Jaká je nejlepší volba pro těsnění těsnění?

Sep 30, 2024

Existuje mnoho typů těsnících těsnění a těsnění vyrobená z různých materiálů mají různé aplikace a rozdíly ve výkonu. Který materiál je tedy lepší? Jak konkrétně vybrat? Editor vybral 8 běžných těsnění pro analýzu a srovnání. Pouze pochopením podrobných parametrů můžeme provést přesnější volbu!

1. Průmyslová pryžová fólie

Přírodní kaučuk je vhodný pro média jako je voda, mořská voda, vzduch, inertní plyny, alkálie, roztoky slané vody atd., ale není odolný vůči minerálním olejům a nepolárním rozpouštědlům. Jeho teplota při dlouhodobém používání nepřesahuje 90 stupňů a jeho výkon při nízkých teplotách je vynikající. Lze jej použít nad -60 stupněm .

Nitrilkaučuk je vhodný pro ropné produkty, jako je ropa, mazací olej, topný olej atd. Jeho teplota při dlouhodobém používání je 120 stupňů a v horkém oleji vydrží 150 stupňů s nízkým teplotním rozsahem -10 ~-20 stupeň.

Chloroprenový kaučuk je vhodný pro mořskou vodu, slabé kyseliny, slabé zásady a solné roztoky. Má vynikající odolnost proti stárnutí kyslíkem a ozónem a jeho odolnost vůči oleji je nižší než u nitrilového kaučuku, ale lepší než u jiných obecných kaučuků. Teplota jeho dlouhodobého používání je nižší než 90 stupňů a maximální teplota použití nepřesahuje 130 stupňů. Nízká teplota je -30~-50 stupňů.

Existuje několik druhů fluorokaučuku, z nichž každý má vynikající odolnost vůči kyselinám a oxidaci, stejně jako odolnost vůči olejům a rozpouštědlům. Může být použit téměř ve všech kyselých médiích, stejně jako v některých olejích a rozpouštědlech, s teplotou dlouhodobého používání pod 200 stupňů.

Pryžový plech se běžně používá jako těsnění příruby pro potrubí nebo často demontované šachty a šachty, s tlakem nepřesahujícím 1,568 MPa. Mezi různými typy těsnění jsou pryžová těsnění nejměkčí a mají dobrou přilnavost, což může dosáhnout těsnícího účinku s malou silou před utažením. Proto, když je těsnění vystaveno vnitřnímu tlaku, je náchylné k vytlačování kvůli své tloušťce nebo nízké tvrdosti.

Pryžové desky používané v organických rozpouštědlech, jako je benzen, ketony a ethery, jsou náchylné k bobtnání, nárůstu hmotnosti, měknutí a lepení, což vede k selhání těsnění. Obecně platí, že pokud stupeň nabobtnání překročí 30 %, nelze jej použít.

Při nízkém tlaku (zejména pod 0,6MPa) a podtlaku je vhodnější použít pryžové podložky. Pryžové materiály mají dobrou hustotu a nízkou propustnost vzduchu. Například fluorokaučuk je nejvhodnější těsnění pro vakuové nádoby s maximálním stupněm vakua 1,3 × 10-7Pa. Při použití pryžových podložek v rozsahu vakua 10-1~10-7Pa je třeba je zapéct a evakuovat.

2. Azbestová pryžová fólie

Nižší cena ve srovnání s jinými těsněními, pohodlné použití; Největším problémem je, že i když se do materiálu těsnění přidává guma a některá plniva, stále nemohou zcela vyplnit malé propojené póry, což má za následek stopovou infiltraci. Proto jej nelze použít ve vysoce znečišťujících médiích, i když tlak a teplota nejsou vysoké. Při použití v některých vysokoteplotních olejových médiích, obvykle v pozdější fázi použití, v důsledku karbonizace pryže a plniv klesá pevnost, materiál se uvolňuje a dochází k infiltraci na rozhraní a uvnitř těsnění, což má za následek koksování a kouření. Kromě toho jsou azbestové pryžové desky náchylné k přilnutí k těsnicímu povrchu příruby při vysokých teplotách, což přináší mnoho problémů s výměnou těsnění.
Použitý tlak těsnění v různých médiích za podmínek zahřívání závisí na míře zachování pevnosti materiálu těsnění. V materiálech z azbestových vláken existuje krystalická voda a adsorbovaná voda. Při 110 stupních se 2/3 adsorbované vody mezi vlákny již vysrážely a pevnost v tahu vláken klesá asi o 10 %; Při 368 stupních se veškerá adsorbovaná voda vysráží a pevnost v tahu vláken se sníží asi o 20 %; Nad 500 stupňů se krystalová voda začíná srážet a pevnost klesá.
Médium má také významný vliv na pevnost azbestových pryžových desek. Azbestové pryžové desky obsahují chloridové ionty a sulfidy, které mohou po absorbování vody snadno korodovat původní baterii s kovovými přírubami. Zejména obsah síry v azbestových kaučukových deskách odolných vůči oleji je několikanásobně vyšší než v běžných azbestových kaučukových deskách, takže nejsou vhodné pro použití v nezaolejovaných médiích. Těsnění mohou v oleji a rozpouštědlech bobtnat, ale v určitém rozsahu to má malý vliv na těsnicí výkon. Například azbestová pryžová fólie odolná vůči oleji 400 je podrobena 24-hodinovému testu ponořením do leteckého paliva při okolní teplotě s požadavkem, že zvýšení absorpce oleje by nemělo přesáhnout 15 %.

3. Polytetrafluorethylen
Polytetrafluorethylen je náchylný k tečení za studena a tečení pod tlakem a vysokou teplotou, takže se obecně používá v nízkotlakých, středně teplotních, silně korozivních a neznečišťujících médiích, jako jsou silné kyseliny, silné zásady, halogeny, léky atd. provozní teplota je 150 stupňů a tlak je nižší než 1 MPa. Přestože má plněná polytetrafluoretylenem vyšší pevnost, jeho provozní teplota nepřesahuje 200 stupňů a jeho odolnost proti korozi se snižuje. Maximální provozní tlak polytetrafluorethylenových podložek obecně nepřesahuje 2 MPa.

V důsledku zvýšení teploty dochází k tečení materiálu, což má za následek výrazné snížení těsnicího tlaku. I bez zahřívání se s postupem času tlakové napětí na těsnicí ploše snižuje, což má za následek "fenomén relaxace napětí". Tento jev se vyskytuje u různých těsnění, ale jev uvolnění napětí u těsnění PTFE je závažnější a je třeba jej poznamenat.

Koeficient tření polytetrafluoretylenu je relativně malý (s tlakovým napětím větším než 4 MPa a koeficientem tření 0.035-0,04) a těsnění je náchylné k vyklouznutí ven během předběžného utahování, takže nejlepší je použít konkávní konvexní povrch příruby. Při použití ploché příruby může být vnější průměr těsnění v kontaktu se šroubem, aby se zabránilo sklouznutí těsnění směrem ven.
Vzhledem k tomu, že smaltovací zařízení je vyrobeno nástřikem vrstvy porcelánové glazury na kovový povrch a jejím spékáním, je vrstva glazury velmi křehká. Navíc nerovnoměrný nástřik a stékání vrstvy glazury má za následek špatnou rovinnost povrchu příruby. Použití kovových kompozitních těsnění může snadno poškodit lazurní vrstvu, proto se doporučuje použít PTFE podložku s azbestovou deskou a pryží jako základním materiálem. Tento typ polštáře se snadno přilepí k povrchu příruby a je odolný proti korozi a má dobrý výkon.
Mnoho továren používá azbestové pryžové fólie obalené polytetrafluoretylenovou páskou ve vysoce korozivních médiích s nízkou teplotou a tlakem, které se používají na šachtách a potrubích, která se často rozebírají. Pro svou pohodlnou výrobu a použití je poměrně oblíbený.
4. Deska z azbestové pryskyřice a impregnované těsnění desky z azbestu
Běžně se používá pro potrubí, čerpadla, ventily, vstupní a výstupní příruby v různých kyselých médiích, s provozní teplotou 80 stupňů a tlakem pod 0,6 MPa.
Azbestová těsnění jsou vhodná pro nízkotlaké a vysokoteplotní podmínky s tlakem nižším než 0.1MPa a teplotou nepřesahující 800 stupňů . A podle specifických požadavků zařízení může být vetkán do těsnění různých šířek, tlouštěk a průměrů. Nebo odstřihněte azbestovou pásku a naneste ji přímo na povrch příruby. Používá se na rozhraní velkých oxidačních pecí kyseliny sírové a kyseliny dusičné i některých nezpracovaných zařízení a svým účinkem daleko převyšuje původní azbestové lano.
5. Kovová podložka z azbestu
Pokrytí azbestových desek nebo desek z azbestové pryže kovovými deskami zabraňuje přímému kontaktu s médiem, zabraňuje snížení pevnosti azbestových vláken a zabraňuje úniku, čímž se rozšiřuje rozsah použití desek z azbestové pryže.
Obecná teplota pro použití kovem obalených azbestových podložek je 450 stupňů (některé mohou dosáhnout 600~700 stupňů, například ve spalinách při atmosférickém tlaku~0,16MPa) a provozní tlak je 4MPa, s maximem 6 MPa. Pokud se tlak dále zvyšuje, je těsnění náchylné ke křížovému toku a materiál jádra je vytlačován z překrytí.
Vzhledem k vysoké utahovací síle šroubů, která je potřebná pro kovové obalené azbestové podložky, i když je tlak nižší než 2,45 MPa, nelze použít příruby s hmotností nižší než 25 kg. V opačném případě se tuhost přírub a šroubů bude jevit jako nedostatečná, což způsobí deformaci a má za následek selhání těsnění. Někteří lidé věří, že pokud se materiál jádra změní na syntetický kaučuk s lepší elasticitou, sníží se jeho utahovací síla. Ve skutečnosti tomu tak není, protože po změkčení materiálu jádra je upevňovací síla absorbována materiálem jádra, který nemůže poskytnout potřebnou upevňovací sílu pro přilnutí kovové desky k povrchu příruby a těsnění se snadno poškodí. . Navíc v médiích s vysokou koncentrací chloridových iontů a kyselých médiích je překrytí mezi podložkami z nerezové oceli a železnými podložkami náchylné ke štěrbinové korozi.
Pokud je teplota vyšší než 450 stupňů, lze jako materiál jádra použít keramické vlákno nebo uhlíkové vlákno. Jistá ocelárna používá těsnění z keramických vláken pokovená pro vysoké teploty 1100 stupňů, která se po dvou letech používání nepoškodila. Použití flexibilního grafitu jako materiálu jádra je účinnější než azbestové podložky obalené kovem.
Kovová těsnění mohou být vyráběna do různých tvarů a jsou široce používána pro velké kryty, nakládací a vykládací otvory, příruby šachet atd. v různých výměnících tepla a reaktorech.
Na povrch kovového těsnění je nanesena vrstva pružného grafitového listu. Ve srovnání s podobnými kovovými těsněními bez povrchové úpravy má toto těsnění menší poměr předpětí a lepší těsnicí výkon
Použití stávající flexibilní grafitové zvrásněné pásky na povrch kovových podložek, kovových plochých podložek, ozubených podložek a dokonce azbestových pryžových podložek vyřešilo mnoho problémů s únikem. Například výměník tepla v určité továrně má tlak 5,88 MPa, teplotu 450 stupňů a médium je vodík/olej a plyn. Dříve jsem používal kovové ploché destičky a ozubené destičky, obě mají netěsnosti. Později byla na plochou podložku aplikována flexibilní grafitová mačkací páska, která tento problém vyřešila. Je třeba zdůraznit, že tato forma těsnění je jednoduchým opatřením k vyřešení netěsnosti těsnění příruby a pracovní kvalita pružné grafitové pásky přímo ovlivňuje, zda zařízení může normálně fungovat. Pokud se na zadní stranu pásky nanese vrstva lepidla, může to zlepšit kvalitu povlaku.
6. Kovová navíjecí podložka
Kovové podložky chytře využívají tepelnou odolnost, pružnost a pevnost kovů, stejně jako pružnost nekovových materiálů, což vede k lepšímu těsnícímu výkonu. Mezi nimi je výkon pružných grafitových podložek obalených nerezovou ocelí nejlepší. Jeho předpínací poměr je menší než u azbestových balicích podložek a není zde žádná nevýhoda kapilárního prosakování azbestových vláken. Obrázek 2-10 ukazuje vztahovou křivku mezi poměrem předpětí a rychlostí úniku obou těchto poměrů. V olejových médiích se pro kovové pásy běžně používá 0Cr13, pro jiná média se doporučuje 1Cr18Ni9Ti.
Nerezová pásková flexibilní grafitová navíjecí podložka může být použita v plynném médiu při tlaku 14,7 MPa (až 19,6 MPa) a může být použita až do 30 MPa v kapalině. Teplota -190~+600 stupňů (lze použít až do 1000 stupňů za anaerobních a nízkotlakých podmínek).
Polytetrafluorethylen má dobrou odolnost vůči nízkým teplotám a jeho mez kluzu při nízkých teplotách je mnohem vyšší než při pokojové teplotě. Takže PTFE vinutí podložky lze použít pro nízkoteplotní média, jako jsou kapalné uhlovodíky. Současně přidání kovových pásků zlepšuje tepelnou vodivost a teplota použití polytetrafluorethylenových vinutých podložek může dosáhnout 250 stupňů, což lze použít až do 9 MPa a 200 stupňů v kyselém prostředí.
Spirálové podložky jsou vhodné pro tepelné výměníky, reaktory, potrubí, ventily a vstupní a výstupní příruby čerpadel s výrazným kolísáním tlaku a teploty. Pro střední až vysoký tlak a teploty přesahující 300 stupňů je třeba zvážit použití vnitřního kroužku, vnějšího kroužku nebo vnitřního vnějšího kroužku. Pokud je použita konkávní konvexní příruba, bude mít lepší účinek ovinovací podložka s vnitřním kroužkem.
Dobrého těsnícího účinku lze také dosáhnout nanesením flexibilních grafitových listů na obě strany flexibilní grafitové navíjecí podložky. Kotel na odpadní teplo velkého závodu na výrobu hnojiv je klíčovým zařízením pro vysokou teplotu a vysoký tlak. Využívá flexibilní podložky obalené grafitem s vnějším kroužkem, který neprosakuje při plném zatížení, ale prosakuje při sníženém zatížení. Na obě strany těsnění byla přidána pružná grafitová deska o tloušťce 0,5 mm, vyříznutá do tvaru kruhového oblouku a spojovací část byla překryta šikmým ústím, což fungovalo dobře.
7. Kovové ploché podložky, vlnové podložky a podložky ve tvaru zubů Kovové ploché podložky a kovové vlnové podložky
Obecně se používá na příruby středotlakých a vysokotlakých ventilů, potrubí a zařízení s menším průměrem. Použitý tlak se mění v závislosti na teplotě, přičemž první se pohybuje v rozmezí 1,568 až 31,36 MPa a druhý se pohybuje v rozmezí 1,568 až 3,92 MPa. Materiál těsnění se volí na základě média a teploty.
8. Osmihranné a eliptické podložky
Osmihranné těsnění a eliptické těsnění (běžně známé jako "kružek z broušené oceli" v rafinérském průmyslu) používané pro příruby s trapézovými drážkami mají dobrý těsnící výkon. Na kuželovém povrchu drážky má osmihranná podložka povrchový kontakt, zatímco eliptická podložka má liniový kontakt. Proto má eliptická podložka dobrou přilnavost při nízké upevňovací síle, ale vyžaduje sekundární upevnění; A osmihranné podložky jsou obecně méně náchylné k úniku po jednom utažení. Jejich nevýhodou je, že vyžadují velkou utahovací sílu šroubů a při použití v situacích s nízkým tlakem a vysokou teplotou musí být třída příruby vyšší než pg25 kg.