Чем отличается уплотнение Car - SiC от SiC - SiC
В чём разница между одинаковыми по конструкции торцовыми уплотнениями с материалами Car - SiC и SiC - SiC.
Прежде всего, следует прояснить, что скрывается за этими обозначениями материалов колец пары трения. Обозначение материалов колец пары трения торцового уплотнения: Car - графит (углеграфит), SiC - композиционная керамика на основе карбида кремния. Первое сочетание материалов (Car - SiC) с относительно мягким и не износосотойким графитом обладает возможностью быстрой приработки в начале эксплуатации и последующей работы в условиях полусухого трения для жидкостей с низкой вязкостью и плохими смазывающими свойствмаи. Для уплотнения с парой трения (SiC - SiC) характерна высокая твёрдость, износостойкость и теплопроводность; такое уплотнение применяется для умерено вязких рабочих жидкостей с возможным содержанием абразивных частиц. Важно понимать, что два абсолютно одинаковых по конструкции торцовых уплотнения с сочетаниями материалов Car - SiC и SiC - SiC обладают абсолютно разными характеристиками, а значит при их установке в одно и то же оборудование и эксплуатации с одними и теми же параметрами будет наблюдаться разная утечка рабочей жидкости. Кроме того, обозначению Car и SiC соответствуют десятки материалов с разными физико-механическими свойствами и трибологическими характеристиками.
При одинаковой геометрии колец пары трения основное отличие в характеристиках этих уплотнений в эксплуатации связано с изменением формы рабочего зазора между кольцами, что существенным образом влияет на степень герметичности. Торцовое уплотнение с парой трения Car - SiC при одинаковых условиях эксплуатации будет иметь большие деформации колец пары трения от перепада давления и температуры, что связано с низким модулем упругости и меньшей теплопроводностью углеграфита по сравнению с карбидом кремния. В зависимости от конструктивного исполнения, при определенном перепаде давления, такое гидравлически нагруженное торцовое уплотнение внутреннего расположения может перейти в нестабильный режим трения. В результате этого увеличится контактное давление в паре трения, существенно возрастёт коэффициент трения и, соответственно, мощность тепловыделения, что может привести к ускоренному износу, возможному перегреву или даже внезапному выходу из строя. Со временем торцовое уплотнение с парой трения Car - SiC вследствие неизбежного увеличения амплитуды волнистости в 3-7 раз на рабочей поверхности трения углеграфитового кольца может приводить периодически к кратному росту утечки рабочей жидкости. При неудовлетворительном техническом состоянии оборудования (умеренные, но допустимые вибрации и биения вала) торцовое уплотнение Car - SiC может обладать несколько большей надежностью в эксплуатации по сравнению с уплотнением SiC - SiC, т.к. карбид кремния является очень хрупким материалом и хуже переносит ударные нагрузки. Тем не менее, торцовое уплотнение SiC -SiC имеет существенно лучший теплоотвод вследствие высокой теплопроводности материала, меньшее коробление рабочей торцовой поверхности трения в условиях упруго-гидродинамической смазки. Как результат, уплотнение SiC - SiC может иметь более стабильные и минимальные значения утечки рабочей жидкости в процессе эксплуатации оборудования. Выбор материалов колец пары трения Car - SiC или SiC - SiC осуществляется на основании инженерных расчетов уплотнения в составе всей уплотнительной системы оборудования с обязательной последующей эксплуатационной проверкой.
Sic - композиционная керамика на основе карбида кремния, альтернативное обозначене: Q, Q1, Q2, Q3 ... Q7.