BG66164B1

BG66164B1 - Method for production of packing for accessories

Info

Publication number: BG66164B1
Application number: BG10110487A
Authority: BG
Inventors: Владимир КОЛЕВ
Original assignee: "Финистра" Оод
Priority date: 2009-10-05
Filing date: 2009-10-05
Publication date: 2011-09-30
Also published as: BG110487A

Abstract

The method can be applied in the engineering industry for sealing of packing boxes of accessories, operating at high pressure and temperature and provides packing with mass loss below 1% and high operational reliability, eliminating the need for additional tightening of the packing box after its initial mounting. The method includes the following operations: forming of reinforced graphite yarn from stripe of expanded graphite

Description

Област на приложениеField of application

Изобретението се отнася до метод за изработване на набивка за арматура, която намира приложение в машиностроенето, по-специално за уплътняване на салникови камери на арматура, която работи при налягания 150-400 bar и температури до 600-650°С.The invention relates to a method for making a gasket for fittings, which is used in mechanical engineering, in particular for sealing gland chambers of fittings, which operates at pressures of 150-400 bar and temperatures up to 600-650 ° C.

Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION

Известни са множество набивки, прилагани за уплътняване на арматура, монтирани върху уплътнявания вал, разположени в салникова кутия, които са изработени от различни видове материали. В миналото набивките са изработвани от азбест. След установяване на вредността на азбеста за човешкото здраве, е намерен отличен негов заместител -експандираният графит, който се произвежда от натурален графит. Чрез експандиране люспестият графит се преработва до получаване на гъвкави графитни ленти със специфична плътност, например, 0,7 g/cm³. Последните имат много ниска здравина. За да се произведе прежда с достатъчна здравина за плетене на набивки от графитни нишки е необходимо да се направи подобрение в здравината им. Това се постига, като лентите се слепват посредством адхизивен слой и се армират с носещи нишки, като памук, стъкло, неръждаема стомана и др.There are many known gaskets used for sealing fittings mounted on the sealing shaft, housed in a stuffing box, which are made of different types of materials. In the past, gaskets were made of asbestos. After establishing the harmfulness of asbestos for human health, an excellent substitute for it was found - expanded graphite, which is made from natural graphite. By expansion, flake graphite is processed to produce flexible graphite strips of specific density, for example, 0.7 g / cm ³ . The latter have very low strength. In order to produce yarn with sufficient strength to knit graphite thread packs, it is necessary to improve their strength. This is achieved by adhering the tapes and reinforcing them with supporting threads, such as cotton, glass, stainless steel, etc.

От получените армирани прежди се оплита набивка. Това се осъществява като армираните графитни прежди се навиват на макари, които се монтират на съответни совалки. Всяка совалка се движи по определена траектория, която пресича пътя на останалите. Пресичащите се траектории на совалките определят конструкцията нанабивката.From the reinforced yarns obtained, weave a tang. This is done by reinforcing the graphite yarns by winding on reels that are mounted on appropriate shutters. Each shuttle moves along a specific trajectory that crosses the path of the others. The intersecting trajectories of the shuttles determine the design of the gasket.

Най-добро качество на навивката се получава при диагонално оплитане на набивките. Диагоналното оплитане се образува, когато преждите, лентите или другите форми на различни материали, поотделно или в комбинация, се кръстосват диагонално през сечението на набивката. Всеки сноп е строго фиксиран от другите снопове, като се образува солидна хомо генна структура, която не може лесно да се разплете или разруши по време на експлоатацията на набивката. При този начин на оплитане се получава равномерно разпределение на армираната графитна прежда, а оттам и равномерно разпределение на плътността на набивката. Получената набивка е сравнително плътна, но достатъчно гъвкава. Диагонално изплетената набивка е подходяща за арматура, бутални помпи, центробежни помпи и др.The best quality of the coil is obtained by diagonally interlacing the packings. Diagonal braiding is formed when the yarns, strips or other forms of different materials, individually or in combination, cross diagonally across the section of the packing. Each bundle is rigidly fixed by the other bundles, forming a solid homogeneous structure that cannot easily be untangled or destroyed during the operation of the packing. In this way of knitting, a uniform distribution of the reinforced graphite yarn is obtained, and hence a uniform distribution of the density of the packing. The resulting padding is relatively dense but flexible enough. Diagonally interlaced gasket is suitable for valves, piston pumps, centrifugal pumps and more.

Друг метод за изготвяне на прежда от лента от експандиран графит е вплитането на всяко графитно влакно с инконелни нишки. Този продукт е приложим само за уплътняването на арматура.Another method of making yarns of expanded graphite tape is to interlace any graphite fiber with inconel fibers. This product is only applicable for valve seals.

От така приготвените прежди се изработва набивка с профил и размери, подходящи за уплътняване на съответната салникова кутия на арматурата.The yarns prepared in this way produce a packing with a profile and dimensions suitable for sealing the respective gland box of the valve.

Плътността на набивките преди монтажа й в салниковата кутия е от 1 g/cm³ до 1,4 g/cm³.The packing density prior to installation in the packing box is from 1 g / cm ³ to 1.4 g / cm ³ .

При монтажа в салниковата кутия се поставят няколко пръстена от набивката, обикновено 5-7 броя, които след натягане на салниковия капак осигуряват плътност на запресованата набивка - 1,8 g/cm³ - 2, g/cm³, което осигурява уплътняване без утечки.During the installation, several packing rings, usually 5-7 pieces, are placed in the packing box, which, after tightening the packing box, provide a tightened packing density of 1.8 g / cm ³ - 2, g / cm ³ , which ensures leak-free sealing. .

Арматура с такива набивки се използва във всички топлоелектрически и атомни централи за транспорт на гореща вода и пара при работни условия: температура 450-650°С и налягане 100-400 bar.Valves with such gaskets are used in all thermal and nuclear power plants for the transport of hot water and steam under operating conditions: temperature 450-650 ° C and pressure 100-400 bar.

Най-близкият по техническата си същност известен метод за изработване на набивка за арматура, който е и най-често прилаганият метод за изработване на набивки [1], включва операциите: оформяне на армирана графитна прежда от лента от експандиран графит, оплитане на набивка от получената армирана графитна прежда, нанасяне на подобрители върху оплетената набивка и формоване на оплетената набивка.The closest known technique for the production of reinforcement gasket, which is also the most commonly used method for the production of gaskets [1], involves the operations of: forming a reinforced graphite yarn from expanded graphite tape, braiding of the resulting reinforced graphite yarn, the application of enhancers to the braided pad and the molding of the braided pad.

Недостатък на известния метод за изработване на набивка за арматура е, че с повишаване на температурата и достигане на работната температура 550-600°С, намиращите се в набивката помощни свързващи вещества, които при експлоатацията на набивката вече не са необходими, се овъгляват и набивката, като цяло, губи маса. Обикновено тази загуба достига до 20 25% от общото тегло на набивката, което прак66164 Bl тически се равнява на загуба на един уплътнителен пръстен на салниковата кутия и води до загуба на уплътняемост на арматурата. За компенсиране на този недостатък салниковият капак трябва незабавно да се донатегне.A disadvantage of the known method of making a gasket for a valve is that as the temperature rises and the operating temperature reaches 550-600 ° C, the auxiliary binders that are no longer needed during the operation of the gasket are charred and the gasket , in general, lose weight. Typically, this loss amounts to 20 25% of the total weight of the gasket, which in practice equals the loss of one packing ring on the packing box and results in the loss of sealing of the valve. To compensate for this deficiency, the packing gland must be tightened immediately.

Правени са опити, както при изработването на преждите, така и при изработването на набивката, максимално да се намали използването на свързващи вещества, доколкото това е възможно технологически. Най-добрите постигнати резултати са намаляване загубата на маса на набивката до 7-8%. Загубата на маса на вече монтираната в салниковата кутия набивка създава опасност от появата на течове, поради което след пуск на съоръженията, снабдени с такива набивки, е задължително да се извършва редовна инспекция и донатягане на салниковите капаци. Това често води до забавяне и спиране на работата на съоръженията, а не рядко и до аварии.Attempts have been made, both in the manufacture of yarn and in the manufacture of gasket, to minimize the use of binders as far as technologically possible. The best results are reducing the weight loss of the gasket to 7-8%. The loss of mass of the gasket already installed in the stuffing box creates the risk of leakage, which is why it is imperative that the equipment fitted with such gaskets be inspected regularly and that the stuffing box is tightened. This often leads to delays and shutdowns of facilities, and rarely to accidents.

Известен е метод за изработване на набивка [2], който осигурява получаването на набивка с намалена загуба на маса чрез специфична обработка на графитната лента до получаването на армирана графитна прежда, и чрез въвеждане на допълнителна оплетка върху готовата набивка. Материалът на допълнителната оплетка върху набивката е с повишена механична якост, който, в същото време, е и устойчив на висока температура. Получената загуба на маса е от порядъка на 7 - 8%.There is a known method for making a packing [2], which ensures the production of packing with reduced mass loss by specific processing of the graphite strip to obtain a reinforced graphite yarn, and by introducing additional braid on the finished packing. The material of the additional braid on the gasket is of increased mechanical strength, which, at the same time, is resistant to high temperature. The resulting weight loss is in the range of 7 - 8%.

Недостатък на известния метод е повишената му сложност, използването на специализирано оборудване за реализиране на метода и използването на скъпи материали за допълнителната оплетка на готовата набивка.The disadvantage of the known method is its increased complexity, the use of specialized equipment for the implementation of the method and the use of expensive materials for the additional braid of the finished stuffing.

Техническа същност на изобретениетоSUMMARY OF THE INVENTION

Задачата на изобретението е да се създаде опростен метод за изготвяне на набивка за арматура, който осигурява получаването на набивка с ниска загуба на маса, което премахва необходимостта от донатягане на арматурата след пускането й в експлоатация и увеличава надеждността и безопасността при работа при високи налягания и температури.It is an object of the invention to provide a simplified method for the production of valve packings that provides low mass loss packing, which eliminates the need to tighten the valve after commissioning and increases the reliability and safety at high pressure and temperature.

Тази задача е решена чрез метод за изработване на набивка за арматура, включващ операциите: оформяне на армирана графитна прежда от лента от експандиран графит, оплитане на набивка от получената армирана графитна прежда, нанасяне на подобрители върху оплетената набивка и формоване на оплетената набивка. Съгласно изобретението формованата набивка се подлага на термична обработка в защитна атмосфера при температура в диапазона от 300°С до 600°С. Повишаването на температурата се извършва със скорост ЗО°С - 150°С на час, а задържането при избраната температура е в продължение на 4-16 h, след което набивката се охлажда бавно, най-добре, със скорост 15°С - 100°С заедно с пещта до стайна температура, след което се изважда от пещта.This problem is solved by a method of fabrication of a reinforcement gasket, comprising the operations of: forming a reinforced graphite yarn from expanded graphite tape, braiding a seal from the resulting reinforced graphite yarn, applying enhancers to the braided padding and forming the braided padding. According to the invention, the molded gasket is subjected to thermal treatment in a protective atmosphere at a temperature in the range of 300 ° C to 600 ° C. The temperature rise is performed at a rate of 30 ° C - 150 ° C per hour, and the retention at the selected temperature is for 4-16 h, after which the gasket is cooled slowly, preferably at a speed of 15 ° C - 100 ° With the oven to room temperature, then remove from the oven.

Препоръчително е извършването на температурната обработка на формованата набивка да се реализира в температурен диапазон 500°С 550°С.It is advisable to carry out the temperature treatment of the molded packing in a temperature range of 500 ° C to 550 ° C.

Методът за изработване на набивка за арматура съгласно изобретението може да се осъществи, както във вакуумна пещ, така и в термична пещ.The method of making a gasket for a valve according to the invention can be carried out both in a vacuum furnace and in a thermal furnace.

Предимство на метода за изработване на набивка съгласно изобретението е ниската загуба на маса на получената набивка в експлоатационни условия, което се дължи на това, че формованата набивка преди поставянето й в работни условия се подлага на специална термична обработка, която осигурява предварително отделяне на летливите и термично неустойчиви вещества от формованата набивка. Режимът на термичната обработка е подбран така, че да осигури отделянето само на вещества, които са били необходими в процеса на изготвянето на формованата набивка, но по време на експлоатацията й вече не са необходими и не издържат на високите работни температури, но, в същото време, да не повреди основния материал, от който е изработена набивката.An advantage of the method of manufacturing the gasket according to the invention is the low weight loss of the gasket obtained under operating conditions, which is due to the fact that the molded gasket is subjected to special heat treatment prior to putting it under operating conditions, which ensures the pre-separation of volatile and thermally unstable molded packing materials. The heat treatment mode is chosen to ensure that only substances that were required during the molding process were released, but are no longer needed and maintained at high operating temperatures during operation, but at the same time time, not to damage the base material of the gasket.

Примери за изпълнение на изобретениетоExamples of carrying out the invention

Методът за изработване на набивка за арматура съгласно изобретението е реализиран експериментално и е осигурил ниска загуба на маса на изработената чрез прилагането му набивка от експандиран графит чрез извършване на обичайните операции: изработване на армирана графитна прежда, оплитане на набивка от получената армирана графитна прежда, нанасяне на по50The method of fabrication of reinforcement according to the invention has been experimentally realized and has provided a low mass loss of the expanded graphite made by its application by performing the usual operations: fabrication of reinforced graphite yarn, braiding of the resultant reinforced graphite yarn at 50

66164 Bl66164 Bl

добрители върху оплетената набивка и формоване на набивката за осигуряване на необходимата й плътност и форма. Съгласно изобретението работка в защитна атмосфера при температура в 5 диапазона от 300°С до 600°С. Повишаването на температурата в пещта се извършва със скорост 30°С - 150°С за час. Задържането при избраната температура е в продължение на 4-16 h. След приключване на процеса пещта се охлажда бавно, 10 най-добре, със скорост 15 °C - 100°С, и набивката се изважда от пещта при достигане на стайна температура.flattening padding and forming the padding to provide the required density and shape. According to the invention, working in a protective atmosphere at a temperature in the 5 ranges from 300 ° C to 600 ° C. The temperature rise in the furnace is carried out at a rate of 30 ° C - 150 ° C per hour. The retention at the selected temperature is for 4-16 hours. After completion of the process, the furnace is cooled slowly, 10 best, at a rate of 15 ° C - 100 ° C, and the gasket is removed from the furnace when it reaches room temperature.

Термичната обработка е осъществена експериментално, както в термична пещ, така и 15 във вакуумна пещ.The heat treatment was performed experimentally in both a thermal furnace and 15 in a vacuum furnace.

Обработената по този начин набивка има загуба на маса при работни условия под 1% и създава висока надеждност при експлоатацията й. След първоначалния й монтаж в салниковата 20 кутия не е необходимо донатягане на салниковия капак.The packing thus treated has a loss of mass under operating conditions of less than 1% and creates high reliability in its operation. After its initial installation in the gland 20 box it is not necessary to tighten the gland lid.

При експериментирането е установено, че загубата на маса на изработената набивка по метода съгласно изобретението е доста под 1%. 25 Отчетена е загуба на маса на набивката в границите от 0,55% до 0,85%. При експерименталното използване на тази набивка за уплътняване на салникова кутия не се налага никакво донатягане на арматурата в продължение на повече от 10 000 h 30 експлоатация в реални работни условия.In the experiment, it was found that the weight loss of the made gasket by the method according to the invention is well below 1%. 25 A loss of packing mass in the range of 0.55% to 0.85% was reported. Experimental use of this gasket to seal the packing box does not require any re-tensioning of the valve during more than 10,000 h 30 operation under actual operating conditions.

Claims

1. A method for fabricating a reinforcement gasket, comprising the operations of forming a reinforced graphite yarn from expanded graphite tape, braiding a padding from the resulting reinforced graphite yarn, applying enhancers to the braided pad, forming a braided pad, characterized in that the molded packing is subjected to a thermal treatment in a protective atmosphere at a temperature in the range of 300 to 600 ° C, with the temperature increase being carried out at a rate of 30-150 ° C per hour, and the holding at the selected temperature is in a pro alzhenie of 4-16 h, after which the gasket is cooled together with the furnace at a rate of 15-100 ° C to room temperature and then removed from the furnace.

2. A method for making a gasket for a valve according to claim 1, characterized in that the heat treatment temperature of the molded gasket is in the range 500-550 ° C.

3. A method for making a valve seal according to claims 1 and 2, characterized in that the heat treatment in a protective atmosphere is carried out in a vacuum furnace.

4. A method for making reinforcement gasket according to claim 1, characterized in that the heat treatment in a protective atmosphere is carried out in a thermal furnace.