Odabir materijala za vašu brtvu je važan jer će igrati ulogu u određivanju kvalitete, vijeka trajanja i performansi aplikacije, te u smanjenju problema u budućnosti.Ovdje ćemo pogledati kako će okoliš utjecati na odabir materijala za brtvljenje, kao i neke od najčešćih materijala i za koje primjene su najprikladniji.
Faktori okoline
Okolina kojoj će pečat biti izložena je ključna pri odabiru dizajna i materijala.Postoji niz ključnih svojstava koja su potrebna zaptivnim materijalima u svim okruženjima, uključujući stvaranje stabilne površine zaptivača, sposobnog da provodi toplotu, hemijski otpornosti i dobre otpornosti na habanje.
U nekim sredinama, ova svojstva će morati biti jača nego u drugim.Ostala svojstva materijala koja treba uzeti u obzir pri razmatranju okoliša uključuju tvrdoću, krutost, toplinsko širenje, otpornost na habanje i kemikalije.Imajući ovo na umu, pomoći će vam da pronađete idealan materijal za vaš pečat.
Okolina također može odrediti da li se cijena ili kvalitet pečata može dati prioritet.Za abrazivna i oštra okruženja, brtve mogu biti skuplje zbog materijala koji moraju biti dovoljno jaki da izdrže ove uvjete.
Za takva okruženja, trošenje novca na visokokvalitetne brtve će se vremenom vratiti jer će pomoći u sprječavanju skupih zatvaranja, popravki i obnove ili zamjene zaptivke do kojih će rezultirati brtva nižeg kvaliteta. Međutim, u aplikacijama za pumpanje sa vrlo čist fluid koji ima svojstva podmazivanja, mogla bi se kupiti jeftinija zaptivka u korist kvalitetnijih ležajeva.
Uobičajeni materijali za pečate
Karbon
Ugljik koji se koristi u površinama zaptivki je mješavina amorfnog ugljika i grafita, pri čemu procenti svakog određuju fizička svojstva na konačnoj vrsti ugljika.To je inertan, stabilan materijal koji može biti samopodmazujući.
Široko se koristi kao jedan od par krajnjih površina u mehaničkim zaptivkama, a također je popularan materijal za segmentne obodne zaptivke i klipne prstenove pod suhim ili malim količinama podmazivanja.Ova mješavina ugljika/grafita također se može impregnirati drugim materijalima kako bi joj se dale različite karakteristike kao što su smanjena poroznost, poboljšane performanse habanja ili poboljšana čvrstoća.
Ugljična zaptivka impregnirana termoreaktivnom smolom je najčešća za mehaničke zaptivke, s većinom ugljika impregniranih smolom koji mogu djelovati u širokom rasponu kemikalija od jakih baza do jakih kiselina.Takođe imaju dobra svojstva trenja i adekvatan modul za pomoć u kontroli izobličenja pritiska.Ovaj materijal je pogodan za opštu upotrebu do 260°C (500°F) u vodi, rashladnim tečnostima, gorivima, uljima, lakim hemijskim rastvorima i aplikacijama u hrani i lekovima.
Ugljične brtve impregnirane antimonom također su se pokazale uspješnim zbog čvrstoće i modula antimona, što ga čini dobrim za primjene pod visokim pritiskom kada je potreban jači i čvršći materijal.Ove zaptivke su takođe otpornije na stvaranje mjehura u aplikacijama s visoko viskoznim tekućinama ili lakim ugljovodonicima, što ih čini standardnim razredom za mnoge primjene u rafinerijama.
Ugljik se također može impregnirati sa formiračima filma kao što su fluoridi za suho vođenje, kriogene i vakuumske primjene, ili inhibitori oksidacije poput fosfata za visoke temperature, velike brzine i primjene u turbinama do 800 stopa u sekundi i oko 537°C (1000°F).
Keramika
Keramika je neorganski nemetalni materijal napravljen od prirodnih ili sintetičkih spojeva, najčešće od aluminijevog oksida ili glinice.Ima visoku tačku topljenja, visoku tvrdoću, visoku otpornost na habanje i otpornost na oksidaciju, tako da se široko koristi u industrijama kao što su strojevi, kemikalije, nafta, farmaceutska i automobilska industrija.
Takođe ima odlična dielektrična svojstva i obično se koristi za električne izolatore, komponente otporne na habanje, sredstva za mlevenje i komponente za visoke temperature.U visokoj čistoći, glinica ima odličnu hemijsku otpornost na većinu procesnih fluida, osim na neke jake kiseline, što je dovelo do toga da se koristi u mnogim aplikacijama mehaničkih zaptivača.Međutim, glinica se može lako slomiti pod termičkim udarom, što je ograničilo njegovu upotrebu u nekim aplikacijama gdje bi to moglo biti problem.
Silicijum karbid se dobija spajanjem silicijum dioksida i koksa.Hemijski je sličan keramici, ali ima bolje kvalitete podmazivanja i tvrđi je, što ga čini dobrim otpornim rješenjem za teška okruženja.
Takođe se može ponovo preklopiti i polirati tako da se pečat može obnavljati više puta tokom svog životnog veka.Obično se koristi više mehanički, kao što je u mehaničkim zaptivkama zbog dobre otpornosti na hemijsku koroziju, visoke čvrstoće, velike tvrdoće, dobre otpornosti na habanje, malog koeficijenta trenja i otpornosti na visoke temperature.
Kada se koristi za mehaničke zaptivke, silicijum karbid dovodi do poboljšanih performansi, produženog veka zaptivke, nižih troškova održavanja i nižih troškova rada za rotirajuću opremu kao što su turbine, kompresori i centrifugalne pumpe.Silicijum karbid može imati različita svojstva u zavisnosti od toga kako je proizveden.Reakcijski vezani silicijum karbid nastaje spajanjem čestica silicijum karbida jedne za druge u procesu reakcije.
Ovaj proces ne utječe značajno na većinu fizičkih i toplinskih svojstava materijala, ali ograničava kemijsku otpornost materijala.Najčešće hemikalije koje predstavljaju problem su kaustici (i druge hemikalije sa visokim pH) i jake kiseline, pa se silicijum karbid koji je vezan reakcijom ne bi trebao koristiti za ove aplikacije.
Samosinterovani silicijum karbid se proizvodi sinterovanjem čestica silicijum karbida direktno zajedno korišćenjem neoksidnih pomagala za sinterovanje u inertnoj sredini na temperaturama preko 2.000°C.Zbog nedostatka sekundarnog materijala (kao što je silicijum), direktno sinterovani materijal je hemijski otporan na skoro sve tečnosti i procesne uslove koji se mogu videti u centrifugalnoj pumpi.
Volfram karbid je veoma svestran materijal poput silicijum karbida, ali je pogodniji za aplikacije pod visokim pritiskom jer ima veću elastičnost što mu omogućava da se vrlo lagano savija i sprečava izobličenje lica.Kao i silicijum karbid, može se ponovo preklapati i polirati.
Volfram karbidi se najčešće proizvode kao cementirani karbidi tako da ne postoji pokušaj vezivanja volfram karbida za sebe.Sekundarni metal se dodaje da veže ili cementira čestice volfram karbida zajedno, što rezultira materijalom koji ima kombinovana svojstva i volfram karbida i metalnog veziva.
Ovo je iskorišćeno kao prednost tako što se obezbeđuje veća žilavost i udarna čvrstoća nego što je to moguće samo sa volframovim karbidom.Jedna od slabosti cementiranog volfram karbida je njegova velika gustina.U prošlosti se koristio volfram karbid vezan kobaltom, ali je postupno zamijenjen volfram karbidom vezanim za nikal zbog nedostatka raspona kemijske kompatibilnosti koji je potreban za industriju.
Volfram karbid vezan niklom se široko koristi za zaptivne površine gdje se žele visoka čvrstoća i visoka žilavost, a ima dobru kemijsku kompatibilnost općenito ograničenu slobodnim niklom.
GFPTFE
GFPTFE ima dobru hemijsku otpornost, a dodatno staklo smanjuje trenje zaptivnih površina.Idealan je za relativno čiste aplikacije i jeftiniji je od drugih materijala.Dostupne su podvarijante za bolje usklađivanje pečata sa zahtjevima i okolinom, poboljšavajući njegove ukupne performanse.
Buna
Buna (također poznata kao nitrilna guma) je isplativ elastomer za O-prstenove, zaptivke i lijevane proizvode.Dobro je poznat po svojim mehaničkim performansama i dobro se ponaša u primjenama na bazi ulja, petrohemije i kemije.Također se široko koristi za primjenu sirove nafte, vode, raznih alkohola, silikonskih masti i hidrauličnih tekućina zbog svoje nefleksibilnosti.
Kako je Buna kopolimer sintetičkog kaučuka, dobro se ponaša u aplikacijama koje zahtijevaju prianjanje metala i materijal otporan na abraziju, a ova kemijska podloga ga čini idealnim za primjenu zaptivača.Nadalje, može izdržati niske temperature jer je dizajniran sa slabom otpornošću na kiseline i blage lužine.
Buna je ograničena u primjenama s ekstremnim faktorima kao što su visoke temperature, vremenske prilike, aplikacije otporne na sunčevu svjetlost i paru, i nije prikladna sa dezinficijensima koji se čiste na mjestu (CIP) koji sadrže kiseline i perokside.
EPDM
EPDM je sintetička guma koja se obično koristi u automobilskoj, građevinskoj i mehaničkoj primjeni za brtve i O-prstenove, cijevi i podloške.Skuplji je od Bune, ali može izdržati različita termička, vremenska i mehanička svojstva zbog svoje dugotrajne visoke vlačne čvrstoće.Svestran je i idealan za aplikacije koje uključuju vodu, klor, izbjeljivač i druge alkalne materijale.
Zbog svojih elastičnih i adhezivnih svojstava, nakon istezanja, EPDM se vraća u prvobitni oblik bez obzira na temperaturu.EPDM se ne preporučuje za primjenu u naftnim uljima, tekućinama, kloriranim ugljovodonicima ili ugljovodoničnim rastvaračima.
Viton
Viton je dugotrajan, fluorirani, ugljovodonični gumeni proizvod visokih performansi koji se najčešće koristi u O-prstenovima i brtvama.Skuplji je od ostalih gumenih materijala, ali je poželjna opcija za najizazovnije i najzahtjevnije potrebe zaptivanja.
Otporan na ozon, oksidaciju i ekstremne vremenske uvjete, uključujući materijale kao što su alifatski i aromatični ugljovodonici, halogenirane tekućine i jako kiseli materijali, jedan je od robusnijih fluoroelastomera.
Odabir pravog materijala za brtvljenje važan je za uspjeh primjene.Iako su mnogi materijali za brtvljenje slični, svaki služi različitim svrhama kako bi zadovoljio bilo koju specifičnu potrebu.
Vrijeme objave: Jul-12-2023