Alegerea materialului pentru etanșare este importantă, deoarece va juca un rol în determinarea calității, duratei de viață și a performanței unei aplicații și în reducerea problemelor în viitor.Aici, aruncăm o privire asupra modului în care mediul va afecta selecția materialului de etanșare, precum și unele dintre cele mai comune materiale și aplicațiile pentru care sunt cele mai potrivite.
Factori de mediu
Mediul la care va fi expus un sigiliu este crucial atunci când alegeți designul și materialul.Există o serie de proprietăți cheie de care au nevoie materialele de etanșare pentru toate mediile, inclusiv crearea unei fețe de etanșare stabilă, capabilă să conducă căldura, rezistentă chimic și rezistență bună la uzură.
În unele medii, aceste proprietăți vor trebui să fie mai puternice decât în altele.Alte proprietăți ale materialelor care ar trebui luate în considerare atunci când se ia în considerare mediul înconjurător includ duritatea, rigiditatea, dilatarea termică, uzura și rezistența chimică.Ținând cont de acestea, vă va ajuta să găsiți materialul ideal pentru sigiliu.
Mediul poate determina, de asemenea, dacă costul sau calitatea sigiliului poate fi prioritizat.Pentru medii abrazive și dure, etanșările pot fi mai scumpe din cauza materialelor care trebuie să fie suficient de rezistente pentru a rezista acestor condiții.
Pentru astfel de medii, cheltuirea banilor pentru o etanșare de înaltă calitate se va rambursa în timp, deoarece va ajuta la prevenirea opririlor costisitoare, reparațiilor și recondiționării sau înlocuirii etanșării la care va rezulta o etanșare de calitate inferioară. Cu toate acestea, în aplicațiile de pompare cu fluid foarte curat care are proprietăți de lubrifiere, ar putea fi achiziționată o etanșare mai ieftină în favoarea rulmenților de calitate superioară.
Materiale comune de etanșare
Carbon
Carbonul utilizat în fețele de etanșare este un amestec de carbon amorf și grafit, procentele fiecăruia determinând proprietățile fizice asupra gradului final de carbon.Este un material inert, stabil, care poate fi auto-lubrifiant.
Este utilizat pe scară largă ca una dintre perechile de față în etanșările mecanice și este, de asemenea, un material popular pentru etanșările circumferențiale segmentate și segmente de piston sub cantități uscate sau mici de lubrifiere.Acest amestec de carbon/grafit poate fi, de asemenea, impregnat cu alte materiale pentru a-i conferi caracteristici diferite, cum ar fi porozitate redusă, performanță îmbunătățită la uzură sau rezistență îmbunătățită.
O garnitură de carbon impregnată cu rășină termorezistabilă este cea mai comună pentru etanșările mecanice, majoritatea carbonilor impregnați cu rășină capabile să funcționeze într-o gamă largă de substanțe chimice, de la baze puternice la acizi puternici.De asemenea, au proprietăți de frecare bune și un modul adecvat pentru a ajuta la controlul distorsiunilor de presiune.Acest material este potrivit pentru utilizare generală la 260°C (500°F) în apă, lichide de răcire, combustibili, uleiuri, soluții chimice ușoare și aplicații alimentare și medicamente.
Garniturile de carbon impregnate cu antimoniu s-au dovedit, de asemenea, a fi de succes datorită rezistenței și modulului antimoniului, făcându-le bune pentru aplicații de înaltă presiune atunci când este nevoie de un material mai puternic și mai rigid.Aceste etanșări sunt, de asemenea, mai rezistente la blistering în aplicațiile cu fluide cu vâscozitate ridicată sau hidrocarburi ușoare, ceea ce o face ca gradul standard pentru multe aplicații de rafinărie.
Carbonul poate fi, de asemenea, impregnat cu formatori de peliculă, cum ar fi fluorurile pentru funcționare uscată, criogenie și aplicații în vid, sau inhibitori de oxidare precum fosfații pentru temperaturi ridicate, viteze mari și aplicații cu turbină la 800ft/sec și aproximativ 537°C (1.000°F).
ceramică
Ceramica sunt materiale anorganice nemetalice realizate din compuși naturali sau sintetici, cel mai frecvent oxid de alumină sau alumină.Are un punct de topire ridicat, duritate ridicată, rezistență ridicată la uzură și rezistență la oxidare, deci este utilizat pe scară largă în industrii precum mașini, produse chimice, petrol, farmaceutice și auto.
De asemenea, are proprietăți dielectrice excelente și este utilizat în mod obișnuit pentru izolatori electrici, componente rezistente la uzură, medii de șlefuire și componente de temperatură înaltă.La puritate ridicată, alumina are o rezistență chimică excelentă la majoritatea fluidelor de proces, altele decât unii acizi puternici, ceea ce o face să fie utilizată în multe aplicații de etanșare mecanică.Cu toate acestea, alumina se poate fractura cu ușurință sub șoc termic, ceea ce a restricționat utilizarea sa în unele aplicații în care acest lucru ar putea fi o problemă.
Carbura de siliciu este produsă prin topirea silicei și a cocsului.Este similar din punct de vedere chimic cu ceramica, dar are calități de lubrifiere mai bune și este mai dur, făcându-l o soluție bună și rezistentă la uzură pentru medii dure.
Poate fi, de asemenea, slefuit și lustruit, astfel încât o etanșare să poată fi recondiționată de mai multe ori pe durata de viață.În general, este utilizat mai mecanic, cum ar fi în garniturile mecanice pentru rezistența sa bună la coroziune chimică, rezistența ridicată, duritatea ridicată, rezistența bună la uzură, coeficientul mic de frecare și rezistența la temperaturi ridicate.
Când este utilizat pentru fețele de etanșare mecanică, carbura de siliciu are ca rezultat o performanță îmbunătățită, o durată de viață crescută a etanșării, costuri de întreținere mai mici și costuri de funcționare mai mici pentru echipamente rotative, cum ar fi turbine, compresoare și pompe centrifuge.Carbura de siliciu poate avea proprietăți diferite în funcție de modul în care a fost fabricată.Carbura de siliciu legată de reacție este formată prin legarea particulelor de carbură de siliciu între ele într-un proces de reacție.
Acest proces nu afectează în mod semnificativ majoritatea proprietăților fizice și termice ale materialului, totuși limitează rezistența chimică a materialului.Cele mai comune substanțe chimice care reprezintă o problemă sunt causticele (și alte substanțe chimice cu pH ridicat) și acizii puternici și, prin urmare, carbura de siliciu legată de reacție nu trebuie utilizată cu aceste aplicații.
Carbura de siliciu auto-sinterizată este realizată prin sinterizarea particulelor de carbură de siliciu direct împreună, folosind ajutoare de sinterizare non-oxid, într-un mediu inert la temperaturi de peste 2.000°C.Datorită lipsei unui material secundar (cum ar fi siliciul), materialul sinterizat direct este rezistent chimic la aproape orice stare de fluid și proces care poate fi văzută într-o pompă centrifugă.
Carbura de tungsten este un material extrem de versatil precum carbura de siliciu, dar este mai potrivit pentru aplicațiile de înaltă presiune, deoarece are o elasticitate mai mare, ceea ce îi permite să se flexeze foarte ușor și să prevină distorsiunea feței.La fel ca carbura de siliciu, acesta poate fi reluat și lustruit.
Carburele de tungsten sunt cel mai adesea fabricate ca carburi cimentate, astfel încât nu există nicio încercare de a lega carbura de tungsten de ea însăși.Se adaugă un metal secundar pentru a lega sau cimenta particulele de carbură de tungsten împreună, rezultând un material care are proprietățile combinate ale carburii de tungsten și ale liantului metalic.
Acest lucru a fost folosit în avantaj, oferind o duritate și o rezistență la impact mai mari decât este posibil doar cu carbura de tungsten.Unul dintre punctele slabe ale carburii de tungsten cimentate este densitatea sa mare.În trecut, carbura de tungsten legată de cobalt a fost folosită, totuși a fost înlocuită treptat cu carbură de tungsten legată de nichel, din cauza lipsei intervalului de compatibilitate chimică necesară pentru industrie.
Carbura de tungsten legată de nichel este utilizată pe scară largă pentru fețele de etanșare în care sunt dorite proprietăți de rezistență ridicată și rezistență ridicată și are o bună compatibilitate chimică, în general limitată de nichelul liber.
GFPTFE
GFPTFE are o rezistență chimică bună, iar sticla adăugată reduce frecarea fețelor de etanșare.Este ideal pentru aplicații relativ curate și este mai ieftin decât alte materiale.Există subvariante disponibile pentru a potrivi mai bine sigiliul la cerințele și mediul înconjurător, îmbunătățindu-i performanța generală.
Buna
Buna (cunoscută și sub numele de cauciuc nitrilic) este un elastomer rentabil pentru inele O, materiale de etanșare și produse turnate.Este bine cunoscut pentru performanța sa mecanică și funcționează bine în aplicații pe bază de ulei, petrochimice și chimice.De asemenea, este utilizat pe scară largă pentru țiței, apă, diverse alcool, grăsimi siliconice și aplicații pentru fluid hidraulic, datorită inflexibilității sale.
Deoarece Buna este un copolimer din cauciuc sintetic, se comportă bine în aplicațiile care necesită aderență metalică și material rezistent la abraziune, iar acest fond chimic îl face ideal și pentru aplicații de etanșare.În plus, poate rezista la temperaturi scăzute, deoarece este proiectat cu rezistență slabă la acid și la alcali.
Buna este limitată în aplicații cu factori extremi, cum ar fi temperaturi ridicate, vreme, lumina soarelui și aplicații de rezistență la abur și nu este potrivit cu agenți de igienizare Clean-in-place (CIP) care conțin acizi și peroxizi.
EPDM
EPDM este un cauciuc sintetic utilizat în mod obișnuit în aplicații auto, construcții și mecanice pentru etanșări și inele O, tuburi și șaibe.Este mai scump decât Buna, dar poate rezista la o varietate de proprietăți termice, meteorologice și mecanice datorită rezistenței sale ridicate la tracțiune de lungă durată.Este versatil și ideal pentru aplicații care implică apă, clor, înălbitor și alte materiale alcaline.
Datorita proprietatilor sale elastice si adezive, odata intins, EPDM revine la forma initiala indiferent de temperatura.EPDM nu este recomandat pentru uleiuri petroliere, fluide, hidrocarburi clorurate sau solvenți cu hidrocarburi.
Viton
Viton este un produs de cauciuc cu hidrocarburi fluorurat, de înaltă performanță, de lungă durată, utilizat cel mai frecvent în inele O și etanșări.Este mai scump decât alte materiale din cauciuc, dar este opțiunea preferată pentru cele mai dificile și solicitante nevoi de etanșare.
Rezistent la ozon, oxidare și condiții meteorologice extreme, inclusiv materiale precum hidrocarburile alifatice și aromatice, fluide halogenate și materiale acide puternice, este unul dintre cei mai robusti fluoroelastomeri.
Alegerea materialului corect pentru etanșare este importantă pentru succesul unei aplicații.Deși multe materiale de etanșare sunt similare, fiecare servește o varietate de scopuri pentru a satisface orice nevoie specifică.
Ora postării: Iul-12-2023