ГОСТ 20680-2002: аппараты с мешалками и уплотнение вала

В аппарате с мешалкой уплотнения стоят в трёх местах: на валу мешалки, где он проходит через крышку (торцовое уплотнение, сальник или гидрозатвор), в разъёме отъёмной крышки и люков (прокладки) и в нижних опорах и втулках вала, если они есть. Аппарат по п. 4.1.2 рассчитан на средний ресурс 37 500 часов до капремонта, а кольца трения, вторичные резиновые кольца, набивка, втулки и прокладки меняют по нескольку раз за этот срок. ГОСТ 20680-2002 задаёт, какое уплотнение вала допустимо для какой среды, и тем самым определяет, какие детали придётся заказывать.

Область стандарта: 0,01–100 м³, до 6,3 МПа, от −40 до +350 °C

ГОСТ 20680-2002 «Аппараты с механическими перемешивающими устройствами. Общие технические условия» введён с 1 июля 2003 года взамен ГОСТ 20680-86. Текст мы открывали в издании на meganorm.ru 24.10.2026, по справке сайта стандарт действует.

Он распространяется на стальные аппараты номинальным объёмом от 0,01 до 100 м³ для жидких сред плотностью до 2000 кг/м³ и вязкостью до 200 Па·с, с избыточным давлением до 6,3 МПа или под вакуумом с остаточным давлением не ниже 665 Па, при температуре от −40 до +350 °C. Эмалированные, чугунные и неметаллические аппараты, а также аппараты с обогревом дымовыми газами или открытым пламенем в область не входят.

Корпуса и мешалки стандарт делит на типы

Раздел 3 различает 10 типов корпусов по форме днища и крышки, от 0 до 9: с отъёмной эллиптической или плоской крышкой и цельносварные. Для уплотнений это главное деление: у аппарата с отъёмной крышкой есть большой фланцевый разъём с прокладкой, у цельносварного только люки и штуцеры.

Мешалки для сред вязкостью до 50 Па·с: 01 трёхлопастная, 01М модифицированная, 07 лопастная, 12 зубчатая, 05 шестилопастная, 03 турбинная открытая, 10 рамная. Для вязких сред: 08 шнековая, 11 ленточная, 11С ленточная со скребками. Скребки ленточной мешалки трутся о стенку и изнашиваются; устройство и узлы уплотнения у мешалок разных конструкций сравнивают по типам мешалок.

Уплотнение вала выбирают по классу опасности среды

Пункт 4.3.4 ставит выбор уплотнения вала в зависимость от среды. Для аппаратов, где есть взрывоопасные и вредные вещества 1, 2 и 3 класса опасности по ГОСТ 12.1.007, нужны двойные торцовые уплотнения или уплотнения иных типов с равноценной герметичностью. Для невзрывоопасных сред и сред 4 класса допускаются одинарные торцовые, сальниковые уплотнения и гидрозатворы. Сальник разрешён и для взрывоопасных и вредных сред, если аппарат работает под наливом.

Степень герметичности аппарата и методы её проверки п. 4.3.3 отсылает к ОСТ 26-11-14. В обозначении аппарата тип уплотнения вала указывают буквой: Т торцовое, С сальниковое, Г гидрозатвор.

Дерево повторяет п. 4.3.4. Среда взрывоопасная или 1–3 класса опасности: если аппарат работает под наливом, допустим сальник; если нет, нужно двойное торцовое уплотнение или равноценное. Среда невзрывоопасная и 4 класса: допустимы одинарное торцовое уплотнение, сальник или гидрозатвор.

Какое уплотнение вала требует ГОСТ 20680-2002?

ГОСТ 20680-2002 в п. 4.3.4 требует двойное торцовое уплотнение вала мешалки, или другое с равноценной герметичностью, для аппаратов со взрывоопасными и вредными средами 1–3 класса опасности по ГОСТ 12.1.007. Для невзрывоопасных сред и 4 класса допустимы одинарное торцовое уплотнение, сальник и гидрозатвор. Сальник разрешён и для опасных сред, если аппарат работает под наливом.

Какое биение вала мешалки допускает ГОСТ 20680?

ГОСТ 20680-2002 ограничивает биение вала мешалки по таблице 2: при отношении длины к диаметру от 25 до 35 допускается 0,05 мм, при L/d свыше 100 до 0,30 мм. При частоте вращения до 80 об/мин допуск можно увеличить в 1,5 раза. Отклонение вала от вертикали не больше 0,3 мм на 1 м длины, при 80 об/мин и ниже до 0,4 мм.

Биение и вертикальность вала определяют ресурс уплотнения

Торцовое уплотнение и сальник живут столько, сколько им отпускает вал. Пункт 4.2.12 задаёт формулу допустимого радиального биения консольного вала с мешалкой, п. 4.2.13 для длинных валов с L/d больше 25 даёт таблицу 2:

По п. 4.2.15 вал ставят вертикально с отклонением не больше 0,3 мм на 1 м, при частоте до 80 об/мин до 0,4 мм. Корпуса подшипников по п. 4.1.4 не должны греться выше 70 °C за час работы. Если сальник на аппарате «съедает» набивку за месяц, первым делом проверяют эти три величины, а не марку набивки.

Прокладки разъёмов меняют при каждой разборке

Пункт 8.12 требует немедленно остановить аппарат при прорыве прокладок во фланцевых соединениях и росте утечек через уплотнение вала. Поэтому прокладку крышки, люков и штуцеров после вскрытия ставят новую. Для аппаратов с отъёмной крышкой большого диаметра прокладку делают по контуру фланца; материал и форму такой детали подбирают так же, как прокладку крышки реактора: по среде, температуре и контуру фланца.

Материалы колец и набивок под конкретную среду и обороты подбирают отдельно, ориентируясь на варианты уплотнения вала мешалки. Сам ГОСТ 20680 задаёт рамку: допустимый тип по классу опасности и требования к валу, без которых ни одна набивка не прослужит долго.

Данные для расчёта уплотнений аппарата с мешалкой

Для аппарата в заявку пишут:

• обозначение аппарата по ГОСТ 20680 или паспорт: тип корпуса, объём, давление, буква уплотнения;
• среда с классом опасности, температура, давление в аппарате;
• что меняют: вторичные кольца торцового уплотнения, набивку, втулки, прокладку крышки, люков, штуцеров;
• диаметр вала, размеры камеры уплотнения или чертёж узла;
• частота вращения, наличие нижней опоры;
• старые детали или фото с размерами;
• количество аппаратов и ремонтов в год.

Если в обозначении аппарата стоит буква Т, а среда относится к 1–3 классу опасности, вторичные кольца двойного торцового уплотнения и затворная жидкость между ступенями подбираются вместе: резина колец должна выдерживать и продукт, и затворную жидкость. Такие позиции идут красной строкой, и марку смеси назначает технолог после оценки паспорта уплотнения.

Детали уплотнений аппарата изготавливают по чертежу

Наша компания производит прокладки крышек и люков, вторичные кольца торцовых уплотнений, кольца сальников, втулки из фторопласта и капролона для аппаратов химической промышленности по чертежу, эскизу, фото или образцу.

Порог заказа 9 000 ₽ с НДС, при этом в работу берут и одну деталь. Ориентир по прайсу на точёную втулку из Ф-4К20 около 1 600 ₽ за штуку при партии 6 штук (ориентировочно, с НДС, точная цена в КП), так что одни втулки нижней опоры уже закрывают порог. К остановке аппарата на ППР к ним логично добавить прокладку крышки, прокладки люков и кольца торцового уплотнения и вести весь комплект под заводским номером аппарата.