Уплотнительные шнуры используются для герметизации разъемных соединений. Чаще всего в таких целях: поддержание давления, избежание теплопотерь и утечек, предотвращение попадания влаги и загрязнений. Шнуры применяются во многих сферах промышленности, в частности, в строительстве, станкостроении и машиностроении, в автопроме, при монтаже печей, котлов и трубопроводов. В статье рассмотрим, какие виды уплотнителей бывают, чем отличаются резиновые и силиконовые шнуры.
В зависимости от назначения подходят разные варианты изделий. Их существует множество по форме, материалу и свойствам. Расскажем про особенности разных категорий.
Виды уплотнительных шнуров по форме
Стандартная форма шнуров – с круглым сечением. Однако изготавливают изделия с прямоугольным и квадратным сечением. Чаще всего это сальниковые набивки с добавлением асбеста. А резиновые и силиконовые шнуры все же чаще бывают круглыми.
Также различают размер уплотнителя. Измеряют его сечение. Например, силиконовый шнур с диаметром 2 мм и резиновый шнур с диаметром 20 мм подходят, соответственно, для совершенно разных задач.
При выборе уплотнительного шнура по форме необходимо обеспечить максимальное прилегание, но без передавливания изделия. Если уплотнитель будет слишком сильно деформирован, то он быстро выйдет из строя. При выборе стоит замерить пазы, в которые будет вкладываться шнур, и купить уплотнитель соответствующего диаметра или немного большего по размеру, чтобы добиться герметичности.
Виды уплотнительных шнуров по материалу
Уплотнители изготавливают из большого количества материалов: полимеры, асбестовые волокна, резина и даже керамика могут лечь в основу уплотнительного шнура. Все они отличаются по характеристикам и, соответственно, сфере применения.
Резиновые шнуры. Самые распространенные уплотнители, которые используются повсеместно, например, в дверных и оконных конструкциях, холодильных камерах, в автомобилестроении, а также на производствах. Что нужно знать о резиновых шнурах:
- В среднем они выдерживают давление до 1 МПа.
- Диапазон рабочих температур не очень большой – от −20 до +100 градусов. Однако этого бывает достаточно для использования в обычных повседневных условиях.
- Резина невосприимчива к большинству воздействий: хорошо переносит контакт с влагой, маслянистыми и бензиносодержащими жидкостями, пылью. Шнуры не портятся при прямом воздействии ультрафиолетовых лучей.
- Уплотнители имеют высокую пластичность, хорошо деформируются, но быстро возвращают начальную форму после прекращения деформирующего воздействия.
Чтобы уплотнитель справлялся со своими задачами и имел долгий срок службы, в резиновую смесь добавляют пластификаторы. Резиновые уплотнители изготавливают согласно ГОСТ 6467-79. Типоразмеры уплотнителей также соответствуют государственному стандарту (диаметр от 3 до 50 мм).
В маркировке резиновых шнуров есть цифры и буквы, которые указывают на тип изделия по свойствам, максимальное давление и твердость. Например, рассмотрим маркировку шнура резинового 1-2с Ф 3 мм:
- цифра 1 – шнур создан из нитрильное резиновой смеси NBR, это кислотостойкий уплотнитель;
- цифра 2 – шнур выдерживает рабочее давление в системе до 10 кгс/см2;
- буква С – средняя степень твердости, плотность резины в пределах 1100–1300 кг/м3;
- Ф – шнур имеет круглое сечение;
- 3 мм – диаметр шнура.
Также среди резиновых шнуров есть изделия с разной пористостью. Из такого материала также делают резиновые пористые техпластины.
Есть и недостатки у резиновых шнуров. В частности, они плохо воспринимают гликоль, силиконовые смазки, некоторые спирты – от контакта с ними шнуры могут набухнуть или испортиться. А при воздействии повышенных температур резина грубеет и теряет эластичность.
Силиконовые шнуры. Они более эластичные и мягкие. При работе с ними может пригодиться информация:
- Силикон лучше, чем резина, переносит изменения температур. Шнуры работают в диапазоне от −60 до +200 градусов, но даже при краткосрочном нагреве до 230 градусов не теряют своих характеристик.
- Силикон инертен, что позволяет использовать уплотнители в сферах, где важна чистота – пищевая, химическая и фармацевтическая промышленность.
- Шнуры невосприимчивы к горячей воде, кипятку, контакту с большинством смазок (кроме минеральных), а также со спиртами.
При этом нежелательно эксплуатировать силиконовые уплотнители при постоянном контакте с горячим водяным паром, кислотами и щелочами.
Еще одно преимущество – среди силиконовых шнуров есть изделия с меньшим диаметром, чем у резиновых, например, 2 мм. Зато если нужен большой диаметр, то широкий ассортимент представлен среди резиновых уплотнителей. Типоразмеры обусловлены такими параметрами как прочность на разрыв, относительное удлинение.
Асбестосодержащие шнуры и сальниковые набивки на основе асбестовых волокон. Они изготавливаются по ТУ 38-114339-88 и имеют круглое, квадратное и прямоугольное сечение. Основное преимущество асбестовых шнуров – повышенная жаропрочность и прочность на разрыв. Это позволяет использовать уплотнители в экстремальных условиях. Кроме того, сальниковые набивки из асбеста отличаются от резиновых и силиконовых уплотнителей тем, что их применяют не только в статичных, но и в подвижных деталях. Изделия на основе асбеста бывают нескольких видов:
- АГИ. Асбестовые волокна пропитанные графитом для снижения силы трения.
- АП-31 – это плетеный шнур с антифрикционной пропиткой из продуктов нефтепереработки.
- АПР-31. Асбестовый шнур армирован проволокой из латуни, из-за чего он имеет увеличенную прочность.
- АС – классический асбестовый шнур без пропиток, который выдерживает температуру до 400 градусов.
- АФТ. Асбестовые волокна пропитываются фторопластом и тальком.
Кроме асбестовых шнуров, сальниковые набивки изготавливают и из других материалов. Например, ЛП-31 производят из лубяной нити, а ХБП-31 – из хлопчатобумажного материала.
Асбестовые шнуры изготавливаются по ГОСТ 1779-83. Они выдерживают температуру до 550 градусов, отличаются химической стойкостью даже в очень агрессивных средах и долговечностью. При этом они пластичны и обладают хорошими диэлектрическими свойствами.
Керамические шнуры. Плетеные веревки и шнуры из керамического волокна огнеупорные. Поэтому их применяют для печей, систем дымоудаления, а также для герметизации других промышленных объектов, которые эксплуатируются при высоких температурах и в близком контакте с открытым огнем.
Рабочая температура такого шнура – до 1000-1200 градусов. Поэтому его применяют в исключительно специфических условиях. К тому же, керамика долговечна и экологична. Но есть основной недостаток – высокая цена. Это препятствует широкому распространению керамических уплотнительных шнуров, и если есть возможность, то стараются установить асбестовый или базальтовый, который можно использовать в похожих условиях.
Стекловолоконные шнуры. В целом это аналог керамике по свойствам – долговечности, износостойкости, пожаробезопасности. Но стекловолокно выдерживает вдвое меньшую температуру, работает при 550 градусах. Однако это отражается на цене – стекловолоконные шнуры дешевле, чем керамические.
В составе уплотнителя есть стекло. Несмотря на хорошую обработку, лучше использовать средства защиты при монтаже: защищать руки, органы дыхания и глаза от мелкой стеклянной пыли. Пряжа из текстурированного стекла эластичная и прочная. С помощью таких шнуров герметизируют стыки печей, котлов и других нагревательных элементов. Они невосприимчивы к влаге и воздействию большинства химически активных веществ. С другой стороны, стекловолоконные шнуры легко крошатся при резке. Они менее эластичные, чем, например, асбестовые и базальтовые.
Базальтовые шнуры. Это золотой стандарт для герметизации конструкций, работающих в экстремальных условиях. Шнуры изготовлены из вулканического асбеста. Они полностью экологичны, но при этом выдерживают температуру до 1200 градусов. Если жар выше, базальт плавится, не выделяя токсичных веществ, но не горит. Поэтому такие уплотнители промышленных печей и котлов отвечают всем нормам пожарной безопасности.
Положительные качества:
- большой диапазон рабочих температур – от -250 до +1200 градусов;
- приемлемая цена – ниже, чем у керамических аналогов, но выше, чем у стекловолокна;
- долгий срок службы – более 50 лет непрерывной эксплуатации;
- хорошая звукоизоляция – дополнительный плюс, особенно важный на промышленных объектах, где и так много посторонних шумов;
- химическая инертность – базальт может использоваться в контакте практически с любыми веществами, в том числе водой, кислотными и щелочными растворами, продуктами нефтепереработки и прочими агрессивными жидкостями и газами;
- устойчивость к органическим загрязнениям – в базальтовых изделиях не размножаются микроорганизмы, в том числе не появляется плесень, грибки.
Кроме того, у базальтового шнура прочность выше, чем у стали. Это невероятный показатель, особенно учитывая относительно малый вес уплотнителя. Шнур прочный на разрыв и выдерживает даже вибрационные и динамические нагрузки. Кстати, именно по этой причине базальтовые шнуры используют не только как уплотнитель, но и как арматуру для композитных материалов.
Виды уплотнительных шнуров по свойствам
При выборе уплотнительных шнуров, обращайте внимание на то, в каких условиях они могут работать. В частности, существуют шнуры:
- жаропрочные;
- кислотостойкие;
- морозостойкие;
- маслобензостойкие;
- пищевые.
Часть свойств обусловлена материалом изготовления. Например, базальтовые и асбестовые шнуры все отличаются жаропрочностью, просто потому, что они изготовлены из негорючих веществ с высокой температурой плавления. А резиновые и силиконовые шнуры все имеют отличную способность к пластическим деформациям – они легко сжимаются под давлением, а потом быстро восстанавливаются в объем, что не скажешь про стекловолоконные или керамические изделия.
Другие свойства зависят от добавок. Например, в резиновую смесь добавляют пластификаторы, которые защищают шнуры от кислот, щелочей, масел. А в асбестовые волокна могут добавить армирующую проволоку, которая увеличивает прочность.
При выборе изделий ориентируйтесь на назначение шнура и условия его эксплуатации. Это позволит, с одной стороны, сэкономить и не купить слишком дорогой шнур. С другой стороны, полностью удовлетворить все потребности производства.