Уплотнения и подшипники НПЦ «АНОД» для центробежных компрессоров и нагнетателей

Эксплуатационная надежность турбокомпрессорных машин в значительной степени зависит от работы уплотнительных узлов, герметизирующих вращающийся ротор. Одной из важнейших проблем современного машиностроения является задача создания надежных и герметичных уплотнений роторов центробежных компрессоров. Это обусловлено, с одной стороны, высокими давлениями уплотняемой среды и окружными скоростями в уплотняющем контакте, с другой стороны – очень жесткими требованиями к герметичности и надежности, которые повышаются вместе с ростом параметров.

Традиционно для этой цели используются бесконтактные уплотнения (щелевые, лабиринтные, плавающие кольца и др.). Наиболее применяемые в компрессорах уплотнения с наружным и внутренним плавающими кольцами, между которыми подается запирающее масло под расчетным давлением, достаточно надежны, но не лишены недостатков, а именно:

• большие безвозвратные потери масла, особенно при пусках;

• низкий ресурс плавающих колец;

• повышенная загазованность масла в баке;

• колебания перепада давления на внутреннем кольце.

Более перспективными являются торцовые уплотнения, которые обладают высокой герметизирующей способностью, и у которых гарантированный зазор между уплотняющими поверхностями колец находится в пределах 2…5 мкм, в отличие от щелевых, где зазор достигает десятых долей миллиметра.

Отличительной особенностью уплотнений НПЦ «АНОД» с гидрозатвором, получивших название малорасходных, является не только минимальный уровень утечек (0,05…0,1 кг/ч) масла в перекачиваемый газ, но и высокая стабильность этого уровня, независимо от перепада давления, частоты вращения ротора и температуры. Такие высокие показатели качества и надежности обусловлены конструктивными особенностями уплотнений, обеспечивающими постоянство формы и величины зазора в уплотняющем стыке.

За более чем 20 лет деятельности НПЦ «АНОД» поставляет уже третье поколение малорасходных масляных уплотнений для центробежных нагнетателей магистральных газопроводов. К ним относятся уплотнения вала для нагнетателей типа: 235-21-1 (130УТГ1), 235-28-1(150УТГ), 370-14-1(120УТГ), 370-18-1(140УТГ), 520-12-1(145УТГ), 650-21-2(200УТГ). В настоящее время более 3000 уплотнений производства НПЦ «АНОД» эксплуатируются в составе нагнетателей газоперекачивающего оборудования предприятий ОАО «ГАЗПРОМ». Согласно справкам этих предприятий усредненная величина безвозвратных потерь масла в перекачиваемый газ составляет 0,12…0,2 кг/час на нагнетатель, а годовая экономия турбинного масла исчисляется десятками тонн. Следует отметить, что уплотнения успешно работают в диапазоне окружных скоростей 40…50 м/с, перепада давления «масло-газ» до 6 кгс/см2 и давлении перекачиваемого газа до 80 кгс/см2 при уровне утечек масла 0,05…0,1 кг/ч.

Торцевые уплотнения, купить торцевое уплотнение, торцевое уплотнение вала, уплотнение вала, торцовые уплотнения, торцовые уплотнения валов, анод уплотнения, механическое уплотнение, импортозамещение в России, импортозамещение в промышленности, газовое уплотнение, уплотнение компрессоров, утг, уплотнение масляное
Торцевое уплотнение 110УТГП

Одна из значимых работ НПЦ «АНОД» – разработка торцовых уплотнений типа 110УТГП, предназначенных для замены щелевых уплотнений в высоко-оборотистых (до 8300 об/мин) нагнетателях природного газа НЦ-6,3. Уплотнение представляет собой блок, состоящий из корпуса со сквозными отверстиями для прохода масла, передней и задней крышек. Внутри блока размещаются: основное — торцовое одинарное, и вспомогательное – щелевое, уплотнения. Причем, торцовое уплотнение имеет подвижный уплотняющий контакт между двумя кольцами пары трения, одно из которых размещено во вращающейся вместе с валом втулке, а другое – неподвижное, установлено в обойме, поджимаемой комплектом пружин.

Вспомогательное щелевое уплотнение выполнено в виде обоймы, содержащей два плавающих кольца, внутренний диаметр которых образует с хвостовиком вращающейся втулки радиально-щелевое уплотнение.  Отличительной особенностью данного щелевого уплотнения является то, что осевая длина плавающего кольца уменьшена до 0,15 диаметра вала, что позволило уменьшить массу кольца и избавиться от реакции на перекосы вала.

Торцевые уплотнения, купить торцевое уплотнение, торцевое уплотнение вала, уплотнение вала, торцовые уплотнения, торцовые уплотнения валов, анод уплотнения, механическое уплотнение, импортозамещение в России, импортозамещение в промышленности, газовое уплотнение, уплотнение компрессоров, утг, уплотнение масляное
Уплотнение торцевое 160УТГП1

Благодаря конструктивным мерам (уменьшение диаметра вращающихся деталей основного уплотнения, применение новых материалов) затраты на трение вращающихся элементов с кольцами пар трения сведены к минимуму и составляют не более 3,5 кВт на уплотнение.

Первый комплект уплотнений 110УТГП эксплуатируется в составе нагнетателя НЦ-6,3-56/1,45 на КС «Ворсменская» Приокского ЛПУМГ ООО «Газпром трансгаз Н. Новгород» с 10.05.2000 года.

На базе опыта, полученного в процессе разработки конструкции уплотнения для нагнетателя НЦ-6,3-56/1,45, НПЦ «АНОД» по заданию НПО «ИСКРА» (г. Пермь) разработал торцовые уплотнения типа 150УТГП 00.00 к сменным проточным частям СПЧ76/1,44 и СПЧ76/1,35 нагнетателей ГПА-Ц-16. Идентичные по конструкции уплотнения 150УТГП и 150УТГП1 были поставлены в агрегаты ГПА-Ц-16 со сменными проточными частями СПЧ-76/1,44 и СПЧ-76/1,35 (ноябрь 2001г., декабрь 2002г.) на КС «Кунгурская», КС «Новокомсомольская», КС «Ныдинская». С высокими показателями надежности работают уплотнения 150УТГП3 00.00 в составе агрегатов ГПУ-16 на линейной ГКС Пильнинского ЛПУМГ ООО «Газпром трансгаз Н. Новгород».

В настоящее время реализована программа на КС Ставропольского УПХГ по полной замене щелевых уплотнений на торцовые типа 125УТГП в нагнетателях Ц-6,3/51 и Ц-6,3/100. Основные требования, предъявляемые к нагнетателям, эксплуатирующимся на станциях ПХГ — это минимальные утечки масла и повышенная надежность оборудования.

НПЦ «АНОД» совместно с АОЗТ «НИКТИТ» (г. Санкт-Петербург) специально разработали и изготовили комплект уплотнений вала центробежного нагнетателя Н47-74-1 в составе агрегата ГПА–4РМ. Одной из особенностей уплотнения является то, что оно рассчитано на работу в стояночном режиме при давлении до 10 МПа. Агрегат, установленный на КС Касимовского ПХГ, наработал 25 000 часов при более 300 пусках — остановах, безвозвратные потери масла составляют 0,022 кг/час, что на порядок ниже заявленных в техническом задании.

В 2011 году пущены в эксплуатацию холодильные компрессоры Д203ГЦ1-710 на станции охлаждения газа СОГ-4 КС «Ямбургская». Компрессоры изготовлены Сумским МНПО им М. В. Фрунзе и оснащены двойными торцовыми уплотнениями 130УТДГ2. Уплотнения также рассчитаны на работу в длительном стояночном режиме без сброса газа из полости нагнетателя.

Работы НПЦ «АНОД» в области уплотнительной техники доказывают возможность применения торцовых уплотнений на окружных скоростях до 80м/с, давлении — до 10,0МПа и температуре уплотняемой среды — до 200°С. Уплотнения с гидрозатвором менее критичны к перекосам ротора в подшипниковых опорах и высоким уровням вибрации (до 50 мкм). Уровень утечек масла в перекачиваемый газ уплотнений производства НПЦ «АНОД» почти на порядок меньше чем у уплотнений конкурентов. Данные уплотнения способны с достаточной надежностью и малыми затратами герметизировать валы высокооборотных механизмов и продлевать эксплуатацию нагнетателей природного газа и компрессоров предприятий нефтехимических производств.

сухие уплотнения, сухое газовое уплотнение, газовое уплотнение, уплотнение компрессоров, сухие газодинамические уплотнения, уплотнение нагнетателя, торцевое уплотнение компрессора, уплотнение вала компрессора, сухое торцевое уплотнение
Сухое газодинамическое уплотнение конструкции НПЦ «АНОД»

Новым направлением деятельности НПЦ «АНОД» в последние годы является сухое газодинамическое уплотнение (СГДУ). За прошедшие три года СГДУ были поставлены на предприятия Лукойла, Роснефти, Газпрома и Новатэка. При проектировании и производстве СГДУ предприятие использует самые последние разработки в новейших материалах и специальных покрытиях. Все эти достижения позволяют СГДУ производства НПЦ «АНОД» показывать надежность и долговечность работы уплотнений на уровне лучших мировых производителей. В частности, уплотнение 190УТТС, установленные в 25-мегаватный нагнетатель природного газа PCL804-2/36/B (ГТНР-25И), уже два года успешно работают на магистральном газопроводе ПАО «Газпром». В отличие от импортного образца производства Бургманн, вместо которого установлено СГДУ 190УТТС, уплотнение производства НПЦ «АНОД» имеет конструкцию с реверсивными парами трения и доработанный корпус, что в сумме позволяет устанавливать уплотнение с любой стороны компрессора. За два года эксплуатации работоспособность уплотнения не ухудшилась, что подтверждает уровень утечки через уплотнение, который изменился с 39 до 40 нЛ/мин за весь период эксплуатации при 129 нЛ/мин – предельно допустимых.

сухие уплотнения, сухое газовое уплотнение, газовое уплотнение, уплотнение компрессоров, сухие газодинамические уплотнения, уплотнение нагнетателя, торцевое уплотнение компрессора, уплотнение вала компрессора, сухое торцевое уплотнение
Сухое газодинамическое уплотнение 140УТТС конструкции НПЦ «АНОД»

Также предприятием активно ведется ремонт уплотнений импортного производства. Десятки уплотнений импортного производства прошли ремонт различной сложности в условиях сервисного центра НПЦ «АНОД». Ни к одному из отремонтированных либо вновь произведенных СГДУ пока замечаний не поступало.

Немаловажным узлом любого компрессора являются также подшипники. В этой области НПЦ «АНОД» активно проектирует, производит и ремонтирует радиальные и радиально-упорные подшипники скольжения для насосов и компрессоров. На прилагаемой фотографии представлены радиальные и радиально-упорные  подшипники  для винтового компрессора, спроектированные и изготовленные в НПЦ «АНОД» совместно с БПЦ Инжиниринг для дожимных компрессоров. Рабочие характеристики подшипников представлены в табл. 1.

Таблица 1. Рабочие характеристики подшипников 150ППР и 150ППРУ

Наименование Значение
Температура масла 60-65ºС
Масса роторов 500 кг
Осевые силы  
ведущий ротор 7300 кгс
ведомый ротор 3200 кгс
Материальное исполнение  
Корпус Сталь 20 ГОСТ1050-88
поверхность скольжения Баббит Б-83ГОСТ 1320-74
Частота вращения:  
 
ведущий ротор 3000 об/мин
ведомый ротор 2000 об/мин

В рамках программы импортозамещения актуальным остается вопрос по ремонту и замене и импортных подшипников. На представленных фотографиях представлены результаты ремонта осевых и радиальных подшипников центробежного компрессора THERMDYNRC7-6B для ЗАО «Нортгаз» группы предприятий НОВАТЭКа. Радиальный подшипник -WAUKESHATJ120-048, осевой подшипник –WAUKESHA М8190.

подшипник скольжения, завод подшипников скольжения, продажа подшипников скольжения, осевой подшипник, радиальный подшипник, опорный подшипник, упорный подшипник, подшипник скольжения купить, изготовление подшипников скольжения
Отремонтированные осевые и радиальные колодки подшипников для компрессора THERMDYNRC7-6B

Ремонты колодок подшипников  включали в себя  следующие этапы: удаление использовавшегося слоя баббита; подготовка поверхности основания колодок под заливку баббитом; нанесение баббита марки не ниже Б-83; финишная механическая обработка; контрольные обмеры в  ОТК. Последующая эксплуатация отремонтированных подшипников показала высокий уровень качества ремонтов, что в сумме с кратчайшими сроками и невысокой их стоимостью была высоко оценена конечными заказчиками.

Параметры и характеристики радиального подшипника TJ120-048

Типоразмер подшипника TJ120-048
Диаметр отверстия подшипника (мм) 120
Длина подшипника (мм) 48
Количество вкладышей 5
Номинальная температура масла на входе 50 °C
Максимальная температура колодок подшипника 130 °С

Параметры и характеристики осевого подшипника  М8190

Типоразмер подшипника М8190
Рабочее положение вала Горизонтальное
Диаметр внешний, мм 235
Диаметр внутренний мм 113
Частота вращения вала об/ мин до 9000
Осевое усилие, воспринимаемое подшипником, кН, не более 78
Осевой зазор, мм 0,4
Площадь поверхности, мм2 18600

В настоящее время научный и производственный уровень НПЦ «АНОД» позволяет проводить работы по производству, импортозамещению и ремонту уплотнений и подшипников для центробежных компрессоров и нагнетателей на уровне ведущих мировых производителей. Все это в конечном счете позволяет повышать уровень надежности при эксплуатации центробежных компрессоров и получать экономическую выгоду предприятиям газовой, химической и нефтехимической отраслей.

Отзыв об эксплуатации торцевых уплотнений (Каширская ГРЭС)

Отзыв о работе торцевых уплотнений 55УТ3 и 82УТ

Настоящим сообщаем, что на насосных агрегатах мазутного хозяйства Каширской ГРЭС филиала «Интер РАО – Электрогенерация», начиная с 2003 года, были установлены и эксплуатируются торцовые уплотнения производства НПЦ «АНОД» взамен сальниковых уплотнений.

В ходе эксплуатации торцовые уплотнения зарекомендовали себя как надежные, неприхотливые в эксплуатации и простые в обслуживании и ремонте.

При этом, внеплановых выходов из строя данных торцовых уплотнений не отмечалось, что позволило повысить надежность и промышленную безопасность динамического оборудования установки в целом.

В 2003 году на мазутные насосы марки 8НД9х2 и 8НД10х5 установлены и эксплуатируются торцовые уплотнения типа 55УТ3 и 82УТ.

Уплотняемая среда – мазут при температуре до 120°С и давлении 0,55 МПа; число оборотов ротора насоса – 3000 об/мин.

Наработка торцовых уплотнений 55УТ3 и 82УТ на данный момент составила более 130 тыс. часов.

Обслуживание и ремонт торцовых уплотнений производится в плановом порядке, согласно существующего графика, с периодичностью не чаще одного раза в год.

Торцовые уплотнения производства НПЦ «АНОД» полностью соответствуют заявленным техническим характеристикам.

Отзыв о работе торцовых уплотнений

Ремонт сухих газовых уплотнений

На регулярной основе компания ООО НПЦ «АНОД» проводит ремонт сухих газодинамических уплотнений производства фирмы «EagleBurgmann» PDGS1/160-TA3-U-A3, эксплуатирующихся в центробежных компрессорах «Thermodyn» газодобывающего предприятия ЗАО «Нортгаз».

Технические характеристики уплотнения:

Диаметр вала, мм 140
Температура газа min/max, °C  -40/150
Расчетное давление, динам., бар 30
Расчетное давление, стат. , бар 100
Расчетная темп. матер. min/max, °C  -50/200
Максимальная скорость, об/мин 9000
Перекачиваемая среда  природный газ

сухие уплотнения, сухое газовое уплотнение, газовое уплотнение, уплотнение компрессоров, сухие газодинамические уплотнения, уплотнение нагнетателя, торцевое уплотнение компрессора, уплотнение вала компрессора, сухое торцевое уплотнение

Ремонтное сухое газовое уплотнение

На момент поступления в ремонт уплотнение находилось в неудовлетворительном состоянии. Рабочие поверхности пар трения имели износ. Лабиринт изношен. Вторичные уплотнительные элементы потеряли эластичность. Пружины обжаты. Некоторые металлические детали имели повреждения (задиры, вмятины).

Уплотнение было очищено от грязи, нагара. Была проведена замена пружин, крепежных элементов, вторичных уплотняющих колец. Проведен ремонт колец пар трения (притирка, нанесение алмазоподобного покрытия). После успешного проведения статического и динамического испытаний уплотнение передано Заказчику для дальнейшей эксплуатации.

 

Палкой в колесо реинжиниринга является федеральный закон №116.

Все динамические насосы представляют собой гидравлические машины для перемещения жидкостей и сжиженных газов под напором. Насосы обладают рядом заложенных параметров, определяющих их использование. В тоже время основные параметры насосов: напор, подача, мощность, коэффициент полезного действия определяют конструктив насоса. Процесс проектирования, или по-другому инжиниринга, лежит в основе создания изделия. Инжиниринг определяет все технические качества и характеристики изделия. Существуют годами сложившиеся конструкции насосов, подшипников, торцевых уплотнений и насосных агрегатов.
В условиях всё возрастающих требований к надежности и долговечности работы насосного оборудования существует необходимость предлагать и находить новые улучшенные конструктивные решения, способствующие повышению эксплуатационных качеств используемой продукции.
Рассмотрим еще один термин — реинжиниринг — это фундаментальное переосмысление, радикальное перепроектирование изделия для достижений новых характеристик, качеств, и свойств изделия на основе существующих проверенных технических решений. Изменение конструкции при реинжиниринге изделия – объективная необходимость.
НПЦ «АНОД» занимается проектированием и изготовлением торцевых уплотнений, подшипников скольжения, блоков подшипниковых уплотнительных, насосных агрегатов. Технические решения, заложенные в продуктах компании, современны, отличаются, надежностью и качеством. На этих решениях возможно не только создание новых продуктов, но и пересмотр, переоценка существующих конструкций действующего оборудования.
Особое место в деятельности компании занимает опыт по реинжинирингу насосных агрегатов с применением блоков подшипниковых уплотнительных (БПУ). БПУ объединяет в едином корпусе торцевые уплотнения, между которыми установлены радиальные и осевые подшипники скольжения. Для охлаждения затворной жидкости используется вспомогательная система затворной жидкости – аналогичная применяемой для торцевого уплотнения.

Блок подшипниковый уплотнительный

Блок подшипниковый уплотнительный

Поставляется БПУ в максимальной монтажной готовности, монтаж и крепление выполняются на существующие посадочные места. Реинжинирингу с применением БПУ могут быть подвергнуты практически любые центробежные насосы, в том числе герметичные и насосы с магнитной муфтой, поскольку от исходного насоса остаются лишь корпус, крышка насоса и рабочее колесо.

«Палкой» в колесо реинжиниринга является федеральный закон №116, а точнее необходимость согласования изменения конструкции машин с заводом-изготовителем, прописанная в нем. Желание авторов закона похвально, но путей и методов решения этой задачи не предложено. В гарантийный период работы изделия завод-изготовитель несет ответственность за него, и менять конструкцию стороннему предприятию запрещено. Но отечественные предприятия имеют парк насосов с гарантией закончившейся 5, 10 лет назад и больше. Ответственность за изделия в этот период времени несет эксплуатирующее предприятие, это его собственность. Предприятия без согласований с заводом-изготовителем устанавливают торцевые уплотнения разных производителей, часто используют ремонтные валы из марок сталей отличных от первоначальных. В этих случаях о согласовании замены никто не вспоминает. Установка же БПУ в соответствии с приведенным выше законом требует согласования. К сожалению, существующая практика показывает, что и производители не горят желанием идти на согласование по причинам не связанным с техникой, а с опасением конкуренции и возможностью потерять свои позиции на рынке. Реальный случай, когда на вопрос о согласовании изменений конструкции производитель ответил размыто и двояко, что данное изменение возможно, но конструкцией не предусмотрено. Особо ретивые инспекторы ложатся поперек прогресса и не желают искать никаких выходов из сложившейся ситуации. На предприятиях эксплуатируются насосы, выпущенные несуществующими на сегодняшний день заводами-изготовителями, насосы уже десяток лет снятые с производства. Есть изготовители оборудования, отказывающиеся от совместной работы по причине санкций.

Объявленная сегодня очередная программа импортозамещения направлена на слепое копирование узлов машин иностранных производителей. Примеры такого импортозамещения по сути являются плагиатом, а сама деятельность получила звучный термин «бэк инжиниринг». Выставляя требования к 100% идентичности и заменяемости, такая программа не дает шанса техническим предложениям и решениям отечественной инженерной школы. Ответственность же за работу изделия и технические решения, применяемые в нём, должны взять на себя предприятия эти изделия не разрабатывавшие. Технадзор не возражает, детали могут делать любые производители. Такие же изделия как БПУ импортозамещение обходит стороной, альтернативные решения и реинжиниринг не вписываются в систему создания аналогов.

 Существующая юридическая практика все же разрешает использование БПУ в соответствии с Техническим регламентом Таможенного Союза ТР ТС 010/2011 «О безопасности машин и оборудования». Технический регламент таможенного союза имеет приоритет над федеральным законом. Статья 5 пункт 15 документа предусматривают согласование изменений конструкции с производителем, но так же рассматривается случай, когда это согласование получить проблематично. Пункт 17 говорит, что «для отремонтированных машин и (или) оборудования, не отвечающих требованиям проектной (конструкторской) документации, должны быть разработаны меры по обеспечению установленных в обосновании безопасности значений риска с учетом принятых в организации технологических процессов и системы контроля». В любом случае проводится экспертиза промышленной безопасности измененного изделия и проекта, в котором применяется это изделие. Эту экспертизу организует предприятие, эксплуатирующее изделие.

Исторически сложилось, что первые БПУ были созданы для вертикального конденсатного насоса КСВ 125/140 – это один из самых успешных проектов. Именно с данного проекта началось широкое применение БПУ в энергетике. По этому принципу были разработаны БПУ к насосам КСВ 200/130, КСВ 320/160, а затем разработаны БПУ к горизонтальным конденсатным насосам КС125/140, КС 50/55, КС 80-155. Запоминающимся проектом стал питательный насос Worthington 4НЕ2, для него сделан БПУ с выносными холодильниками, работающий на перекачиваемой среде. Работая с предприятиями химического комплекса, специалисты НПЦ «АНОД» решили проблему, связанную с работой насоса ХБ 160/210 (продукт — водный раствор аммиака до 55 %). Проблема эксплуатации универсальная: пропуск среды – штраф за нарушение экологии, набрызг на подшипник и последующий выход насоса из строя. Для решения данных проблем были разработаны и изготовлены БПУ, работающие на перекачиваемой среде. Более того, в процессе модернизации этого насоса отказались от разгрузочного барабана. Осевое усилие компенсируется запатентованным способом при помощи торцевого уплотнения. В результате увеличен КПД насоса, исключена «паразитная» внутренняя перетечка, свойственная разгрузочным барабанам и гидропятам.

Разработаны БПУ к насосам типа АХ. На предприятии ООО «Лукойл-Нижегороднефтеоргсинтез» на позиции перекачки щелочи эксплуатируются насосы Х 80-50-200-К (производитель ОАО «Эна»), с установленными БПУ. Насос Х 150-125-315-К «Свердловского насосного завода» с БПУ перекачивает химообессоленную воду на одной из ТЭЦ Казани. БПУ так же устанавливался на насосы серии ЦГ, например, существуют внедрённые проекты БПУ к насосам ЦГ 50/50 (перекачиваемый продукт — дихлорэтан), ЦГ 25-80 (перекачиваемый продукт — бензин).

Кроме того, имеется огромный опыт в создании БПУ для нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий. Одними из первых модернизации подверглись наиболее распространенные насосы НК и НКВ. В настоящее время разработаны типоразмеры блоков практически на всю линейку данных насосов с приводной мощностью от 10 до 800 кВт. На сегодняшний день пробег одного из первых насосов НКВ600/320 с блоком БПУ составляет более 52 000 часов без ремонта.

Большая группа насосов, встречающаяся на всех производствах — герметичные насосы, как классической конструкции, так и насосы с магнитной муфтой. На практике герметичные насосы зачастую применяют в условиях, где по требованиям к безопасности допускается насос с двойным торцовым уплотнением. Недостатками герметичных насосов являются: относительно низкий КПД (в сравнении с классическими центробежными насосами), повышенные требования к чистоте перекачиваемой среды. Решением этих проблем может стать реинжиниринг герметичного насоса путем установки БПУ. Такая модернизация не только приводит к повышению надежности работы оборудования, но и заметно увеличивает КПД насоса. Зафиксированным фактом является снижение электропотребления модернизированного насоса HMD с магнитной муфтой на «Сосногорском ГПЗ». Насос в номинальном режиме потреблял 120 кВт/ч, а с блоком БПУ не более 97 кВт/ч.

По варианту реинжиниринга с применением БПУ ООО НПЦ «АНОД» были модернизированы насосы Worthington, KlausUnion, HMD, KSB, Teikoku, Молдовгидромаш, DameiKingMech ,SMK и другие.

При таком реинжиниринге насоса до 80 % используемых запасных частей — отечественного производства. Реинжиниринг с помощью БПУ может быть удачным вариантом модернизации и импортозамещения. БПУ и вспомогательная система смазки и охлаждения к нему прошли полную сертификацию на соответствие ТР ТС010/2011, ТР ТС012/2011 и ТР ТС032/2011.

НПЦ «АНОД» выражает заинтересованность по участию в программе импортозамещения на отечественных предприятиях и готов предложить схемы реинжиниринга насосного оборудования для широкого сегмента промышленности.

Торцевые уплотнения, насосные агрегаты, подшипники скольжения производства НПЦ «АНОД»

ООО НПЦ «АНОД» 25 лет на рынке промышленной продукции проектирует и производит торцевые уплотнения, насосные агрегаты, подшипники скольжения, осуществляет модернизацию насосов. Продукция сертифицирована по ТР ТС 010/2011, ТР ТС 012/2011.

Высокий технический уровень изделий обеспечивается использованием изобретений, патентов и «ноу-хау» сотрудников фирмы, позволяя осуществлять импортозамещение оборудования для любой из отраслей промышленности. 

Нам доверяют более 170 предприятий.

Отзыв Павлодарского НХЗ о работе торцовых уплотнений производства АНОДа

Отзыв об эксплуатации торцовых уплотнений

Торцовые уплотнения производства НПЦ «АНОД» (г. Нижний Новгород) эксплуатируются на насосно-компрессорном оборудовании различных производителей, на технологических установках ТОО «Павлодарский нефтехимический завод» с 2002 г.

Поставки и инженерное сопровождение осуществляются официальным представителем и сервисным центром НПЦ «АНОД» (ООО «АНОД-ЦЕНТР», г. Химки, Московская обл.).

В настоящее время, на технологических установках завода в эксплуатации находятся более 300 торцовых уплотнений производства НПЦ «АНОД» (одинарные УТ, тандемные УТТ, УТТХ, двойные УТД, УТДХ, для компрессоров — УТГ), а также блоки подшипниковые-уплотнительные.

15 ноября 2017 года на двухопорном насосном агрегате 20НД-11/1, проведена замена штатных уплотнений марки ТМ-85М на торцовые уплотнения марки 90УТ8 с защитной ступенью, разработанные НПЦ «АНОД» по заказу ТОО «ПНХЗ». Перекачиваемая среда — котельное топливо. Оборудование работает без нареканий.

Уплотнения НПЦ «АНОД» за прошедшие годы хорошо зарекомендовали себя. Отдельно следует отметить эксплуатацию торцовых уплотнений «Анод» на «горячих» насосах.

На насосных агрегатах КППН марки НК-560/335-180 перекачивающих мазут эксплуатируются торцовые уплотнения 80УТТХ. Установленные двухступенчатые торцовые уплотнения с встроенным жидкостным холодильником типа

УТТХ при эксплуатации в условиях перекачиваемой среды мазута при Траб. = 330…350°С, Рраб.= 1,5 МПа (наработки до отказа превысили заявленную в паспорте 15 ООО часов). На насосном агрегате НТ-560/335-300 (среда-бензин, Рраб.=2,5 МПа, Траб.=210…215°С) с 2007г. эксплуатируются тандемные торцовые уплотнения 80УТТХ (2 шт.) Обычно при аналогичных параметрах эксплуатации применяются уплотнения сильфонного типа, что ведёт к удорожанию обслуживания). Наработка на данный момент составляет более 30000 часов, что свидетельствует об эффективности конструкции 80УТТХ.

На насосных агрегатах КГПН марки НК-65/35-240 производящих откачку фракции > 450 С, из колон эксплуатируются торцовые уплотнения 70УТТХ. Установленные двухступенчатые торцовые уплотнения с встроенным жидкостным холодильником типа УТТХ при эксплуатации в условиях перекачиваемой среды затемненный нефтепродукт при Траб.= 360…370°С, Рраб.=2,6 МПа, показали высокую надежность и эффективность (наработки до отказа превысили заявленную в паспорте 15 000 часов).

На насосном агрегате зарубежного производства, марки 4″S AC-5 ST в августе 2015 года проведена замена торцового уплотнения сильфонного типа на торцовое уплотнение 57УТДХ разработанного НПЦ «АНОД» специально для ТОО «ПНХЗ». Установленные двухступенчатые торцовые уплотнения с встроенным жидкостным холодильником типа УТДХ при эксплуатации в условиях перекачиваемой среды — гудрон фракции > 500 °С при Траб. = 380…390°С, Рраб.=3,8 МПа, хорошо зарекомендовали себя в работе и показали высокую надежность, а также добились существенного экономического эффекта.

Торцовые уплотнения с холодильниками стали альтернативой применения на аналогичных позициях уплотнениям сильфонного типа, что позволило значительно снизить затраты на эксплуатацию и избежать закупок дорогостоящих уплотнений и запасных частей. В настоящее время продолжается работа по внедрению торцовых уплотнений производства НПЦ «АНОД» на объектах завода.

Высокая надежность выпускаемого оборудования, наличие собственной производственной базы и фундаментальной школы конструирования, максимально приближенный и доступный сервис, оперативность реагирования на возникающие технические вопросы и задачи, а также многолетний опыт сотрудничества, позволяют с уверенностью рассматривать компанию «АНОД» как надёжного партнера, готового в любой момент подключиться к совместной работе по решению технических задач различной сложности, в части повышения надёжностиэксплуатации динамического оборудования на действующем производстве.

Заместитель генерального директора по производству — главный инженерД. Кужекбаев

Отзыв Павлодарского НХЗ о работе торцевых уплотнений АНОДа

Отзыв Павлодарского НХЗ о работе торцевых уплотнений АНОДа

Отзыв Павлодарского НХЗ о работе торцевых уплотнений АНОДа

Уплотнение торцевое сильфонное и уплотнение с холодильником вала для насосов с высокотемпературными рабочими средами

На ранних этапах внедрения торцевых уплотнений, когда были подобраны антифрикционные трущиеся пары и утечки уплотняемой среды через них стали приемлемыми, вторичные уплотнения невращающихся конструктивных элементов выполнялись, в основном, из резины различных сортов и свойств. Шло время, совершенствовались применяемые материалы, область применения уплотнений становилась более обширной, росли требования по стойкости к воздействию высоких температур.

К настоящему времени в качестве вторичных уплотнений широкое распространение получили эластомеры. Это, как правило, кольца круглые в сечении, которые устанавливаются между совмещаемыми деталями для разделения сред: уплотняемой, затворной и атмосферой. Деформируясь между уплотняемыми поверхностями и оставляя возможность взаимного перемещения деталей, они обеспечивают надежное разделение сред. Использование колец из резины различных сортов и твердости, полимеров и комбинированных колец с оболочками из фторопласта и его модификаций, позволило уплотнять практически весь спектр производимых и перекачиваемых жидких продуктов. Доступность, относительная дешевизна, простота монтажа и ремонта стали основными факторами применения эластомеров в торцовых уплотнениях различных видов: одинарных, двойных, типа «тандем».

Уплотнения с эластомерами могли надежно работать без применения специальных систем до температур среды в районе размещения уплотнения 200-250ºС. Добиться надежного уплотнения рабочих сред в диапазоне температур от 250 до 400ºС, например, при переработке нефти и нефтепродуктов, оставалось сложной технической задачей.

Интересно рассмотреть, как задача преодоления температурного барьера решалась ведущими зарубежными фирмами и отечественными производителями, занятыми в сфере разработки и производства торцовых уплотнений.

Зарубежный опыт.   Задача представлялась вполне конкретной и ясной — поскольку материал вторичных уплотнений не выдерживает высоких температур, надо создать другой, более термостойкий. И решение было найдено! В дело пошли материалы с использованием терморасширенного графита, сильфоны из нержавеющих сталей и спец. сплавов. Ведущими фирмами: Burgmann, John Crane, Flowserve и другими были разработаны и внедрены сильфонные уплотнения.

В чем их особенность. Подвижная в осевом направлении обойма уплотнения с эластомерами, несущая одно из антифрикционных колец уплотнительной пары, подпружиненная и уплотняемая с помощью кольца из эластомера, заменяется на сильфонный блок, представляющий собой металлический сильфон, с одного конца которого приварено металлическое кольцо с герметично заделанным в него антифрикционным кольцом, а с другого — приварена металлическая втулка под уплотнительное кольцо. Герметизация сопрягаемых деталей осуществляется с использованием уплотнительных колец из терморасширенного графита.

Для обеспечения правильного выбора уплотнений, систем обеспечения их работоспособности и сведений о сальниковых камерах насосов Американским Нефтяным Институтом (American Petroleum Institute) был разработан стандарт API 682, во многом облегчивший разработку и выбор уплотнений.

Отечественный опыт.         Основным производителем торцовых уплотнений еще во времена существования СССР был «Нальчикский Машиностроительный завод». Разработанные и производимые им уплотнения показали приемлемые результаты при работе в области температур до 150-200ºС. Для обеспечения работоспособности уплотнений при температурах перекачиваемых сред до 400ºС был использован другой способ — охлаждение зоны установки уплотнения кольцевым холодильником вала. Однако, не обеспечив конкурентоспособных характеристик по утечкам среды через антифрикционную пару, дальнейшего развития такие уплотнения не получили, уступив лидерство сильфонным уплотнениям импортного производства.

Ситуация изменилась с приходом на рынок в 1992 году отечественной компании ОАО НПЦ «АНОД». Специалисты фирмы, занимаясь с 1966г. разработкой торцовых уплотнений на высокие параметры для оборудования атомной энергетики и награжденные за их разработку в 1975г. правительственными наградами, спроектировали, изготовили и внедрили уплотнения с практически полным отсутствием утечки через антифрикционную пару. Серьезные изменения коснулись и конструкции холодильника. Он был выполнен двухходовым, с развитой поверхностью теплообмена и высокой турбулизацией рабочих сред. Располагаясь в сальниковой камере насоса в кольцевом пространстве между валом насоса и стенками камеры, холодильник ограничивает поступление тепла к уплотнению не только от корпуса насоса, но главное — через вал насоса. Решение оказалось настолько удачным, что сразу удалось обеспечить надежную работу уплотнений при температуре перекачиваемой среды до 400ºС. При этом не потребовалось замены резиновых колец на кольца из графлекса и терморасширенного графита. С 1996г. началось внедрение торцовых уплотнений с холодильниками.

Особенности эксплуатации высокотемпературных уплотнений с сильфонами.

Рассмотрим работу насосного агрегата, оснащенного сильфонным двухступенчатым торцовым уплотнением, например типа «тандем». Поток тепла от перекачиваемой высокотемпературной жидкости передается в окружающее пространство через корпус уплотнения, через сальниковую камеру насоса, через вал насоса и через затворную жидкость, циркулирующую через торцовое уплотнение. Какие же воздействия испытывают компоненты уплотнения и насоса?

Затворная жидкость.            Находясь в узком зазоре между гильзой и сильфоном под давлением близком к атмосферному, отделенная от перекачиваемой жидкости металлическими диафрагмами сильфона толщиной около 0,2 мм, затворная жидкость интенсивно испаряется и конденсируется в напорной камере импеллера или проточной части канала с циркулирующей затворной жидкостью. Такое явление приводит к циклической вибрации сильфона, отложению на его внутренней поверхности сухого остатка затворной жидкости, потере функциональных свойств затворной жидкости. Интенсивный теплообмен через сильфон приводит к необходимости увеличения отвода тепла от затворной жидкости в холодильнике бачка с затворной жидкостью и необходимости более частой ее замены.

Подшипниковый узел. Поток тепла от перекачиваемой жидкости, распространяющийся по валу в подшипниковый узел, не встречает интенсивного отвода тепла со стороны затворной жидкости, так как она экранирована от вала гильзой и другими элементами уплотнения, что может привести к выходу из строя подшипникового узла. Для ликвидации теплового прострела и его последствий требуется выбирать насос с удаленной от уплотнения подшипниковой опорой, что приводит к нежелательному увеличению длины вала и как следствие усилению вибрации, либо усиливать охлаждение подшипников.

Сильфонный блок.   Испытывает значительные нагрузки от циклических колебаний вызванных как нестабильными термодинамическими процессами затворной жидкости в нем, так и неперпендикулярностью плоскости вращения уплотнительных антифрикционных колец оси вала. Кроме того, сильфонный блок, выполняя роль пружин и герметизатора, должен оставаться эластичным под действием внешнего давления среды в сальниковой камере и обеспечивать требуемую прочность. Сочетание таких противоречивых требований ограничивает область применения однослойных сильфонов давлением до 2,0 МПа.

Уплотнение вала. Осуществляется с использованием колец из терморасширенного графита или подобных ему материалов, деформируемых в проточке гильзы с помощью нажимной втулки, фланцев и винтов. Необходимость использования термостойкого материала и такого способа установки его, вызвана высокой температурой вала в районе размещения уплотнения и малой эластичностью используемого материала.

Ремонт. Основной причиной ремонта уплотнений является потеря герметичности антифрикционной пары. Отличительной особенностью сильфонных уплотнений является то, что при выходе из строя любого из элементов: антифрикционного кольца, сильфона или уплотнительного кольца вторичного уплотнения – требуется переборка, чаще замена сильфонного блока (а это – объединенные в единый узел металлический сильфон, кольцо с герметично заделанным в него антифрикционным кольцом, втулка под уплотнительное кольцо) с тщательной установкой неподвижного антифрикционного кольца перпендикулярно оси вала. Обычно, допуск неперпендикулярности составляет не более 0,05 мм, достичь который в условиях эксплуатации проблематично.

Особенности эксплуатации высокотемпературных уплотнений с холодильником вала.

Холодильник вала торцового уплотнения является составной частью уплотнения, монтируется одновременно с уплотнением и располагается в сальниковой камере насоса соосно валу и сальниковой камере насоса. Холодильник является герметичной конструкцией, внутри которой организованы каналы для циркуляции охлаждающей жидкости. В зоне наибольшего теплового воздействия уплотняемой жидкости, в торцевой части холодильника, конструкцией предусматривается тепловой барьер. Располагаясь с минимальными зазорами, холодильник обеспечивает интенсивный отвод тепла как от корпуса сальниковой камеры, так и от вала насоса. Фланец уплотнения с каналами подвода — отвода охлаждающей жидкости в холодильник также является экраном, ограничивающим поток тепла к уплотнению. В результате принятых мер температура в месте расположения колец из резины или эластомеров в торцовых уплотнениях не превышает 100ºС. Что это дает?

Затворная жидкость.            Не подвергается воздействию высоких температур, так как холодильник в 3-4 раза снижает максимальную температуру уплотняемой среды на границе раздела сред. Следовательно, не предъявляются повышенные требования к затворной жидкости, такие как: исключение вскипания, отсутствие термического разложения, сохранение «смазывающих» и антикоррозионных свойств.

Подшипниковый узел. Холодильник, установленный перед уплотнением, надежно исключает «прострел» тепла по валу, дополнительный подогрев подшипников и увеличение тепловой мощности системы их охлаждения.

Уплотнительный узел. Содержит антифрикционные кольца, совместно устанавливаемые в обоймы с резиновыми кольцами или кольцами из эластомера. Предварительное поджатие колец осуществляется цилиндрическими винтовыми пружинами. Все детали жестко не связаны между собой и, при необходимости, могут быть заменены раздельно.

Уплотнение вала. Осуществляется с помощью стандартных резиновых колец, реже, с использованием эластомеров, устанавливаемых в канавку гильзы уплотнения без использования дополнительных поджимающих устройств.

Ремонт. При выходе из строя любого из элементов уплотнения (антифрикционного кольца, эластичного кольца, пружины) может быть заменен только поврежденный элемент. Сокращению объема, сроков и стоимости ремонта способствует и то, что антифрикционные кольца, свободно устанавливаемые в обоймы, могут быть извлечены из них, притерты и вновь установлены на место.

Рассмотренные признаки и особенности уплотнений можно свести в сравнительную таблицу.

Таблица

Признаки и свойства Сильфонное уплотнение Уплотнение с эластомерами
1. Возможность использования уплотнения

 

На высокотемпературных растворителях Обеспечивается Ограничивается стойкостью колец из эластомера
На высокотемпературных соединениях (углеводородных и др.) Обеспечивается Обеспечивается

 

2. Возможность восстановления в условиях эксплуатации Ограниченно обеспечивается Обеспечивается полностью
3. Количество тепла, передаваемого подшипникам насоса Больше Меньше
4. Стоимость ремонта 60% — от стоимости уплотнения 20% от стоимости уплотнения
5. Квалификация ремонтного персонала Высокая Обычная
6. Количество вторичных уплотнителей (колец) Не менее 2-х Не менее 4-х
7. Стабильность характеристик затворной жидкости Низкая Высокая
8. Температура корпуса уплотнения Повышенная Нормальная
9. Температурный прострел по валу Имеет место Отсутствует
10. Уплотнение по валу Сложное Простое
11.Размещение в затесненной сальниковой камере насоса Обеспечивается Затруднено

 Применение сильфонных торцовых уплотнений целесообразно в случае, если затраты на ремонт уплотнений не являются лимитирующим фактором, при перекачке растворителей, когда применение эластомеров затруднено, в насосах с узкими сальниковыми камерами.

В торцовых уплотнениях с холодильниками вала и эластомерами реальнее создать лучшие условия для работы антифрикционной пары, а это и большая механическая прочность, меньшая температура среды в районе колец, лучшая стойкость колец во фторопластовых оболочках и композитных материалов с фторопластом, чем тонкостенного металлического сильфона. Исходя из этого, можно сделать вывод – замена торцовых уплотнений с эластомерами на сильфонные уплотнения не всегда обоснована и требует серьезного анализа.

Этот факт подтверждается высказываниями представителей ведущих фирм разработчиков уплотнений и отзывами эксплуатирующих организаций.         Так, например, «Марийский нефтеперерабатывающий завод» установил на высокотемпературные насосы торцовые уплотнения с холодильниками вала взамен сильфонных уплотнений, с успехом эксплуатирует их, отмечая надежную и безотказную работу.

Как обстоят дела с производством сильфонных уплотнений?

 Анализ производства уплотнений (например — DN60) в рамках одного предприятия показывает, что трудозатраты на производство сильфонных уплотнений на 20-25% меньше, чем уплотнений с холодильниками, но за счет высокой стоимости сильфонных блоков окончательная цена их на 50…55% больше чем уплотнений с холодильниками. Использование сильфонных блоков изготовленных в Китае, снижает цену уплотнения на 6…7%. При меньших диаметрах сильфонов разница в цене уменьшается.

С учетом вышеизложенного, принимая во внимание многолетний опыт проектирования торцовых уплотнений различных типов и особенности их эксплуатации, можно сделать вывод, что для уплотнения валов насосов, перекачивающих высокотемпературные среды, в дальнейшем найдут применение как торцовые уплотнения с холодильниками вала и эластомерами, так и сильфонные торцовые уплотнения.

При выборе торцовых уплотнений и систем, обеспечивающих их работоспособность, целесообразно обращаться к специалистам ведущих фирм, занимающихся разработкой уплотнений, которые с учетом многочисленных факторов помогут осуществить профессиональный выбор уплотнения.