Запорно-регулирующая арматура с уплотнением NBR: свойства, режимы и области применения
Запорно-регулирующая арматура с уплотнительными элементами из бутадиен-нитрильного каучука (NBR, ГОСТ 8752, ТУ 38-105-1085) применяется в трубопроводных системах, где рабочая среда содержит нефтепродукты, минеральные масла, дизельное топливо, сжиженные углеводородные газы и технические жидкости на углеводородной основе. Эластомер NBR — сополимер бутадиена и акрилонитрила — сохраняет эластичность в диапазоне температур от –30 C до +100 C (кратковременно до +120 C) и обеспечивает герметичность затвора при перепаде давления до 16 МПа.
Ключевое отличие арматуры с NBR-уплотнением от изделий с EPDM или FKM — устойчивость к набуханию в неполярных средах. Степень набухания в бензине при 23 C не превышает 15–20 % за 72 ч, тогда как EPDM в тех же условиях увеличивается на 150–200 %. Это определяет выбор NBR для систем топливоподачи, гидравлики на минеральном масле и маслостанций.
Конструктивные исполнения и уплотняемые узлы
NBR применяется в следующих узлах запорно-регулирующей арматуры:
- седловые уплотнения шаровых кранов и дисковых затворов;
- манжеты и кольца штока в клапанах с сальниковым узлом;
- мембраны регулирующих клапанов прямого действия;
- уплотнительные прокладки фланцевых соединений корпус–крышка;
- торцевые уплотнения золотников в трёхходовых смесительных клапанах.
Твёрдость вулканизата NBR составляет 70–90 ед. по Шору А. Для седел шаровых кранов применяют марки с твёрдостью 80–85 Shore A, для мембран — 60–70 Shore A. Армирование уплотнений латунной или нержавеющей сеткой повышает стойкость к выдавливанию при давлении свыше 10 МПа.
Технические параметры арматуры с NBR
| Параметр | Значение | Единица | Условия | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Рабочее давление | 1,6–16,0 | МПа | вода, масло | ГОСТ 5762 |
| Температура среды | –30…+100 | C | непрерывный режим | ГОСТ 15150 |
| Набухание в бензине | 20 | % | 72 ч, 23 C | ISO 1817 |
| Твёрдость уплотнения | 70–90 | Shore A | 23 C | ISO 7619-1 |
| Класс герметичности | A | — | по затвору | ГОСТ 9544 |
| Ресурс циклов | 10 000–100 000 | цикл | без замены уплотнения | — |
Ограничения и несовместимые среды
NBR не применяется в контакте с кетонами, сложными эфирами, ароматическими углеводородами высокой концентрации (бензол, толуол), концентрированными кислотами и щелочами, а также в системах с паром при температуре выше 120 C. В средах с содержанием сероводорода свыше 5 % масс. наблюдается ускоренное старение эластомера. Для таких условий применяют FKM или HNBR.
При монтаже арматуры с NBR-уплотнением в системах отопления и водоснабжения необходимо учитывать, что хлорированная вода с концентрацией активного хлора более 1 мг/л вызывает деградацию поверхности уплотнения. В этих случаях рекомендованы уплотнения из EPDM.
Области применения
- топливоподающие системы котельных и ДЭС на дизельном топливе;
- гидравлические контуры прессового и металлообрабатывающего оборудования;
- маслостанции прокатных станов и гидросистемы экскаваторов;
- системы сжиженного углеводородного газа на АГЗС;
- трубопроводы перекачки нефтепродуктов на нефтебазах;
- пневматические системы с масляным туманом в качестве смазки.
Вопросы и ответы
При какой температуре NBR-уплотнение теряет герметичность?
При температуре ниже –30 C эластомер переходит в стеклообразное состояние и теряет эластичность. При нагреве выше +100 C начинается ускоренное термоокислительное старение, приводящее к потере герметичности затвора.
Можно ли использовать арматуру с NBR для пара?
Нет. Перегретый пар с температурой выше 120 C разрушает структуру NBR. Для паровых систем применяют арматуру с уплотнениями из FKM или графитовыми уплотнительными элементами.
Какой класс герметичности обеспечивает NBR-уплотнение?
Арматура с NBR-уплотнением по затвору соответствует классу A по ГОСТ 9544 при давлении до 16 МПа. Утечка не превышает 0,0001 см/мин на 1 мм условного прохода.
Совместим ли NBR с тормозными жидкостями?
Стандартный NBR несовместим с гликолевыми тормозными жидкостями DOT 3 и DOT 4. Для этих сред применяют уплотнения из EPDM.
