Сильфонное уплотнение

Всё ещё встречаю монтажников, которые путают терморасширение с вибрацией – отсюда и львиная доля отказов. На сильфонное уплотнение грешат, когда проблема в банальном превышении давления.

Почему классификация ГОСТ не всегда работает на воде

Для теплообменников типа ТОТ-12 мы десятилетиями брали армированные сильфонные уплотнения по старому ГОСТ 5.208-83. Но после инцидента с танкером ?Печенга? выяснилось: солёная вода за полгода превращает гофры в решето, если в сплаве больше 12% никеля.

Сейчас для гребных валов на новых моделях используем двухслойные сильфоны – дороже, но хотя бы видишь усталость металла до разрыва. Кстати, именно после этого случая в ООО Дандун Восточный морской завод начали тестировать образцы в перегретом паре.

Заметил закономерность: если в паспорте указан срок службы 5 лет, в реальности после 3 лет нужен профилактический разбор узла. Особенно для рулевых валов, где есть постоянное смещение оси.

Ошибки при установке, которые не покажут в инструкции

Как-то раз на замену уплотнения теплообменника приехал новый специалист – затянул стяжные болты динамометрическим ключом до щелчка. Через неделю сильфон пошёл ?гармошкой? именно в местах контакта с фланцем.

Оказалось, при температуре выше 80°C латунные гайки дают усадку, и момент затяжки нужно уменьшать на 15%. Теперь в техкартах dddH.ru для монтажников рисуем красным маркером поправку на температурный коэффициент.

Самое коварное – когда заказчик экономит на прокладках и ставит паронитовые вместо графитовых. Разница в цене 200 рублей, а сильфон получает локальный перегрев и трескается по внешней гофре.

Кейс с винтом регулируемого шага и последствия

В 2021 году для буксира ?Владивосток-3? ставили экспериментальное сильфонное уплотнение с тефлоновым напылением. Расчёт был на уменьшение трения при изменении шага лопастей.

Через 4 месяца экипаж пожаловался на вибрацию – вскрытие показало, что тефлон отслоился и забил каналы системы смазки. Пришлось экстренно ставить классический вариант с металлографитовыми кольцами.

Интересно, что позже корейские коллеги поделились опытом: они для таких случаев используют послойное напыление с медной прослойкой. Возможно, стоит предложить ООО Дандун Восточный морской завод запустить пробную партию.

Проблемы совместимости с современными смазками

С появлением полигликолевых смазок начались массовые жалобы на разбухание уплотнительных поверхностей. Химическая лаборатория нашего завода потратила три месяца, чтобы выявить конфликт материала сильфона с эфирами масла.

Сейчас для новых контрактов всегда запрашиваем паспорт смазочных материалов. Особенно критично для судовых теплообменников, где возможен контакт с разными средами.

Запомнился случай с балкером ?Советская Гавань?: там пришлось полностью менять систему уплотнений после перехода на новое масло. Убыток – 2 недели простоя, но хотя бы избежали поломки гребного вала.

Перспективы или куда движется отрасль

Вижу тенденцию к гибридным решениям: например, сильфон + магнитный уплотнитель для валов большого диаметра. На испытаниях в ледовых условиях такая комбинация показала на 40% больше ресурс.

Сложность в том, что для серийного производства нужны новые станки – те, что есть на dddH.ru, не позволяют выдерживать допуски для прецизионных сборок.

Возможно, стоит начать с теплообменников, где требования по точности ниже. Кстати, японцы уже тестируют сильфоны с датчиками остаточного ресурса – жаль, у нас такие только в опытных образцах.

Что бы я изменил в подходе к проектированию

Главная ошибка – рассчитывать сильфонные уплотнения только под номинальные нагрузки. В реальности всегда есть гидроудары, перекосы монтажа, нештатные температурные скачки.

Настаиваю на внедрении в конструкторский отдел обязательного расчёта по сценарию ?худшего случая?. Для рулевых валов это, например, резкая перекладка руля при максимальной скорости.

Кстати, именно после моего доклада о циклических нагрузках на ООО Дандун Восточный морской завод начали проводить ускоренные испытания на стендах с искусственным старением. Уже отсеяли две партии от поставщиков.