Элементами пар трения в торцовых уплотнениях являются неподвижное и вращающееся уплотнительные кольца. Работоспособность элементов пар трения в оборудовании химических производств зависит в основном от физико-механических свойств, коррозионной (химической) стойкости материалов, от качества обработки (шероховатости и плоскостности) поверхностей трения, конструкции узла трения и условий эксплуатации. В зависимости от назначения узла трения и его конструкции, от свойств применяемой среды, ее температуры и давления, от частоты вращения вала и нагрузки в паре трения, от температуры, возникающей в зоне трения, и необходимого ресурса работы применяют различные материалы и их сочетания для изготовления элементов пар трения. 

Материалы, применяемые для пар трения, подразделяются на следующие группы:

Требования к выбору материалов

1. Материалы для изготовления элементов пар трения должны отвечать требованиям соответствующих нормативно-технических документов.

2. Выбор материалов для пар трения производится с учетом их стойкости в условиях воздействия технологической агрессивной среды, физико-механических и антифрикционных свойств, а также с учетом рационального использования и применения дефицитных коррозионностойких сталей и сплавов в тех случаях, когда это вызывается технологической и экономической целесообразностью и когда замена другими материалами не может быть допущена. 

3. Стойкость материалов в агрессивных средах должна отвечать следующим требованиям:
а) Коррозионная стойкость материалов группы "А" должна быть не ниже 5 балла по ГОСТ 13819-68 при отсутствии склонности материалов к межкристаллитной коррозии (испытания по ГОСТ 6032-75), к коррозионному растрескиванию и точечной коррозии.
б) Материалы групп "Б", "В", "Г", должны быть стойкими в агрессивных средах при испытаниях по РД РТМ 26-01-117-79 и ГОСТ 12020-72. 
в) Допускается изменение геометрической формы элементов пар трения под воздействием применяемых сред в пределах поля допусков на данные размеры.

4. Применение элементов пар трения торцовых уплотнений из материалов групп "Б" и "Г" ограничивается предельно допустимыми давлением и температурой в зоне трения.

5. Материалы для элементов пар трения торцовых уплотнений должно быть непроницаемым для рабочей среды.

Требования к конструкции, изготовлению и эксплуатации пар трения

1. Конструкция элементов пар трения должна разрабатываться с учетом условий работы и физико-механических свойств материалов пар трения. 

2. Ширина поверхности трения элемента пары трения из материала с меньшей твердостью должна быть меньше или равна ширине поверхности трения элемента из более твердого материала. 

3. Элементы пар трения из сталей и сплавов, а также металлические детали торцового уплотнения, жестко соединенные с элементами пар трения, должны быть термообработаны для снятия внутренних напряжений. 

4. Пропитку неметаллами материалов из группы "Б" производят после изготовления из них элементов пар трения до окончательной обработки (доводки).

5. Элементы пар трения из материалов групп "Б", "В", "Г" необходимо вклеивать или запрессовывать по наружному диаметру. 

6. Клеящий материал выбирают с учетом особенности работы узла трения (температуры, состава агрессивной среды и т.д.). 

7. Окончательная обработка (доводка) поверхности трения элементов пар трения, закрепляемых в обоймах методом запрессовки или вклеивания, производится после закрепления и проверки мест соединения на газонепроницаемость. 

8. Для окончательной обработки (доводки) поверхностей трения элементов пар трения, изготовленных из материалов групп "Б" и "Г", не допускается применение абразива в виде порошка, пасты и абразивных шкурок.

9. На поверхности трения не допускается наличие внедренных абразивных частиц. 

10. Шероховатость поверхности трения элементов пар трения должна быть в пределах Ra 0.10 - 0.16 мкм по ГОСТ 2789-73.

11. После окончательной обработки (доводки) поверхностей трения механическая обработка (точение, фрезерование, шлифование, сверление, слесарные работы, сварка и пайка) цельных, вклеенных и запрессованных в обоймы пар трения и обойм не допускается. 

12. При применении пары трения из материалов группы "В" отклонение от плоскостности поверхностей трения должно быть не более 0.0006 мм, в остальных случаях - не более 0.0009 мм. 

13. На поверхности трения элементов пар трения не должно быть более двух рисок или раковин на 1 см² при расстоянии между ними не менее 3 мм.
- допускаются риски длиной не более одной трети ширины поверхности трения узкого кольца, глубиной и шириной не более 0.01 мм, диаметр и глубина раковин не более 0.5 мм.

14. Трещины (более максимально допустимых рисок) и сколы (более максимально допустимых раковин) на поверхности трения элементов пар трения не допускаются.

15. В условиях эксплуатации торцового уплотнения схватывание и заедание материалов пар трения не допускаются. 

16. Не допускается работа пар трения в торцовом уплотнении без контакта с жидкостью (технологической, охлаждающей, запирающей).

17. Работа пары трения торцового уплотнительного устройства в технологических средах, содержащих абразивные частицы, допускается только при условии защиты зоны контакта уплотнительных колец от попадания абразивных частиц и использования для пар трения высокотвердых износостойких материалов.



Допустимые рабочие температуры и давления для различных сочетаний материалов в парах трения