Карта сайта
Огнезащита объектов
Герметизация оборудования
Общее
Научные публикации XXI века


Схема проезда

+7 (495) 939-35-92
+7 (495) 939-33-16

Публикации

Применение уплотнений ГРАФЛЕКС для повышения безопасности АЭС

Ильин Е.Т., Зам. ген. директора по технической политике НПО УНИХИМТЕК, к.т.н., доцент МЭИ.

В уплотнениях энергетической арматуры традиционно применялись сальниковые набивки, изготовленные на основе асбеста. Наиболее распространенные из них марки - АГ, АГИ, и АС. Эксплуатация этих набивок показала, что они имеют ряд существенных недостатков:

  • выгорание компонентов материала набивки вызывающее ослабление затяжки уплотнения, как следствие, потерю герметичности узла уплотнения, поэтому необходима их систематическая подтяжка;
  • электрохимическая коррозия деталей арматуры, контактирующих с набивкой;
  • для обеспечения герметичности узла требуется большая высота сальниковой камеры;
  • набивки имеют большой коэффициент трения, что требует увеличения мощности электропривода.

В настоящее время в мировой практике основой для изготовления уплотнительных материалов и изделий становится терморасширенный графит (ТРГ). Уплотнения из ТРГ обладают целым рядом преимуществ, которые позволяют оценить их применение в уплотнительной технике, как качественно новый этап.

Уплотнительные материалы и изделия ГРАФЛЕКС на основе ТРГ (фланцевые прокладки), производимые НПО УНИХИМТЕК, имеют высокую термостойкость, химическую и радиационную стойкость, обладают существенной упругостью, что обеспечивает герметичность работы арматуры на протяжении межремонтного срока службы практически без дополнительной подтяжки, не вызывают коррозии штока как в процессе эксплуатации, так и во время простоев оборудования, хранения на складе и при транспортировке.

Терморасширенный графит высокой степени чистоты является наиболее устойчивым к радиационному облучению неметаллическим уплотнительным материалом. В соответствии с международными нормами (в частности. ASTM) содержание графитового материала, так называемой, "ядерной" чистоты, производимого для применения на АЭС, должно быть не менее 99,8%, а содержание других примесей не превышать значений приведенных в таблице. НПО УНИХИМТЕК производит для нужд АЭС терморасширенный графит с содержанием углерода 99,8 и 99,9, что превосходит показатели качества графитовой фольги класса "ядерной" чистоты стандарта ASTM (См. таблицу).

Сравнение показателей чистоты фольги ГРАФЛЕКС и графитовой фольги
класса "ядерной чистоты"

Показатель Требования ASTM Показатели ГРАФЛЕКС
Содержание углерода 99,8% минимум 99,9%
Массовая доля хлорионов 20 ppm максимум 10 ppm
Массовая доля серы 450 ppm максимум менее 10 ppm

Высокая чиста терморасширенного графита, его устойчивость к воздействию радиации, способствуют замедлению коррозионных процессов в металле и обеспечивают повышение надежности и безопасности эксплуатации АЭС.

Использование нового материала позволяет снизить расход уплотняемого материала на каждый сальниковый узел при сохранении высокой герметичности. Так количество уплотнительных колец, рекомендуемых для укладки в сальниковую камеру арматуры, в зависимости от параметров и условий ее работы сокращается до 4-6, вместо ранее применявшихся 8-12 и более. В частности для запорной арматуры, работающей при давлении P ≤ 10 МПа (включительно) необходимо уста-навливать четыре уплотнительных кольца из ТРГ, в запорной и регулирующей арматуре на условное давление Р ≥ 10 МПа и условный проход D ≥ 100 мм - четыре уплотнительных прессованных кольца из ТРГ и два замыкающих кольца.

Уменьшение количества уплотняющих колец дает возможность заводам изготовителям арматуры уменьшить глубину сальниковой камеры и тем самым понизить металлоемкость арматуры. Вновь выпускаемая арматура (в частности Чеховским заводом энергетического машиностроения, и АО Пензатяжпромарматура) уже имеет конструкцию сальниковых камер, предназначенную для применения уплотне-ний из ТРГ. При использовании колец из ТРГ в сальниковых узлах "старой" арматуры, находящейся в эксплуатации на АЭС, сальниковая камера которых имеет большую глубину, позволяющую устанавливать большее количество колец, чем указано выше, необходимо устанавливать в камеру специальную втулку-проставку. Уста-новка в сальниковую камеру "лишних колец" при применении ТРГ не допускается, так как большое количество колец невозможно качественно обжать, а недожатые нижние кольца при перемещении штока могут ослабить усилие затяжки сальникового уплотнения и привести к нарушению герметичности.

Плотность уплотняющих сальниковых колец, выбирается в зависимости от рабочего давления среды. В арматуре, работающей при давлении P ≤ МПА, следует применять кольца плотностью r=1,3 г/см³, при давлении 14 МПа - 1,4 г/см³, при давлении 20-25 МПа - 1,5 г/см³, при давлении свыше 30 МПа - 1,6 г/см³.

Каждое кольцо следует устанавливать в камеру отдельно. После плотной укладки колец необходимо произвести предварительную затяжку гаек, обеспечивающую выборку зазоров (до первого легкого сопротивления сальниковой набивки), при этом грундбукса должна входить в камеру не менее, чем на 3 мм. Существен-ное влияние на надежность работы сальникового уплотнения оказывает правильно выбранное усилие затяжки, которое зависит от давления рабочей среды и от типа комплектации сальникового узла. В первом приближении можно принимать удельное усилие обжатия равное двукратному увеличению давления рабочей среды. Увеличение усилия затяжки сверх расчетного уровня приводит к повышению плотности колец, вызывает необходимость приложения большего усилия для перемещения штока и может привести к возникновению усилий, способных оборвать шпильки или затяжные болты. В тоже время, уменьшение усилия затяжки может привести к разгерметизации. После сборки узла необходимо выполнить 5 - 6 перемещений штока на величину хода, большую, чем высота сальника. Соблюдение приведенной выше технологии позволяет обеспечить надежность и долговечность работы уплотнений в течение всего межремонтного периода.

Опыт эксплуатации уплотнений ГРАФЛЕКС на десятках тепловых электрических станциях в течение 10 лет показал, что материал сохраняет упругие свойства без изменения весь период работы между капитальными ремонтами. Срок службы набивки ГРАФЛЕКС по сравнению с ранее применявшимися сальниковыми набивками АГ-50 и АГ-1 увеличивается в 3-5 раз, что сокращает использование уплот-няемого материала, уменьшает количество аварийных остановов по вине сальниковой набивки, таким образом, повышается надежность и безопасность эксплуатации оборудования.

Copyright 2006 Унихимтек
Все права защищены
Контактная информация
Политика конфиденциальности

Создание сайта
H3 Creative Group