (leakage rate): Объем или масса жидкости, проходящей между уплотняющими поверхностями (через уплотнение) в определенный промежуток времени.

3.63 сдвоенное торцовое уплотнение (dual mechanical seal): Все виды устройств уплотнений конфигурации 2 и конфигурации 3.

3.64 соединение (connection): Резьбовое или фланцевое соединение между портом и трубой или частью трубопровода.

3.65 ступенчатая втулка (hook sleeve): Втулка со ступенью или выступом со стороны рабочей жидкости, которую устанавливают на вал для его защиты от износа и коррозии.

Примечание — Ступень обычно упирается в лопастное колесо для удержания его и прокладки между валом и выступом (уступом).

3.66 суммарное показание индикатора/суммарное биение индикатора (total indicator reading/total indicated runout) TIR: Разность между максимальным и минимальным показанием циферблатного индикатора или другого аналогичного устройства, осуществляющего мониторинг торца или цилиндрической поверхности в течение одного оборота контролируемой поверхности.

Примечание — Если цилиндрическая поверхность является идеальной, индикатор показывает, что эксцентриситет равен половине показания индикатора. Если же торец является идеально плоским, то индикатор показывает отклонение от перпендикулярности, равное показанию индикатора. В случае же, если рассматриваемый диаметр не является идеально цилиндрическим или плоским, интерпретация значения TIR оказывается более сложной и может представлять овальность или огранку.

3.67 уплотнение (seal): Сочетание уплотняющего кольца, ответного кольца, вторичного уплотнения (уплотнений), осевого упругого элемента (элементов) и вспомогательных средств, которое позволяет герметизировать вращающийся вал насоса относительно неподвижного корпуса.

3.68 уплотняющее кольцо (seal ring): Кольцо пары трения, на которое передается силовая нагрузка от упругого элемента и давления жидкости.

3.69 уплотнение с аксиально неподвижным вторичным уплотнением (non-pusher seal): Уплотнение, в котором вторичное уплотнение не должно перемещаться в осевом направлении для компенсации износа и (или) биения.

Примечание — Уплотнение аксиально неподвижное обычно используется с металлическим сильфоном типа В или С.

3.70 уплотнение с аксиально подвижным вторичным уплотнением (pusher seal): Уплотнение, в котором О-образное кольцо установлено между уплотняющим кольцом и втулкой или корпусом, и в котором вторичное уплотнение перемещается аксиально для компенсации износа и (или) биения.

3.71 уплотнение типа A (Type A seal): Уплотнение с аксиально подвижным вторичным уплотнением, с набором пружин, с О-образным резиновым кольцом, гидравлически разгруженное, картриджной конструкции, с внутренним монтажом.

3.72 уплотнение типа В (Туре В seal): Уплотнение с аксиально неподвижным вторичным уплотнением с металлическим сильфоном, с О-образным резиновым кольцом, с внутренним монтажом, картриджной конструкции.

3.73 уплотнение типа С (Туре С seal): Высокотемпературное уплотнение с аксиально неподвижным вторичным уплотнением с металлическим сильфоном, с внутренним монтажом, картриджной конструкции. Вторичным уплотнением служит гибкий графит.

3.74 уплотнительное кольцо с круглым сечением (O-ring): Резиновое кольцевое уплотнение с поперечным сечением О-образной формы, которое используется в качестве дополнительного уплотнения или прокладки.

3.75 уплотняющая поверхность (seal face): Сторона или торец уплотнительного кольца или кольцевого уплотнения, которые обеспечивают уплотнение на кольце.

3.76 упругий элемент (flexible element): Набор деталей, компенсирующих осевые перемещения от вращающихся и неподвижных деталей.

3.77 фланец корпуса (gland plate): Торцевая панель, соединяющая неподвижный узел торцовых уплотнения и камеру уплотнения/камеру герметичного уплотнения.

3.78 элемент, препятствующий проворачиванию (anti-rotation device): Элемент, применяемый для предотвращения проворачивания одного компонента относительно соседних компонентов торцового уплотнения.

Примечание — Шпонка, штифт.

Сокращения и обозначения

В настоящем стандарте применены следующие сокращения и обозначения:

AISI — Американский институт стали и сплавов;

ЕРА — Агентство по защите окружающей среды;

API — Американский нефтяной институт;

ASME — Американское общество инженеров механиков;

AWS — Американское общество по сварке;

ETSI — Европейский институт телекоммуникационных стандартов;

FFKM — перфторэластомер полиметиленного типа, имеющий все группы заместителя в цепи полимера: фтор, перфторалкил или перфторалкилированные группы;

FKM — является наибольшей категорией фторэластомеров (80%) полиметиленного типа, имеет такие заместители в цепи полимера, как фтор, алкилирован, перфторалкилирован или перфторалкилированные группы;

NEMA — Национальная ассоциация производителей электроэнергии;

NFPA — Национальная ассоциация противопожарной безопасности;

TIR — суммарное показание индикатора/суммарное биение индикатора;

(ЕС) — EN — европейские стандарты, принятые ETSI;

(МДРД) — MAWP — максимально допустимое рабочее давление;

(МДДУ) — MDSP — максимальное динамическое давление уплотнения;

(МСДУ) — MSSP — максимальное статистическое* давление уплотнения;
___________________

* Текст документа соответствует оригиналу. — Примечание изготовителя базы данных.

(МЭК) — IEC — Международная электротехническая комиссия.

4 Уплотнительные системы

4.1 Категории, типы и конфигурации уплотнения

4.1.1 Общие положения

Устройство уплотнения, описанное в настоящем стандарте, может быть разделено на три категории (1, 2, 3), три типа (А, В, С) и три конфигурации (1, 2, 3). Устройство уплотнений 2 и 3 типа может быть ориентировано в следующих направлениях: конфигурация «спина к спине», конфигурация «лицом к лицу», конфигурация «тандем». Эти категории, типы, конфигурации и направления описаны ниже. На рисунках 1-9 показаны их типовые представители.

Рисунок 1 — Конфигурация уплотнения

Рисунок 1 — Конфигурация уплотнения

Рисунок 2 — Категория 1: Одно уплотнение в картриджном узле

a) 1CW-FX, контактное одинарное жидкостное уплотнение с неподвижной дросселирующей втулкой

б) 1CW-FL, контактное одинарное жидкостное уплотнение с плавающей дросселирующей втулкой

в) Типовая ориентация соединения фланца корпуса

Примечание — Обозначение соединений в соответствии с 6.1.2.17 и таблицей 1.

Рисунок 2 — Категория 1: Одно уплотнение в картриджном узле

Рисунок 3 — Категория 2. Два уплотнения в картриджном узле с буферной жидкостью

a) 2CW-CW, сдвоенное контактное жидкостное уплотнение

б) Типовая ориентация соединения фланца корпуса

Примечание — Обозначение соединений в соответствии с 6.1.2.17 и таблицей 1.

Рисунок 3 — Категория 2. Два уплотнения в картриджном узле с буферной жидкостью

Рисунок 4 — Конфигурация 2: два уплотнения в картриджном узле с газовой буферной жидкостью/без буферной жидкости

a) 2CW-CS, контактное жидкостное резервное внутреннее уплотнение

б) 2NC-CS, бесконтактное резервное внутреннее уплотнение

в) Типовая ориентация соединения фланца корпуса для 2CW-CS

г) Типовая ориентация соединения фланца корпуса для 2NC-CS

Примечание — Обозначение соединений в соответствии с 6.1.2.17 и таблицей 1.

Рисунок 4 — Конфигурация 2: два уплотнения в картриджном узле с газовой буферной жидкостью/без буферной жидкости

Рисунок 5 — Конфигурация 3: два уплотнения в картриджном узле с затворной жидкостью

а) конфигурация «сдвоенное уплотнение с подачей буферной жидкости без давления (тандем)», 3CW-FB, контактное жидкостное уплотнение

б) Компоновка «спиной к спине», 3CW-BB, контактное жидкостное уплотнение

в) конфигурация «двойное уплотнение с подачей барьерной жидкости под давлением («лицом к лицу») 3CW-FF, контактное жидкостное уплотнение

г) Типовая ориентация соединения фланца корпуса

Примечание — Обозначение соединений в соответствии с 6.1.2.17 и таблицей 1.

Рисунок 5 — Конфигурация 3: два уплотнения в картриджном узле с затворной жидкостью

Рисунок 6 — Конфигурация 3: два уплотнения в картриджном узле с газовой затворной жидкостью

а) Компоновка «спиной к спине», 3NC-BB, бесконтактные уплотнения

б) конфигурация «двойное уплотнение с подачей барьерной жидкости под давлением («лицом к лицу») 3NC-FF, бесконтактные уплотнения

в) конфигурация «сдвоенное уплотнение с подачей буферной жидкости без давления (тандем)», 3NC-FB, бесконтактные уплотнения

г) Типовая ориентация соединения фланца корпуса

Примечание — Обозначение соединений в соответствии с 6.1.2.17 и таблицей 1.

Рисунок 6 — Конфигурация 3: два уплотнения в картриджном узле с газовой затворной жидкостью

Рисунок 7 — Уплотнения типа А

Рисунок 7 — Уплотнения типа А

Рисунок 8 — Уплотнение типа В

а) Стандартное (вращающийся узел сильфона)

Читайте также:  500 бар водяного давления

б) Альтернативное (неподвижный узел сильфона)

Рисунок 8 — Уплотнение типа В

Рисунок 9 — Уплотнение типа С

а) Стандартное (неподвижный узел сильфона)

б) Альтернативное (вращающийся узел сильфона)

Рисунок 9 — Уплотнение типа С

4.1.2 Категории уплотнений

Существует три приведенные ниже категории уплотнения:

Категория 1. Предназначена для использования в камерах уплотнений насосов, спроектированных не по ГОСТ 32601. Они должны соответствовать по размерам [1], [2] и [5] (тип С). Область применения данной категории должна ограничиваться температурой в камере уплотнения от минус 40°С (минус 40°F) до плюс 260°С (500°F) и абсолютным давлением до 2,2 МПа ((22 бар изб.) (315 фунт/psi)).

Категория 2. Предназначена для использования в камерах уплотнения, с размером оболочки камеры, выбранной в соответствии с ГОСТ 32601. Область применения данной категории должна ограничиваться температурой в камере от минус 40°С (минус 40°F) до плюс 400°С (750°F) и абсолютным давлением до 4,2 МПа ((42 бар) (615 фунт/psi)).

Категория 3. Представляет собой наиболее перспективную конструкцию уплотнения, при проведении испытаний, которой необходимо, чтобы уплотнительный картридж был заполнен определенной жидкостью. Уплотнения должны соответствовать требованиям к оболочке камеры уплотнения по ГОСТ 32601 (или аналогичному). Область применения данной категории должна ограничиваться температурой в камере от минус 40°С (минус 40°F) до 400°С (750°F) и абсолютным давлением до 4,2 МПа ((42 бар изб.) (615 фунт/psi)).

Аннотация основных отличий трех категорий уплотнений приведена в приложении А. Если значения температуры и давления превышают диапазоны данных категорий (при использовании жидкости, не указанной в приложение А), то могут потребоваться дополнительные исследования по отбору уплотнений.

4.1.3 Типы уплотнения

Существует три типа уплотнений:

Тип А. Вращающееся уплотнение (сбалансированное, с внутренним монтажом, картриджного типа) с аксиально подвижным вторичным уплотнением с набором пружин. Элементами вторичного уплотнения являются уплотнительные кольца с круглым сечением. Материалы, из которых должны изготавливать уплотнения, приведены в разделе 6.

Указания по материалам, рассмотренным в эквивалентных стандартах, приведены в приложении В. Уплотнение типа А показано на рисунке 7.

Тип В. Вращающееся металлическое сильфонное уплотнение (сбалансированное, с внутренним монтажом, картриджного типа) с аксиально неподвижным вторичным уплотнением. Элементами вторичного уплотнения являются резиновые уплотнительные кольца с круглым сечением. Преимуществом уплотнения с металлическим сильфоном служит использование только статических вторичных уплотнений. Данное уплотнение может быть использовано вместо стандартного типа А в условиях низкой температуры. Материалы, из которых должны изготавливать уплотнения выбираются в соответствии с разделом 6.

Указания по материалам, рассмотренным в эквивалентных стандартах, приведены в приложении Б. Уплотнение типа В показано на рисунке 8.

Тип С. Высокотемпературное металлическое сильфонное уплотнение (сбалансированное, с внутренним монтажом, картриджного типа) аксиально неподвижное. Вторичным уплотнением являются кольца, выполненные из гибкого графита. Стационарные уплотнения с металлическим сильфоном в основном используются при воздействии на него высокой температуры. Материалы, из которых должны изготавливать данные уплотнения, выбираются в соответствии с разделом 6.

Указания по материалам, рассмотренным в эквивалентных стандартах, приведены в приложении Б. Уплотнение типа С показано на рисунке 9.

Преимуществом уплотнения типа С со стационарным сильфоном является его специфическая конфигурация уплотнения, когда фланец корпуса и вал не перпендикулярны друг другу. Из-за этого данный тип считается стандартным. В таком положении сильфон отклоняется от зафиксированного положения и совпадает с вращающейся поверхностью. Во вращающейся конфигурации типа В, сильфон сгибается и меняет свое положение при каждом вращении вала, чтобы приспособиться к неподвижной поверхности; вращающийся металлический сильфон обычно выбрасывает абразивные частицы между различными сильфонами из-за спекания или других процессов образования твердых частиц. Вращающиеся сильфонные уплотнения вибрируют, поэтому они оборудованы демпфирующими элементами или другими устройствами контроля вибрации. Стационарные сильфонные уплотнения с такой проблемой не сталкиваются. Преимуществом уплотнений с металлическим сильфоном является наличие неподвижных дополнительных уплотнений, благодаря которым, их применяют в условиях высоких температур, когда эластомеры уплотнительного кольца с круглым сечением использоваться не могут. Рентабельно также применять уплотнения с металлическим сильфоном, когда нельзя использовать уплотнительное кольцо с круглым сечением из-за химической инертности или его значительной стоимости. Уплотнения типов А и В подходят для использования при воздействии температуры до 176°С (350°F). Уплотнение типа С применяется в условиях более высоких температур до 400°С (75°F*).
___________________
* Текст документа соответствует оригиналу. — Примечание изготовителя базы данных.

4.1.4 Конфигурации уплотнений

Существуют три конфигурации уплотнений:

конфигурация 1 — одинарное уплотнение картриджного типа;

конфигурация 2 — двойное уплотнение картриджного типа (между уплотнениями существует пространство, с давлением меньшим, чем давление в камере уплотнения);

конфигурация 3 — двойное уплотнение картриджного типа (используется подаваемая извне затворная жидкость с давлением, большим, чем давление в камере уплотнения).

Примечание 1 — Основной разницей между конфигурацией 2 и конфигурацией 3 является снижение утечки перекачиваемой жидкости вместо ее ликвидации. Описание схемы промывки приведено в приложении А.

Примечание 2 — В конфигурации 2 и конфигурации 3 резервное уплотнение (3.13) может быть жидкостное/сухое. Во внутреннем уплотнении действует система промывки, типичная для уплотнений конфигурации 1. Если резервное уплотнение является жидкостным уплотнением, то буферная жидкость подается в корпус уплотнения без воздействия давления (3.14). Если резервное уплотнение — сухое, то применяется газовый буфер.

Также существуют следующие методы герметизации и технологические конструкции:

— бесконтактные уплотнения (NC) (жидкостные/сухие): конструкция уплотнения, в которой сопряженные поверхности создают аэродинамические или гидродинамические силы для поддержания специального зазора;

— резервные уплотнения (CS) (контактные/бесконтактные): конструкция уплотнения с одним упругим элементом, кольцевым уплотнением и уплотнительным кольцом, вмонтированным в корпус уплотнения.

На рисунке 1 показаны все эти концепции, методы, технологические конструкции и конфигурации. Диаграмма наглядно отображает все взаимосвязи.

4.1.5 Расположение уплотнения

Уплотнения конфигураций 2 и 3 могут быть следующими:

— «тандем»: сдвоенная компоновка уплотнения, в которой ответное кольцо установлено между двумя упругими элементами, а упругий элемент установлен между двумя ответными кольцами;

— «спина к спине»: сдвоенная компоновка уплотнения, в которой оба упругих элемента установлены между ответными кольцами;

— «лицом к лицу»: сдвоенная компоновка уплотнения, в которой два ответных кольца установлены между упругими элементами.

4.2 Требования

Уплотнительные системы вала должны отвечать следующим требованиям:

а) все уплотнения должны работать, непрерывно 25000 ч без необходимости замены;

б) резервные уплотнения должны работать, как минимум, 25000 ч без необходимости замены (жидкостные/сухие уплотнения) при давлении корпуса уплотнения, равном, или меньшем, значения давления утечки установленной через уплотнение (это значение не должно превышать давление на манометре 0,07 МПа (0,7 бар изб.) (10 фунт/psi)). Резервные уплотнения должны работать не менее 8 ч в условиях камеры уплотнения;

в) все уплотнения должны работать 25000 ч без необходимости замены. Замена осуществляется, если нормы выделения перестают соответствовать установленным нормам или будет достигнуто максимальное значение 1000 мл/м выделившегося вещества, определенное по результатам измерений [6].

4.3 Составление листа данных и/или покупка уплотнительной системы

Лист данных (приложение В) должен использоваться для сбора и конкретизации требований заказчика/потребителя. В приложении В приведены требования, которые позволяют заказчику/потребителю определить необходимое уплотнение, используя минимальное количество информации. Минимальные данные, необходимые для Листа данных, выражаются в коде уплотнений. Они определяют стоимость уплотнительной системы. Типовые коды уплотнений, которые чаще всего используются, приведены в приложении Г. В них содержатся все стандартные требования (особенности конструкции и материалы). Минимальная информация, необходимая для листа данных, для покупки уплотнение* с гарантией (оборудование соответствует требованиям 4.2), должна включать данные относительно насоса, жидкости и уплотнения.
___________________

* Текст документа соответствует оригиналу. — Примечание изготовителя базы данных.

5 Общие положения

5.1 Уровень ответственности

Изготовитель/поставщик насоса несет ответственность за уплотнительные системы (уплотнительная система приобретена, как часть устройства насоса/не является частью устройства насоса), если это не определено ранее. Изготовитель/поставщик должен гарантировать соблюдение требований настоящего стандарта подрядчиками. Приложение Д определяет ответственность продавцов уплотнений и насосов.

5.2 Размеры

Заказчик/потребитель заранее определяет систему измерения СИ или Американская система измерений, в которой должны быть данные, чертежи, технические средства (включая крепежные изделия), и оборудование, поставляемое по настоящему стандарту.

6 Конструктивные требования

6.1 Общее требование к конструкции (все категории)

6.1.1 Общая информация

6.1.1.1 Все торцовые уплотнения, независимо от типа, категории или конфигурации, должны иметь картриджную конструкцию без ступенчатой втулки.

Согласно ГОСТ 32601 насосы должны быть спроектированы так, чтобы уплотнение могло перемещаться без нарушения привода. Если модификация насосов проводится без разборки конструкции, то следует убедиться, что существует необходимое пространство в конце вала.

6.1.1.2 Уплотнения типа А или Б должны обеспечиваться неподвижным упругим элементом, если это не указано ранее.

Примечание — Вращающийся упругий элемент уплотнений с аксиально подвижным вторичным уплотнением выбирается стандартным. Это способствует использованию уплотнений меньшего размера.

6.1.1.3 Уплотнения типа С должны обеспечиваться вращающимся упругим элементом, если это не указано ранее.

6.1.1.4 Картриджное уплотнение должно включать в себя регулировочное устройство (регулировочные пластины), которое должно быть жестким, чтобы не позволить узлу перемещаться во время установки, регулирования ротора или демонтажа. Радиальная нагрузка или осевое усилие в этом случае не передается уплотняющим поверхностям.

6.1.1.5 Неподвижное уплотнение с упругим элементом используется, если скорость перемещения уплотняющей поверхности при среднем диаметре данной поверхности превышает 23 м/с (4500 фут/мин).

Примечание — При увеличении скорости, изгиб пластичного элемента вращающегося уплотнения увеличивается на большую величину. Он не может удерживать уплотняющие поверхности от соприкосновений. При очень высоких скоростях (для больших уплотнений) силы, необходимые для удержания поверхностей, становятся настолько большими, что это снижает срок службы уплотнения.

Необходимо уделить особое внимание неподвижному упругому элементу, если:

— диаметр баланса превышает 115 мм (4,5 дюйма) (в соответствии с 6.1.1.7);

— существует вероятность деформации фланца корпуса/насоса и их смещения из-за воздействия нагрузок на трубу, тепловой деформации, деформации за счет давления и т.д.;

— существует проблема относительно перпендикулярности монтажной поверхности камеры уплотнения и вала, которая усложняется при повышении частоты вращения;

— не удовлетворяются требования к торцевому биению камеры уплотнения, описанные в 6.1.2.13 (тонкие валы, конструкции многоступенчатого насоса).

6.1.1.6 Настоящий стандарт не распространяется на конструкции отдельных частей торцовых уплотнений, но их конструкция и материалы должны соответствовать заданным рабочим условиям, так как максимально допустимое рабочее давление, воздействующее на все части оборудования, является главным определением корпуса, работающего под давлением.

6.1.1.7 Изготовитель/поставщик уплотнения должен проектировать уплотняющие поверхности и коэффициент нагрузки таким образом, чтобы минимизировать возникновение тепла на уплотняющей поверхности, так как оно отрицательно влияет на срок службы (в соответствии с 4.2). Точки измерения коэффициента нагрузки уплотнения показаны на рисунке 10.

Рисунок 10 — Точки измерений соотношения баланса

а) Уплотнение с более высоким давлением на наружном диаметре

б) Уплотнение с более высоким давлением на внутреннем диаметре

Рисунок 10 — Точки измерений соотношения баланса

У уплотнений, на наружный диаметр которых воздействует давление, коэффициент нагрузки , мм , вычисляют по упрощенной формуле

где — наружный диаметр уплотняющей поверхности, мм;

— внутренний диаметр уплотняющей поверхности, мм;

— диаметр баланса уплотнения, мм.

Для уплотнений, на внутренний диаметр которых воздействует давление, коэффициент нагрузки , мм , вычисляют по формуле

где — наружный диаметр уплотняющей поверхности, мм;

— внутренний диаметр уплотняющей поверхности, мм;

— диаметр баланса уплотнения, мм.

Диаметр баланса уплотнения меняется в зависимости от конструкции уплотнения. Для уплотнений, с аксиально подвижным вторичным уплотнением с пружиной на наружный диаметр которых воздействует давление, диаметром баланса уплотнения является диаметр скользящей контактной поверхности внутреннего динамического уплотнительного кольца с круглым сечением. Для уплотнений, с аксиально подвижным вторичным уплотнением с пружиной, на внутренний диаметр которых, воздействует давление, диаметром баланса уплотнения является диаметр скользящей контактной поверхности наружного динамического уплотнительного кольца с круглым сечением. Для уплотнения со сварным металлическим сильфоном, диаметром баланса уплотнения является средний диаметр сильфонов, но он может изменяться в зависимости от давления.

Регулирование температуры определяет надежность работы торцовых уплотнений. На уплотняющих поверхностях каждого уплотнения возникает тепло. Необходимо также контролировать количество проникающей теплоты технологической жидкости, возникающей при работе насоса и нагреве, которая приводит к нагреву жидкости в камере уплотнения.

Если определенная среда сохраняет температуру 60°С (140°F) для поддержания необходимого предела давления пара и рабочая температура насоса равняется 146°С (295°F), в этом случае передача тепла будет осуществляться через насос в камеру уплотнения. Комбинированная тепловая нагрузка (проникающая и образующаяся на поверхности) скомпенсирована промывочной жидкостью. В приложении Е показан расчет проникающей теплоты и теплоты, образующейся в уплотнении.

Примечание 1 — Расчетная тепловая нагрузка позволяет определить требуемый размер системы охлаждения, момент запуска и вращающий момент, нормы промывочной жидкости и точки кипения. Обычно, нормы промывочной жидкости уплотнения зависят от повышения максимально допустимой температуры на 5°С (10°F) (учитывается весь процесс подвода тепла). Определенные конфигурации камер уплотнения, такие как наглухо закрепленные или конические, должны учитывать другие условия.

Примечание 2 — Пусковой крутящий момент силы, действующий в уплотнении и образуемая в процессе трения теплота создают существенные проблемы для малых приводов насосов (уплотнение конфигурации 3).

6.1.1.8 В поставляемом уплотнении должно быть отрегулировано осевое перемещение ротора и статора.

Примечание — Максимальное осевое перемещение очень важно для многоступенчатых насосов. Во время запуска происходит большой выброс теплоты между валом и корпусом, что может превысить возможности некоторых уплотнений. Осевое перемещение является проблемой для некоторых вертикальных насосов, которые сконструированы так, что опираются на подшипник двигателя (многорядные насосы без корпусов подшипников насоса, у которых закачка жидкости происходит вертикально). В определенных условиях технологическое давление может вызывать направленный вверх напор. В таких случаях осевое перемещение вала ограничено только осевым смещением подшипника двигателя.

6.1.1.9 Уплотняющие поверхности под уплотнительное кольцо с круглым сечением (все пазы и отверстия) должны иметь максимальную шероховатость поверхности (Ra) 1,6 мм (63 мкдм) для неподвижных уплотнительных колец О-образной формы и 0,8 мм (32 мкдм) для поверхностей, по которым скользят подвижные уплотнительные кольца О-образной формы. Минимальный радиус отверстий должен быть равен 3 мм (0,12 дюйма). Минимальный размер фаски для неподвижных уплотнительных колец с круглым сечением — 1,5 мм (0,06 дюйма), а для подвижных уплотнительных колец с круглым сечением — 2 мм. Фаска должна находиться под углом не более 30°.

Читайте также:  Давление 186 на 105

6.1.1.10 Пазы для уплотнительного кольца с круглым сечением должны соответствовать по размеру уплотнительным кольцам из перфторкаучука (FFKM) с круглым сечением.

Примечание — Некоторые вторичные уплотнения из перфторкаучука (FFKM) обладают большим тепловым расширением, чем многие другие материалы уплотнительного кольца с круглым сечением из фторкаучука (FKM). Установка вторичных уплотнений из перфторкаучука (FFKM) в паз, выполненный для вторичных уплотнений из фторкаучука (FKM), приведет к повреждению уплотнительного кольца О-образной формы. С другой стороны уплотнительные кольца О-образной формы из фторкаучука (FKM) должным образом функционируют в пазах для вторичных уплотнений из перфторкаучука (FFKM). Необходимо подбирать более широкий паз для устранения разрушения уплотнительного кольца с круглым сечением и сокращения количества необходимых запасных частей. Особое внимание следует обратить на то, что повреждение, связанное с тепловым расширением вторичных уплотнений из перфторкаучука (FFKM) колец с круглым сечением часто путают с повреждением, связанным с набуханием поверхности в результате химической реакции материала уплотнительных колец с круглым сечением, и наоборот.

6.1.1.11 При проектировании всех составных частей уплотнения необходимо учесть наличие устройства принудительного удерживания отдельных деталей уплотнения для предотвращения их смещения при работе в вакууме. Это показано на рисунке 11. Конструкция уплотнения должна быть герметична в соответствии с 6.1.2.14.

Рисунок 11 — Принудительное удерживание деталей уплотнения в вакууме

1 — удерживающая деталь (в соответствии с 6.1.1.11)

Рисунок 11 — Принудительное удерживание деталей уплотнения в вакууме

6.1.2 Камера уплотнения и фланец корпуса

6.1.2.1 Фланец корпуса уплотнения должен поставляться изготовителем/поставщиком уплотнения.

6.1.2.2 Камеры уплотнения должны поставляться изготовителем/поставщиком насоса, если не указано другое.

6.1.2.3 Камера уплотнения может быть трех типов: традиционная, наружной установки или внутренней установки. Камеры уплотнения не требуют дополнительных прокладок. На рисунке 12 показаны три типа камер уплотнения.

Рисунок 12 — Типы камер уплотнения

б) Наружной установки

в) Внутренней установки

Рисунок 12 — Типы камер уплотнения

6.1.2.4 Стандартная камера уплотнения (цилиндрическая камера, встроенная в корпус насоса) поставляется изготовителем/поставщиком насоса.

Уплотнение категории 1 должно быть спроектировано таким образом, чтобы его могли установить в корпус, определенный [5] (тип С) или [1], или [2].

Уплотнения категорий 2 и 3 должны быть спроектированы таким образом, чтобы их могли установить в корпус в соответствии с ГОСТ 32601.

Конструкции камеры уплотнения, попадающие под действие настоящего стандарта, обеспечивают надежность и проведение стандартизации составных частей оборудования. Для определения уменьшенного радиального зазора уплотнения заказчик/потребитель должен обратиться к схемам промывки и конструкционным требованиям нестандартных уплотнений.

Надежность торцового уплотнения зависит от кольцевого зазора между его вращающимися деталями и отверстием камеры уплотнения. Необходимо соответствовать минимальным техническим требованиям для кольцевого зазора, определенным настоящим стандартом (значительная доля твердой фазы или условия, возникающие при воздействии повышенной температуры уплотняющей поверхности). Альтернативные конструкции камеры уплотнения, используемые в некоторых насосах химической промышленности (камеры с большим отверстием или конусные камеры с модификаторами потока), могут избавить от необходимости промывки или повысить рабочие характеристики, зависящие от конструкции камеры.

Большинство уплотнений категории 1 могут использоваться вместе с насосами, изготовленными в соответствии с [7], [1] и [2], а многие уплотнения категорий 2 и 3 могут устанавливаться в соответствии с требованиями ГОСТ 32601. Однако существует вероятность того, что уплотнения категории 1 могут быть установлены в соответствии с требованиями ГОСТ 32601-2013 (ISO 13709:2009), а уплотнения категории 2 и категории 3 в определенных конфигурациях — в насосах, сконструированных в соответствии с [7], [1] и [2]. Особое внимание должно быть уделено обоснованию применения категорий уплотнений в насосах с различными условиями эксплуатации, для которых они не предназначены.

6.1.2.5 При проектировании изготовителем/поставщиком, если не определены другие условия, должна быть предусмотрена прикрепляемая болтами камера уплотнения.

6.1.2.6 Минимальный радиальный зазор между вращающимися узлами уплотнения и неподвижными поверхностями камеры уплотнения/фланца корпуса должен равняться 3 мм (1/8 дюйма), за исключением отмеченного в 8.6.2.3 (устройство циркуляции), 7.2.5.1 и 7.2.6.1 (втулки корпуса уплотнения конфигурации 2).

Примечание — Радиальный зазор может быть менее 3 мм (1/8 дюйма) в насосах малых размеров и камерах уплотнения, сконструированных в соответствии с [5] тип С (в соответствии с 6.1.2.4).

6.1.2.7 Напряжения, возникающие во всех болтах и штифтах должны соответствовать давлению кода конструкции при максимально допустимом рабочем давлении. Должны использоваться четыре штифта. Диаметр штифтов выбирается в соответствии с размером камеры уплотнения согласно 6.1.2.4. Большие штифты устанавливаются только при необходимости соответствия требованиям напряжения, упомянутым в [8] или [9], или для достаточного сжатия спиральных прокладок согласно [10].

6.1.2.8 Максимально допустимое рабочее давление корпуса уплотнения должно равняться или быть больше давления насоса, с которым это уплотнение эксплуатируется. Уплотнение корпуса, работающего под давлением должно иметь допуск на коррозию 3 мм (1/8 дюйма), и достаточную жесткость для избежания каких-либо напряжений, которые могли бы повредить работе уплотнения, включая напряжение, возникающее при затяжке болтов во время установки прокладок. Для некоторых высоколегированных материалов показатель допуска на коррозию может быть меньше, если это одобрено заказчиком/потребителем.

Также должно соблюдаться следующее:

а) Фланец корпуса должен иметь отверстия (не в виде щелей) для скрепляющих штифтов, при отсутствии других условий, указанных выше.

б) Необходимо провести центровку фланца корпуса уплотнения и/или камеры по внутреннему или наружному диаметру посадки. Поверхность посадки соосна валу и должна обладать суммарным биением индикатора не более 0,125 мм (0,005 дюйма) в соответствии с рисунком 13. Шпунт поперечного зазора должен равняться Н7/f7 в соответствии с [11].

Рисунок 13 — Зарегистрированная соосность камеры уплотнения

а) Посадка наружного диаметра

б) Посадка внутреннего диаметра

Рисунок 13 — Зарегистрированная соосность камеры уплотнения

в) Выступ, толщиной менее 3 мм (1/8 дюйма), должен быть, в соответствии с рисунком 14, на фланце корпуса для предотвращения смещения неподвижного элемента торцового уплотнения при воздействии давления на камеру.

Рисунок 14 — Сечение выступа фланца корпуса

1 — выступ фланца корпуса

Рисунок 14 — Сечение выступа фланца корпуса

6.1.2.9 Измеренные значения напряжения, используемые при конструировании корпуса, выполненного из любого материала и работающего под давлением, не должны превышать величин, используемых при конструировании корпуса насоса, на котором установлено уплотнение. Если расчетными значениями насоса воспользоваться невозможно, то величина напряжения принимается в соответствии с ГОСТ 32601.

6.1.2.10 Производственные отчетные формы третьих лиц, такие как указаны в [9], не требуются.

6.1.2.11 В оборудовании, работающем под давлением необходимо минимизировать использование резьбовых отверстий. Для предотвращения утечек в частях корпуса, работающего под давлением, необходимо сохранить определенную толщину металла в качестве допуска на коррозию (по толщине равный половине номинального диаметра болта). Он должен находиться вокруг просверленных в дне корпуса резьбовых соединений.

6.1.2.12 Резьбовые детали, соединяющиеся болтами с корпусом, работающим под давлением, должны выбираться в соответствии с ГОСТ 8724, [12], ГОСТ 24705, [13] или [14]. Мелкая метрическая резьба и грубая резьба не должны применяться.

Для соединения камеры уплотнения с насосом и фланца корпуса с насосом/камерой уплотнения необходимо использовать штифты, и не какие* другие виды крепежа, если отсутствуют другие указания.
___________________

* Текст документа соответствует оригиналу. — Примечание изготовителя базы данных.

Маркировка штифтов, если такая имеется, должна быть расположена на гайке штифта. Для свободного использования накидных или торцевых ключей необходимо предусмотреть зазор в месте установки крепежа.

Примечание — Невозможно сделать подходящий зазор для использования накидных и торцевых ключей в насосах малых размеров.

6.1.2.13 Изготовитель/поставщик уплотнения должен учесть, при проектировании оборудования TIR камеры уплотнения биение относительно отверстия в ней, равного 0,5 мкм/мм (0,0005 мкм/дюйм). Это показано на рисунке 15. Некоторые многоступенчатые конструкции тонкого вала не могут соответствовать данным требованиям. Это показано в 6.1.1.5.

Примечание — Негативное влияние на рабочие характеристики торцового уплотнения оказывает сильное биение камеры торцового уплотнения. Осевое биение камеры уплотнения или биение контактной поверхности камеры уплотнения — это измерение перпендикулярности вала насоса относительно торцевой поверхности опоры камеры уплотнения.

Рисунок 15 — Торцовое биение камеры уплотнения

Рисунок 15 — Торцовое биение камеры уплотнения

6.1.2.14 Для конфигураций 1 и 2 конструкция нагнетательных и поддерживающих систем камер контактных жидкостных уплотнений (исключением являются резервные уплотнения) должны обеспечивать разницу между давлением камеры уплотнения и максимальным давлением насыщенного пара среды не менее чем 30%, или разницу между рабочей температурой продукта и запас рабочего температурного режима максимальной температуры перекачиваемой жидкости 20°С (36°F).

Насосы, в которых создаются небольшие перепады давления, и работающие в среде насыщенного пара, не удовлетворяют заданным условиям. Если условия работы камеры уплотнения не соответствуют требованиям, то изготовитель/поставщик уплотнения обязан:

а) подтвердить соответствие выбора уплотнения схеме промывки, которую выбирают в зависимости от жидкой среды;

б) рекомендовать надлежащие эксплуатационные условия камеры уплотнения (минимальное давление/максимальная температура), влияющие на способ установки уплотнения. В связи с введением указанных выше условий уплотнение должно непрерывно работать в течение 3 лет;

в) установить фланец корпуса или камеру уплотнения, снабженную вторым патрубком для промывочной жидкости, чтобы напрямую измерять давление в камере уплотнения;

г) снабдить оборудование системой распределенной промывки, если ограниченное пространство позволяет ее использование.

В процессе работы давление камеры уплотнения должно быть как минимум на 35 кПа ((0,35 бар) (5 фунт/psi)) выше атмосферного. Это важно, если давление всасывания насоса ниже атмосферного.

Заказчик/потребитель должен знать и другие критерии, которые обеспечивают надежность работы камеры уплотнения. Например, воду при температуре выше 82°С (180°F) необходимо охлаждать для поддержания определенных параметров смазывающей жидкости. Это указано в приложении А.

Примечание — Поддержание необходимого предела давления насыщенного пара контактных жидкостных уплотнений предохраняет уплотняющие поверхности от локализованного кипения технологической жидкости. Кипение перекачиваемой жидкости на уплотняющих поверхностях может привести к потере смазки и последующему разрушению уплотнения. Среды малой плотности негативно влияют на работу уплотнений, их применение требует частого ремонта уплотнения. Необходимые пределы давления насыщенного и запасом рабочего температурного режима продукта, обеспечивающие надежную работу оборудования, могут быть достигнуты за счет использования одного или нескольких методов, описанных ниже. Эти решения принимаются совместно с заказчиком/потребителем, изготовителем/поставщиком уплотнения и изготовителем/поставщиком насоса:

— понижение температуры жидкости камеры уплотнения путем охлаждения промывочной жидкости;

— повышение давления камеры уплотнения путем извлечения заднего изношенного кольца и закупоривания уравновешивающих отверстий лопастного колеса;

— использование внешней промывочной жидкости;

— повышение давления камеры уплотнения путем перекрывания зазора втулки дроссельной.

Понижение температуры промывочной жидкости (температура среды камеры уплотнения) предпочтительно использовать для нагнетания давления в камеру уплотнения путем перекрывания зазора дроссельной втулки. Износ втулки неизбежно приводит к снижению давления в камере уплотнения и увеличению пределов давления насыщенного пара.

В некоторых случаях применения уплотнений не требуется использовать сложные системы их промывки. Основным примером является использование охлаждающей воды. Если вода нагревается до 38°С (100°F), происходит выравнивание атмосферного давления насоса и давления уплотнительной камеры, что создает абсолютное давление насыщенного пара, равное 6,5 кПа ((0,065 бар) (0,94 фунт/psi)). Абсолютное давление насыщенного пара при температуре 58°С (136°F) должно равняться примерно 18,6 кПа ((0,186 бар) (2,7 фунт/psi). В камере уплотнения следует создать необходимый запас рабочего температурного режима для обеспечения длительного срока службы уплотнения без охлаждения промывочной жидкостью или дополнительного нагнетания давления в камеру уплотнения.

6.1.2.15 Дроссельные втулки, если они есть, должны быть заменяемыми. Они должны проектироваться так, чтобы их не могло вытеснить гидравлическое давление.

Дроссельные втулки должны использоваться для любых нижеприведенных целей вместе с соответствующими схемами промывки:

— для увеличения или уменьшения давления в камере уплотнения;

— для изолирования среды камеры уплотнения;

— для контроля потока, попадающего в камеру уплотнения или выходящего из нее.

Дополнительная информация, касающаяся использования дроссельных втулок приведена в приложении А.

6.1.2.16 При наличии рекомендации изготовителя уплотнения необходимо оснастить дроссельными втулками перекрытия зазора. Материалы и зазоры выбираются исходя из условий эксплуатации. Они должны быть одобрены заказчиком/потребителем.

6.1.2.17 Перечисленные в Листе данных фланцы корпуса и соединения камеры уплотнения должны иметь маркировку, выполненную в виде штамповки или литья. Обозначение, размер и место положения маркировки указаны в таблице 1 (рисунок 16 показывает относительное осевое положение технологических и атмосферных соединений). При необходимости, наряду с маркировкой, буквами I и О обозначается «вход» и «выход» соответственно. В горизонтальных насосах вертикаль крышки должна равняться 0°. В вертикальных насосах место подсоединения промывочной жидкости (F) должно также равняться 0°, в соответствии с рисунками 2-6. Если размер насоса или сальника не позволяет осуществить их присоединение, то изготовитель/поставщик уплотнения должен рекомендовать изготовителю/поставщику насоса включить необходимое присоединение в состав насоса или камеры уплотнения. При применении тангенциального отверстия для отвода жидкости, его место в камере уплотнения должно выбираться в соответствии с таблицей 1. Однако взаимосвязанные резьбовые соединения крышки сальника могут отличаться от тех, которые указаны в таблице 1. Отсутствие места для отводов и отверстий в зоне камеры уплотнения может потребовать от изготовителя/поставщика насоса их включения при поставке. Приложение Д определяет разделение обязанностей изготовителей/поставщиков уплотнений и насосов. Дифференцирование размеров уменьшает вероятность неправильной сборки оборудования особенно во время технического обслуживания на месте работ. Соединительные размеры и их место положения в насосах небольших объемов нельзя выбирать по таблице 1.

Рисунок 16 — Соединения системы трубопроводов торцового уплотнения

1 — сторона рабочей жидкости; 2 — сторона атмосферная

Рисунок 16 — Соединения системы трубопроводов торцового уплотнения

Таблица 1 — Обозначение и размеры резьбовых соединений фланца корпуса уплотнения или камеры уплотнения

Источник

Adblock
detector