Графитовые уплотнительные кольца: арматура и насосы

Задвижку на паропроводе перебили: вместо асбестовой набивки поставили новые графитовые кольца, затянули, проверили на прогреве. Через месяц сальник снова парит, а кольца при разборке оказываются выдавленными в зазор под грундбуксой. Графит держит пар не хуже асбеста, но работает только в правильно собранном пакете.

Три изделия под названием «графитовое кольцо»

Под одним запросом встречаются как минимум три разных изделия, и путать их при заказе дорого.

Дальше речь о первой строке. Плетёную набивку для насосов выбирают по скорости вала, а кольца фитингов относятся к конкретной системе труб и вне её не заменяются.

Чем прессованное кольцо отличается от плетёной набивки

Прессованное кольцо делают из гибкой графитовой фольги: ленту наматывают или укладывают в пресс-форму и сжимают до нужной плотности. По описанию изготовителя Графлекс, сальниковые кольца получают холодным прессованием фольги, а их размеры повторяют камеры типовой запорно-регулирующей арматуры. Кольцо сразу имеет точный внутренний и наружный диаметр и ровные торцы.

Чем прессованные кольца из ТРГ отличаются от сальниковой набивки?

Прессованные кольца из ТРГ отличаются от сальниковой набивки тем, что их изготавливают под размеры конкретной камеры, и они входят в неё без подгонки ножом. Плотность кольца задают при прессовании, поэтому пакет меньше садится после первого прогрева и реже требует подтяжки. Плетёную набивку режут на месте из шнура, она дешевле на складе и подходит к любой камере своего сечения.

У прессованных колец есть и слабая сторона. Графит мягкий и при высоком давлении течёт в любой зазор: между грундбуксой и штоком, между донной втулкой и штоком. Плетёная набивка держит форму за счёт волокна, а графитовой фольге для этого нужны соседи покрепче.

Замыкающие кольца удерживают графит в камере

Уплотнительные кольца из графита ставят в середину пакета, а по краям размещают замыкающие кольца: плотнее, прочнее, иногда из плетёной набивки или армированной фольги. Они перекрывают зазоры у дна камеры и у грундбуксы, и мягкий графит не выдавливается наружу.

Комплекты одного изготовителя для примера: в комплектах сальниковых колец Графлекс по ТУ 5728-009-13267785-99 сочетают кольца КГФ, КГН, армированные КГФ и замыкающие кольца из плетёной графитовой набивки, а рекомендуемое число колец в комплекте указано 6–7. Состав пакета под конкретную арматуру изготовитель определяет по заявке.

Если при перебивке поставили только мягкие кольца без замыкающих, графит уходит в зазоры, и картина совпадает с описанной в начале. Поэтому при заказе указывают не только число колец, но и состав: сколько уплотнительных, сколько замыкающих и в каком порядке.

Окисление на воздухе и пределы по температуре

Графит в паре и в воде работает при более высокой температуре, чем на воздухе: кислород воздуха окисляет его, и кольцо постепенно теряет массу со стороны, открытой атмосфере. Для комплектов, приведённых выше, изготовитель указывает такие пределы.

Для сальника это значит следующее. Внутренние кольца пакета омываются паром, а верхнее кольцо у грундбуксы граничит с воздухом. Если шток горячий и камера не охлаждается, предел на воздухе ограничивает именно верхнюю часть пакета. По этой причине на горячей арматуре замыкающее кольцо у грундбуксы выбирают стойким к окислению и при осмотрах проверяют его первым. У терморасширенного графита своя стойкость к кислотам, щелочам и окислителям, а для колец из него важна прежде всего граница по воздуху.

Разрезные или цельные кольца

Какие графитовые кольца выбрать для сальника: разрезные или цельные?

Графитовые кольца для сальника выбирают цельными, если шток можно освободить с торца, и разрезными, если арматуру нельзя разобрать: мешает маховик, привод или бугель. Цельное кольцо не имеет стыка и уплотняет равномерно по окружности. Разрезное кольцо ставят на шток сбоку, а стыки соседних колец разносят по окружности, чтобы они не образовали прямой канал утечки.

На действующей задвижке с электроприводом снять привод ради набивки сальника выходит дороже, чем поставить разрезные кольца. На новой арматуре при сборке или на капитальном ремонте со снятой крышкой выгоднее цельные. Разрезают кольца изготовители по-разному: косым или ступенчатым резом. Тип реза в заявке указывают, если в ремонтной службе есть требование к нему.

Сборка пакета из графитовых колец

Общий порядок укладки колец такой же, как в инструкции как набить сальник. Для прессованного графита важна одна поправка: кольцо ломается от местного удара, поэтому его досаживают разрезной втулкой сразу по всей окружности.

Высоту комплекта подбирают так, чтобы после обжатия у грундбуксы остался ход для подтяжек. Пример: шток 32 мм, камера 52 мм, глубина камеры 75 мм, сечение кольца (52 − 32) / 2 = 10 мм. Комплект 4 + 2, то есть четыре уплотнительных и два замыкающих кольца высотой по 10 мм, занимает 60 мм. Прессованный графит садится при затяжке меньше плетёной набивки, поэтому седьмое кольцо «на усадку» в такую камеру не добавляют, и грундбукса входит в камеру на 15 мм с запасом хода.

Усилие обжатия, выдержку и подтяжку после первого прогрева берут из инструкции изготовителя комплекта: у колец разной плотности они разные. Если инструкции нет, общий ориентир для набивок дан в приложении 2 к ГОСТ 5152-84, но на готовые кольца его переносят только по согласованию с их изготовителем.

Шток, ингибитор и состояние камеры

Марку стали штока указывают в заявке на кольца всегда, даже если кажется, что она ни на что не влияет. От неё зависит, нужно ли комплекту исполнение с ингибитором, и это решают до прессования, а не после первого сезона. Откуда это требование пришло в ремонтные службы и почему его теряют при отказе от асбеста, видно на примере набивки АГИ.

Прессованный комплект точно повторяет камеру, и поэтому износ камеры ему вредит сильнее, чем плетёной набивке. Шнур при обжатии заполнит овальность расточки, а кольцо с заданным наружным диаметром оставит серповидную щель. Камеру перед заказом меряют в двух направлениях и на двух глубинах. Если овальность больше, чем допускает изготовитель колец, камеру сначала восстанавливают расточкой или заказывают кольца по фактическому размеру; устройство камеры и её износ определяет конструкция сальникового уплотнения.

Светофор риска для заказа колец

Классификация Сивиза, ориентир; при высоком давлении и температуре материал и конструкцию пакета задаёт документация на арматуру.

Сильные окислители, например концентрированная азотная кислота, для графита опасны в любой форме, и кольца из ТРГ на такие линии не ставят без прямого допуска изготовителя колец. На кислородной арматуре материал сальника определяет только документация изготовителя арматуры. Ресурс нового пакета на красной зоне до пробной эксплуатации не обещает ни изготовитель колец, ни поставщик.

Данные для заказа комплекта

Для комплекта колец под камеру нужны размеры и сведения о режиме. Удобнее всего снять их при разборке, пока старые кольца лежат рядом.

1. Диаметр штока d и диаметр камеры D, замеренные в двух направлениях, и глубина камеры H.
2. Число колец в старом пакете, их высота, были ли замыкающие кольца и где.
3. Цельные или разрезные кольца нужны, можно ли освободить шток с торца.
4. Среда, температура, давление; охлаждается ли камера.
5. Марка стали штока, если известна, и требование к ингибитору.
6. Тип арматуры, условный проход и давление по паспорту.

Если камера нестандартная, кольца для неё изготавливают по чертежу или образцу; в этом же порядке заказывают и другие нестандартные уплотнения штока. Обзор узлов задвижек и клапанов, где кроме сальника есть прокладки крышек и уплотнения затворов, собран в разделе уплотнения для трубопроводной арматуры.

Нормы приведены по состоянию на октябрь 2026 года. Данные о материалах — ориентир для марок общего назначения; материал, размеры и допуски для вашего узла фиксируются в КП после технической оценки.