Există multe tipuri de garnituri de etanșare, iar garniturile din diferite materiale au aplicații diferite și diferențe de performanță. Deci care material este mai bun? Cum să alegi în mod specific? Editorul a selectat 8 garnituri de etanșare comune pentru analiză și comparație. Numai înțelegând parametrii detaliați putem face o alegere mai precisă!
1. Foaie de cauciuc industrial
Cauciucul natural este potrivit pentru medii precum apa, apa de mare, aer, gaze inerte, alcaline, soluții de apă sărată etc., dar nu este rezistent la uleiuri minerale și solvenți nepolari. Temperatura de utilizare pe termen lung nu depășește 90 de grade, iar performanța sa la temperatură scăzută este excelentă. Poate fi folosit peste -60 grade .
Cauciucul nitrilic este potrivit pentru produse petroliere, cum ar fi petrol, ulei de lubrifiere, păcură etc. Temperatura de utilizare pe termen lung este de 120 de grade și poate rezista la 150 de grade în uleiul fierbinte, cu un interval de temperatură scăzut de -10 ~-20 grad .
Cauciucul cloropren este potrivit pentru apa de mare, acizi slabi, baze slabe și soluții sărate. Are o rezistență excelentă la oxigen și îmbătrânirea cu ozon, iar rezistența sa la ulei este inferioară cauciucului nitrilic, dar superioară altor cauciucuri generale. Temperatura de utilizare pe termen lung este sub 90 de grade, iar temperatura maximă de utilizare nu depășește 130 de grade. Temperatura scăzută este de -30~-50 grade .
Există mai multe varietăți de cauciuc fluor, fiecare cu rezistență excelentă la acid și la oxidare, precum și rezistență la ulei și solvenți. Poate fi folosit în aproape toate mediile acide, precum și în unele uleiuri și solvenți, cu o temperatură de utilizare pe termen lung sub 200 de grade.
Foaia de cauciuc este folosită în mod obișnuit ca garnitură de flanșă pentru conducte sau cămine de vizitare și găuri de mână dezasamblate frecvent, cu o presiune care nu depășește 1,568 MPa. Dintre diferitele tipuri de garnituri, garniturile din cauciuc sunt cele mai moi și au performanțe bune de aderență, ceea ce poate obține efect de etanșare cu o forță mică de pre-strângere. Prin urmare, atunci când este supusă presiunii interne, garnitura este predispusă la extrudare datorită grosimii sau durității sale scăzute.
Foile de cauciuc utilizate în solvenți organici, cum ar fi benzenul, cetonele și eterii sunt predispuse la umflare, creștere în greutate, înmuiere și lipire, ceea ce duce la defectarea etanșării. În general, dacă gradul de umflare depășește 30%, nu poate fi folosit.
În condiții de presiune scăzută (în special sub 0.6MPa) și în condiții de vid, este mai potrivit să folosiți tampoane de cauciuc. Materialele din cauciuc au o densitate bună și o permeabilitate scăzută la aer. De exemplu, cauciucul fluor este garnitura de etanșare cea mai potrivită pentru recipientele cu vid, cu un grad de vid maxim de 1,3 × 10-7Pa. Când utilizați tampoane de cauciuc în intervalul de vid de 10-1~10-7Pa, acestea trebuie să fie coapte și evacuate.
2. Foaie de cauciuc de azbest
Pret mai mic comparativ cu alte garnituri, convenabil de utilizat; Cea mai mare problemă este că, deși cauciucul și unele materiale de umplutură sunt adăugate la materialul garniturii, acestea încă nu pot umple complet porii mici interconectați, ceea ce duce la infiltrarea urmei. Prin urmare, nu poate fi utilizat în medii foarte poluante chiar dacă presiunea și temperatura nu sunt ridicate. Când este utilizat în unele medii uleioase la temperatură înaltă, de obicei în etapa ulterioară de utilizare, din cauza carbonizării cauciucului și a materialelor de umplutură, rezistența scade, materialul se slăbește și are loc infiltrarea la interfață și în interiorul garniturii, rezultând cocsificare. si fumatul. În plus, foile de cauciuc de azbest sunt predispuse să se lipească de suprafața de etanșare a flanșei la temperaturi ridicate, ceea ce aduce multe probleme la înlocuirea garniturilor.
Presiunea de utilizare a garniturilor în diferite medii în condiții de încălzire depinde de rata de reținere a rezistenței materialului de garnitură. Apa cristalină și apa adsorbită există în materialele din fibre de azbest. La 110 grade, 2/3 din apa adsorbită între fibre a precipitat deja, iar rezistența la tracțiune a fibrelor scade cu aproximativ 10%; La 368 de grade, toată apa adsorbită precipită, iar rezistența la tracțiune a fibrelor scade cu aproximativ 20%; Dincolo de 500 de grade, apa cristalină începe să precipite și puterea scade.
Mediul are, de asemenea, un impact semnificativ asupra rezistenței foilor de cauciuc de azbest. Foile de cauciuc de azbest conțin ioni de clorură și sulfuri, care pot coroda cu ușurință bateria originală cu flanșe metalice după absorbția apei. În special, conținutul de sulf din foile de cauciuc de azbest rezistente la ulei este de câteva ori mai mare decât cel din foile de cauciuc de azbest obișnuite, astfel încât acestea nu sunt potrivite pentru utilizare în medii fără ulei. Garniturile se pot umfla în ulei și solvenți, dar într-un anumit interval, are un efect redus asupra performanței de etanșare. De exemplu, foaia de cauciuc de azbest rezistentă la ulei de 400 este supusă unui test de imersie de 24-oră în combustibil de aviație la temperatura ambiantă, cu o cerință ca creșterea greutății de absorbție a uleiului să nu depășească 15%.
3. Politetrafluoretilenă
Politetrafluoretilena este predispusă la curgere la rece și curge sub presiune și temperatură ridicată, deci este utilizată în general în medii de joasă presiune, temperatură medie, puternic corozive și nepoluante, cum ar fi acizi puternici, baze puternice, halogeni, medicamente etc. temperatura de funcționare este de 150 de grade și presiunea este sub 1MPa. Deși umplut cu politetrafluoretilenă are o rezistență mai mare, temperatura sa de utilizare nu depășește 200 de grade, iar rezistența la coroziune scade. Presiunea maximă de funcționare a plăcuțelor de politetrafluoretilenă nu depășește, în general, 2MPa.
Datorită creșterii temperaturii, materialul suferă fluaj, rezultând o scădere semnificativă a presiunii de etanșare. Chiar și fără încălzire, odată cu trecerea timpului, efortul de compresiune pe suprafața de etanșare va scădea, rezultând un „fenomen de relaxare a tensiunii”. Acest fenomen apare la diferite garnituri, dar fenomenul de relaxare a tensiunilor din garniturile PTFE este mai grav și trebuie remarcat.
Coeficientul de frecare al politetrafluoretilenei este relativ mic (cu o tensiune de compresiune mai mare de 4MPa și un coeficient de frecare de 0.035-0.04), iar garnitura este predispusă să alunece spre exterior în timpul prestrângerii, astfel încât cel mai bine este să folosiți o suprafață concavă convexă. Când utilizați o flanșă plată, diametrul exterior al garniturii poate fi în contact cu șurubul pentru a preveni alunecarea garniturii spre exterior.
Datorita faptului ca echipamentul de smalt este realizat prin pulverizarea unui strat de glazura de portelan pe suprafata metalica si sinterizarea acestuia, stratul de glazura este foarte fragil. În plus, pulverizarea neuniformă și curgerea stratului de glazură duc la o planeitate slabă a suprafeței flanșei. Utilizarea garniturilor metalice compozite poate deteriora cu ușurință stratul de glazură, așa că se recomandă utilizarea unui tampon de PTFE cu placă de azbest și cauciuc ca material de bază. Acest tip de pernă este ușor de aderat la suprafața flanșei și rezistent la coroziune, cu performanțe bune.
Multe fabrici folosesc foi de cauciuc de azbest învelite cu bandă de politetrafluoretilenă în medii foarte corozive, cu temperatură și presiune scăzută, care sunt folosite la căminele de vizitare și conductele care sunt frecvent dezasamblate. Datorită producției și utilizării convenabile, este destul de popular.
4. Placă din rășină de azbest și garnitură de placă de azbest impregnată
Folosit în mod obișnuit pentru conducte, pompe, supape, flanșe de intrare și ieșire în diverse medii acide, cu o temperatură de utilizare de 80 grade și o presiune sub 0,6 MPa.
Garniturile din azbest sunt potrivite pentru condiții de joasă presiune și temperatură înaltă, cu o presiune sub 0.1MPa și o temperatură care nu depășește 800 de grade . Și în funcție de cerințele specifice ale echipamentului, acesta poate fi țesut în garnituri de diferite lățimi, grosimi și diametre. Sau tăiați banda de azbest și aplicați-o direct pe suprafața flanșei. Este folosit la interfața cuptoarelor mari de oxidare cu acid sulfuric și acid azotic, precum și unele echipamente neprelucrate, iar efectul său îl depășește cu mult pe cel al frânghiei originale de azbest.
5. Tampă de azbest îmbrăcată cu metal
Acoperirea foilor de azbest sau a foilor de cauciuc de azbest cu foi de metal previne contactul direct cu mediul, evitând scăderea rezistenței fibrei de azbest și prevenind scurgerile, extinzând astfel gama de utilizare a foilor de cauciuc de azbest.
Temperatura generală pentru utilizarea plăcuțelor de azbest îmbrăcate cu metal este de 450 grade (unele pot ajunge la 600 ~ 700 de grade, cum ar fi gazele de ardere la presiunea atmosferică ~ 0,16 MPa), iar presiunea de funcționare este de 4 MPa, cu un maxim de 6MPa. Dacă presiunea crește în continuare, garnitura este predispusă la curgere transversală, iar materialul de miez este extrudat din suprapunere.
Datorită forței mari de strângere a șuruburilor necesară pentru plăcuțele de azbest îmbrăcate cu metal, chiar și atunci când presiunea este sub 2,45 MPa, flanșele cu o greutate mai mică de 25 kg nu pot fi utilizate. În caz contrar, rigiditatea flanșelor și șuruburilor va părea insuficientă, provocând deformare și ducând la defectarea etanșării. Unii oameni cred că dacă materialul de bază este schimbat în cauciuc sintetic cu o elasticitate mai bună, forța sa de strângere va scădea. De fapt, acesta nu este cazul, deoarece după ce materialul miezului este înmuiat, forța de fixare este absorbită de materialul miezului, care nu poate oferi forța de fixare necesară pentru ca placa metalică să adere la suprafața flanșei, iar garnitura este ușor deteriorată. . În plus, în mediile cu o concentrație mare de ioni de clorură și medii acide, suprapunerea dintre plăcuțele din oțel inoxidabil și plăcuțele de fier este predispusă la coroziune în crăpături.
Dacă temperatura este peste 450 de grade, fibre ceramice sau fibre de carbon pot fi folosite ca material de bază. O anumită fabrică de oțel folosește garnituri din fibre ceramice placate cu metal pentru temperaturi ridicate de 1100 de grade, care nu au fost deteriorate după doi ani de utilizare. Utilizarea grafitului flexibil ca material de bază este mai eficientă decât plăcuțele de azbest îmbrăcate cu metal.
Garniturile metalice pot fi realizate în diferite forme și sunt utilizate pe scară largă pentru capace mari, găuri de încărcare și descărcare, flanșe de cămin etc. în diferite schimbătoare de căldură și reactoare.
Un strat de foaie flexibilă de grafit este aplicat pe suprafața garniturii metalice. În comparație cu garniturile metalice similare fără acoperire de suprafață, această garnitură are un raport de preîncărcare mai mic și o performanță de etanșare mai bună
Aplicarea benzii de încrețire din grafit flexibile existente pe suprafața plăcuțelor metalice, a plăcuțelor plate metalice, a plăcuțelor dintate și chiar a plăcuțelor din cauciuc de azbest a rezolvat multe probleme de scurgere. De exemplu, schimbătorul de căldură dintr-o anumită fabrică are o presiune de 5,88 MPa, o temperatură de 450 de grade și un mediu de hidrogen/ulei și gaz. Am mai folosit tampoane plate metalice și tampoane dintate, ambele având scurgeri. Mai târziu, pe suportul plat a fost aplicată bandă flexibilă de încrețire din grafit pentru a rezolva această problemă. Trebuie subliniat că această formă de garnitură este o măsură simplă pentru a rezolva scurgerea garniturii flanșei, iar calitatea de lucru a benzii flexibile de grafit afectează în mod direct dacă echipamentul poate funcționa normal. Dacă se aplică un strat de adeziv pe spatele benzii, se poate îmbunătăți calitatea acoperirii.
6. Placă de înfășurare metalică
Tampoanele împachetate cu metal utilizează în mod inteligent rezistența la căldură, rezistența și rezistența metalelor, precum și flexibilitatea materialelor nemetalice, rezultând o performanță de etanșare mai bună. Dintre acestea, performanța plăcuțelor flexibile de grafit învelite din oțel inoxidabil este cea mai bună. Raportul său de prestrângere este mai mic decât cel al plăcuțelor de ambalare din azbest și nu există nici un dezavantaj al scurgerii capilare din fibre de azbest. Figura 2-10 arată curba relației dintre raportul de pretensionare și rata de scurgere a celor două. În mediile uleioase, 0Cr13 este utilizat în mod obișnuit pentru benzi metalice, în timp ce 1Cr18Ni9Ti este recomandat pentru alte medii.
Placa de înfășurare flexibilă din grafit din bandă din oțel inoxidabil poate fi utilizată în mediu gazos la o presiune de 14,7 MPa (până la 19,6 MPa) și poate fi folosit până la 30 MPa în lichid. Temperatura -190~+600 grade (poate fi folosit până la 1000 de grade în condiții anaerobe și de joasă presiune).
Politetrafluoretilena are o rezistență bună la temperaturi scăzute, iar limita sa de curgere la temperaturi scăzute este mult mai mare decât cea la temperatura camerei. Prin urmare, plăcuțele de înfășurare din PTFE pot fi utilizate pentru medii de temperatură scăzută, cum ar fi hidrocarburile lichide. În același timp, adăugarea de benzi metalice îmbunătățește conductivitatea termică, iar temperatura de utilizare a plăcuțelor de înfășurare din politetrafluoretilenă poate ajunge la 250 de grade, care poate fi folosită până la 9MPa și 200 de grade în medii acide.
Tampoanele spiralate sunt potrivite pentru schimbătoare de căldură, reactoare, conducte, supape și flanșe de intrare și ieșire ale pompei cu fluctuații semnificative de presiune și temperatură. Pentru presiune medie spre mare și temperaturi care depășesc 300 de grade, trebuie luată în considerare utilizarea unui inel interior, inel exterior sau inel exterior interior. Dacă se folosește o flanșă concavă convexă, un tampon de înfășurare cu un inel interior va avea un efect mai bun.
Aplicarea de foi flexibile de grafit pe ambele părți ale plăcuței de înfășurare flexibilă din grafit poate obține, de asemenea, un efect de etanșare bun. Cazanul de căldură reziduală a unei fabrici mari de îngrășăminte este un echipament cheie pentru temperaturi ridicate și presiune înaltă. Utilizează plăcuțe flexibile învelite din grafit cu un inel exterior, care nu se scurge la sarcină maximă, ci se scurge la sarcină redusă. O placă flexibilă de grafit de 0,5 mm grosime a fost adăugată pe ambele părți ale garniturii, tăiată într-o formă de arc circular, iar partea de îmbinare a fost suprapusă cu o gură înclinată, care a funcționat bine.
7. Tampoane plate metalice, tampoane cu forme de undă și tampoane în formă de dinte Tampoane plate metalice și tampoane cu forme de undă din metal
Utilizat în general pe flanșele supapelor de presiune medie și înaltă, conductelor și echipamentelor cu diametru mai mic. Presiunea utilizată variază în funcție de temperatură, prima variind de la 1,568 la 31,36 MPa, iar cea din urmă variind de la 1,568 la 3,92 MPa. Materialul garniturii este selectat în funcție de mediu și temperatură.
8. Tampoane octogonale și eliptice
Garnitura octogonală și garnitura eliptică (cunoscută în mod obișnuit ca „inel de oțel de pământ” în industria de rafinare) utilizate pentru flanșele cu caneluri trapezoidale au performanțe bune de etanșare. Pe suprafața conică a canelurii, pad-ul octogonal are contact cu suprafața în timp ce pad eliptic are contact cu linia. Prin urmare, suportul eliptic are o aderență bună la forță de fixare scăzută, dar necesită fixare secundară; Și plăcuțele octogonale sunt în general mai puțin predispuse la scurgeri după ce au fost strânse o dată. Dezavantajul lor este că necesită o forță mare de strângere a șuruburilor, iar atunci când sunt utilizate în situații de joasă presiune și temperatură ridicată, gradul de flanșă trebuie să fie peste pg25 kg.