Existuje mnoho typov tesniacich tesnení a tesnenia vyrobené z rôznych materiálov majú rôzne aplikácie a rozdiely vo výkone. Ktorý materiál je teda lepší? Ako si konkrétne vybrať? Editor vybral 8 bežných tesnení na analýzu a porovnanie. Len po pochopení podrobných parametrov môžeme urobiť presnejšiu voľbu!
1. Priemyselná gumená plachta
Prírodný kaučuk je vhodný pre médiá ako voda, morská voda, vzduch, inertné plyny, alkálie, roztoky slanej vody a pod., ale nie je odolný voči minerálnym olejom a nepolárnym rozpúšťadlám. Jeho teplota pri dlhodobom používaní nepresahuje 90 stupňov a jeho výkon pri nízkych teplotách je vynikajúci. Dá sa použiť nad -60 stupňom .
Nitrilový kaučuk je vhodný pre ropné produkty, ako je ropa, mazací olej, vykurovací olej atď. Jeho teplota pri dlhodobom používaní je 120 stupňov a vydrží 150 stupňov v horúcom oleji s nízkym teplotným rozsahom -10 ~-20 stupeň .
Chlórprénový kaučuk je vhodný pre morskú vodu, slabé kyseliny, slabé zásady a roztoky solí. Má vynikajúcu odolnosť voči starnutiu kyslíkom a ozónom a jeho odolnosť voči oleju je nižšia ako u nitrilového kaučuku, ale lepšia ako u iných bežných kaučukov. Teplota pri dlhodobom používaní je nižšia ako 90 stupňov a maximálna teplota pri používaní nepresahuje 130 stupňov. Nízka teplota je -30~-50 stupeň .
Existuje viacero druhov fluorokaučuku, z ktorých každý má vynikajúcu odolnosť voči kyselinám a oxidácii, ako aj odolnosť voči olejom a rozpúšťadlám. Môže sa používať takmer vo všetkých kyslých médiách, ako aj v niektorých olejoch a rozpúšťadlách, pri dlhodobej prevádzkovej teplote pod 200 stupňov.
Gumová doska sa bežne používa ako tesnenie príruby pre potrubia alebo často demontované šachty a rukoväte, s tlakom nepresahujúcim 1,568 MPa. Medzi rôznymi typmi tesnení sú gumové tesnenia najmäkšie a majú dobrú priľnavosť, čo môže dosiahnuť tesniaci účinok s malou silou predbežného utiahnutia. Preto, keď je tesnenie vystavené vnútornému tlaku, je náchylné na vytláčanie kvôli svojej hrúbke alebo nízkej tvrdosti.
Gumové dosky používané v organických rozpúšťadlách, ako sú benzén, ketóny a étery, sú náchylné na napučiavanie, priberanie, zmäkčovanie a lepenie, čo vedie k zlyhaniu tesnenia. Vo všeobecnosti, ak stupeň napučania presiahne 30 %, nemožno ho použiť.
Pri nízkom tlaku (najmä pod 0.6MPa) a vákuových podmienkach je vhodnejšie použiť gumené podložky. Gumové materiály majú dobrú hustotu a nízku priepustnosť vzduchu. Napríklad fluorokaučuk je najvhodnejším tesniacim tesnením pre vákuové nádoby s maximálnym stupňom vákua 1,3 × 10-7Pa. Ak používate gumené podložky s vákuovým rozsahom 10-1~10-7Pa, je potrebné ich upiecť a evakuovať.
2. Fólia z azbestovej gumy
Nižšia cena v porovnaní s inými tesneniami, pohodlné použitie; Najväčším problémom je, že hoci sa do tesniaceho materiálu pridáva guma a niektoré plnivá, stále nedokážu úplne vyplniť malé prepojené póry, čo vedie k stopovej infiltrácii. Preto sa nemôže použiť vo vysoko znečisťujúcich médiách, aj keď tlak a teplota nie sú vysoké. Pri použití v niektorých vysokoteplotných olejových médiách, zvyčajne v neskoršom štádiu použitia, v dôsledku karbonizácie gumy a plnív, pevnosť klesá, materiál sa uvoľňuje a dochádza k infiltrácii na rozhraní a vo vnútri tesnenia, čo vedie ku koksovaniu a fajčenie. Okrem toho sú azbestové gumové dosky náchylné na priľnutie k tesniacej ploche príruby pri vysokých teplotách, čo prináša veľa problémov s výmenou tesnení.
Použitý tlak tesnení v rôznych médiách za podmienok zahrievania závisí od miery zachovania pevnosti materiálu tesnenia. V materiáloch z azbestových vlákien existuje kryštalická voda a adsorbovaná voda. Pri 110 stupňoch sa 2/3 adsorbovanej vody medzi vláknami už vyzrážali a pevnosť v ťahu vlákien klesá asi o 10 %; Pri 368 stupňoch sa všetka adsorbovaná voda vyzráža a pevnosť v ťahu vlákien klesá asi o 20 %; Nad 500 stupňov sa kryštálová voda začína zrážať a pevnosť klesá.
Médium má tiež významný vplyv na pevnosť azbestových kaučukových dosiek. Azbestové kaučukové dosky obsahujú chloridové ióny a sulfidy, ktoré môžu po absorbovaní vody ľahko korodovať pôvodnú batériu s kovovými prírubami. Najmä obsah síry v doskách z azbestovej gumy odolných voči olejom je niekoľkonásobne vyšší ako v bežných doskách z azbestovej gumy, takže nie sú vhodné na použitie v neolejových médiách. Tesnenia môžu napučať v oleji a rozpúšťadlách, ale v určitom rozsahu to má malý vplyv na tesniaci výkon. Napríklad azbestová guma odolná voči oleju 400 je podrobená 24-hodinovému testu ponorenia do leteckého paliva pri okolitej teplote s požiadavkou, aby zvýšenie hmotnosti absorpcie oleja neprekročilo 15 %.
3. Polytetrafluóretylén
Polytetrafluóretylén je náchylný na tečenie za studena a tečenie pod tlakom a vysokou teplotou, preto sa všeobecne používa v nízkotlakových, stredne teplotných, silne korozívnych a neznečisťujúcich médiách, ako sú silné kyseliny, silné zásady, halogény, liečivá atď. prevádzková teplota je 150 stupňov a tlak je nižší ako 1 MPa. Plnený polytetrafluóretylénom má síce vyššiu pevnosť, ale jeho prevádzková teplota nepresahuje 200 stupňov a jeho odolnosť proti korózii klesá. Maximálny prevádzkový tlak polytetrafluóretylénových podložiek spravidla nepresahuje 2 MPa.
V dôsledku zvýšenia teploty dochádza k tečeniu materiálu, čo má za následok výrazné zníženie tesniaceho tlaku. Dokonca aj bez zahrievania sa s pribúdajúcim časom tlakové napätie na tesniacej ploche zníži, čo vedie k "fenoménu uvoľnenia napätia". Tento jav sa vyskytuje v rôznych tesneniach, ale fenomén uvoľnenia napätia PTFE tesnení je vážnejší a treba si ho všimnúť.
Koeficient trenia polytetrafluóretylénu je relatívne malý (s napätím v tlaku väčším ako 4 MPa a koeficientom trenia 0.035-0,04) a tesnenie je náchylné na posúvanie smerom von počas predbežného uťahovania, takže najlepšie je použiť konkávny konvexný povrch príruby. Pri použití plochej príruby môže byť vonkajší priemer tesnenia v kontakte so skrutkou, aby sa zabránilo posunutiu tesnenia smerom von.
Vzhľadom na to, že smaltovacie zariadenie sa vyrába nastriekaním vrstvy porcelánovej glazúry na kovový povrch a jej spekaním, je vrstva glazúry veľmi krehká. Okrem toho nerovnomerný nástrek a stekanie lazúrovej vrstvy má za následok zlú rovinnosť povrchu príruby. Použitie kovových kompozitných tesnení môže ľahko poškodiť vrstvu glazúry, preto sa odporúča použiť PTFE podložku s azbestovou doskou a gumou ako materiálom jadra. Tento typ vankúša sa ľahko prilepí k povrchu príruby a je odolný voči korózii s dobrým výkonom.
Mnohé závody používajú azbestové kaučukové fólie obalené polytetrafluóretylénovou páskou vo vysoko korozívnych médiách s nízkou teplotou a tlakom, ktoré sa používajú na šachtách a potrubiach, ktoré sa často rozoberajú. Vďaka pohodlnej výrobe a použitiu je veľmi obľúbený.
4. Doska z azbestovej živice a impregnované tesnenie dosky z azbestu
Bežne sa používa pre potrubia, čerpadlá, ventily, vstupné a výstupné príruby v rôznych kyslých médiách s teplotou používania 80 stupňov a tlakom pod 0,6 MPa.
Azbestové tesnenia sú vhodné pre nízkotlakové a vysokoteplotné podmienky s tlakom nižším ako 0.1 MPa a teplotou nepresahujúcou 800 stupňov . A podľa špecifických požiadaviek zariadenia môže byť tkaný do tesnení rôznych šírok, hrúbok a priemerov. Alebo odstrihnite azbestovú pásku a naneste ju priamo na povrch príruby. Používa sa na rozhraní veľkých pecí na oxidáciu kyseliny sírovej a kyseliny dusičnej, ako aj niektorých nespracovaných zariadení a svojím účinkom ďaleko prevyšuje pôvodné azbestové lano.
5. Kovová podložka z azbestu
Pokrytie azbestových dosiek alebo dosiek z azbestovej gumy kovovými vrstvami zabraňuje priamemu kontaktu s médiom, zabraňuje zníženiu pevnosti azbestových vlákien a zabraňuje úniku, čím sa rozširuje rozsah použitia dosiek z azbestovej gumy.
Všeobecná teplota na použitie azbestových podložiek obalených kovom je 450 stupňov (niektoré môžu dosiahnuť 600 až 700 stupňov, napríklad v spalinách pri atmosférickom tlaku ~ 0,16 MPa) a prevádzkový tlak je 4 MPa s maximom 6 MPa. Ak sa tlak ďalej zvyšuje, tesnenie je náchylné na priečny tok a materiál jadra je vytláčaný z prekrytia.
Kvôli vysokej uťahovacej sile skrutiek potrebnej pre kovom obalené azbestové podložky, aj keď je tlak nižší ako 2,45 MPa, nie je možné použiť príruby s hmotnosťou menšou ako 25 kg. V opačnom prípade sa tuhosť prírub a skrutiek bude javiť ako nedostatočná, čo spôsobí deformáciu a spôsobí zlyhanie tesnenia. Niektorí ľudia veria, že ak sa materiál jadra zmení na syntetický kaučuk s lepšou elasticitou, zníži sa jeho uťahovacia sila. V skutočnosti to tak nie je, pretože po zmäknutí materiálu jadra je upevňovacia sila absorbovaná materiálom jadra, ktorý nemôže poskytnúť potrebnú upevňovaciu silu, aby sa kovová platňa prilepila k povrchu príruby, a tesnenie sa ľahko poškodí. . Okrem toho v médiách s vysokou koncentráciou chloridových iónov a kyslých médiách je prekrytie medzi podložkami z nehrdzavejúcej ocele a železnými podložkami náchylné na štrbinovú koróziu.
Ak je teplota vyššia ako 450 stupňov, ako materiál jadra možno použiť keramické vlákno alebo uhlíkové vlákno. Istá oceliareň používa tesnenia z keramických vlákien pokovované pre vysoké teploty 1100 stupňov, ktoré sa po dvoch rokoch používania nepoškodili. Použitie flexibilného grafitu ako materiálu jadra je účinnejšie ako kovom obalené azbestové podložky.
Kovové tesnenia môžu byť vyrobené do rôznych tvarov a sú široko používané pre veľké kryty, nakladacie a vykladacie otvory, príruby šachiet atď. v rôznych výmenníkoch tepla a reaktoroch.
Na povrch kovového tesnenia je nanesená vrstva ohybného grafitového plechu. V porovnaní s podobnými kovovými tesneniami bez povrchovej úpravy má toto tesnenie menší pomer predpätia a lepší tesniaci výkon
Aplikácia existujúcej flexibilnej grafitovej zvrásňovacej pásky na povrch kovových podložiek, kovových plochých podložiek, ozubených podložiek a dokonca aj podložiek z azbestovej gumy vyriešila mnohé problémy s únikom. Napríklad výmenník tepla v istej továrni má tlak 5,88 MPa, teplotu 450 stupňov a médium je vodík/olej a plyn. Predtým som používal kovové ploché podložky a ozubené podložky, z ktorých obe pretekajú. Neskôr sa na vyriešenie tohto problému na plochú podložku aplikovala flexibilná grafitová pokrčená páska. Malo by sa zdôrazniť, že táto forma tesnenia je jednoduchým opatrením na vyriešenie netesnosti tesnenia príruby a pracovná kvalita pružnej grafitovej pásky priamo ovplyvňuje, či môže zariadenie fungovať normálne. Ak sa na zadnú stranu pásky nanesie vrstva lepidla, môže to zlepšiť kvalitu náteru.
6. Kovová navíjacia podložka
Kovové podložky šikovne využívajú tepelnú odolnosť, pružnosť a pevnosť kovov, ako aj flexibilitu nekovových materiálov, čo vedie k lepšiemu tesniacemu výkonu. Spomedzi nich je výkon flexibilných grafitových podložiek obalených nehrdzavejúcou oceľou najlepší. Jeho pomer pred utiahnutím je menší ako u azbestových baliacich podložiek a nie je tu žiadna nevýhoda kapilárneho presakovania azbestových vlákien. Obrázok 2-10 ukazuje krivku vzťahu medzi pomerom predpätia a mierou úniku oboch. V olejových médiách sa 0Cr13 bežne používa na kovové pásy, zatiaľ čo 1Cr18Ni9Ti sa odporúča pre iné médiá.
Ohybná grafitová navíjacia podložka z nehrdzavejúcej ocele môže byť použitá v plynnom médiu pri tlaku 14,7 MPa (do 19,6 MPa) a môže byť použitá až do 30 MPa v kvapaline. Teplota -190~+600 stupňov (možno použiť až do 1000 stupňov v anaeróbnych a nízkotlakových podmienkach).
Polytetrafluóretylén má dobrú odolnosť voči nízkym teplotám a jeho medza klzu pri nízkych teplotách je oveľa vyššia ako pri izbovej teplote. Takže PTFE navíjacie podložky môžu byť použité pre nízkoteplotné médiá, ako sú kvapalné uhľovodíky. Súčasne pridanie kovových pásikov zlepšuje tepelnú vodivosť a teplota použitia polytetrafluóretylénových vinutých podložiek môže dosiahnuť 250 stupňov, čo je možné použiť až do 9 MPa a 200 stupňov v kyslom prostredí.
Špirálové podložky sú vhodné pre výmenníky tepla, reaktory, potrubia, ventily a vstupné a výstupné príruby čerpadiel s výraznými tlakovými a teplotnými výkyvmi. Pri strednom až vysokom tlaku a teplotách nad 300 stupňov je potrebné zvážiť použitie vnútorného krúžku, vonkajšieho krúžku alebo vnútorného vonkajšieho krúžku. Ak sa použije konkávna konvexná príruba, lepší účinok bude mať ovíjacia podložka s vnútorným krúžkom.
Dobrý tesniaci účinok sa dá dosiahnuť aj aplikáciou ohybných grafitových plátov na obe strany pružnej grafitovej navíjacej podložky. Kotol na odpadové teplo veľkého závodu na výrobu hnojív je kľúčovým zariadením pre vysoké teploty a vysoký tlak. Používa flexibilné grafitom obalené podložky s vonkajším krúžkom, ktoré netečie pri plnom zaťažení, ale presakuje pri zníženom zaťažení. Na obe strany tesnenia bola pridaná 0,5 mm hrubá ohybná grafitová doska, vyrezaná do tvaru kruhového oblúka a spojovacia časť bola prekrytá šikmým ústím, čo fungovalo dobre.
7. Kovové ploché podložky, podložky tvaru vlny a podložky v tvare zubov Kovové ploché podložky a kovové podložky tvaru vlny
Všeobecne sa používa na príruby strednotlakových a vysokotlakových ventilov, potrubí a zariadení s menším priemerom. Použitý tlak sa mení v závislosti od teploty, pričom prvý sa pohybuje od 1,568 do 31,36 MPa a druhý od 1,568 do 3,92 MPa. Materiál tesnenia sa vyberá na základe média a teploty.
8. Osemhranné a eliptické podložky
Osemhranné tesnenie a eliptické tesnenie (bežne známe ako "krúžok z brúsenej ocele" v rafinérskom priemysle) používané pre lichobežníkové drážkové príruby majú dobrý tesniaci výkon. Na kužeľovej ploche drážky má osemhranná podložka povrchový kontakt, zatiaľ čo eliptická podložka má čiarový kontakt. Preto má eliptická podložka dobrú priľnavosť pri nízkej upevňovacej sile, ale vyžaduje sekundárne upevnenie; A osemhranné podložky sú vo všeobecnosti menej náchylné na únik po jednom utiahnutí. Ich nevýhodou je, že vyžadujú veľkú uťahovaciu silu skrutiek a pri použití v situáciách s nízkym tlakom a vysokou teplotou musí byť trieda príruby vyššia ako pg25 kg.