Изборот на материјал за вашата заптивка е важен бидејќи ќе игра улога во одредувањето на квалитетот, животниот век и перформансите на апликацијата, како и во намалувањето на проблемите во иднина. Овде ќе разгледаме како околината ќе влијае врз изборот на материјал за заптивка, како и некои од најчестите материјали и за кои апликации се најпогодни.
Фактори на животната средина
Околината на која ќе биде изложена заптивката е од клучно значење при изборот на дизајнот и материјалот. Постојат голем број клучни својства што им се потребни на материјалите за заптивка за сите средини, вклучувајќи создавање стабилна површина за заптивка, способна за спроведување на топлина, хемиска отпорност и добра отпорност на абење.
Во некои средини, овие својства ќе треба да бидат посилни отколку во други. Други својства на материјалите што треба да се земат предвид при разгледување на околината вклучуваат тврдост, крутост, термичка експанзија, абење и хемиска отпорност. Имањето на овие предвид ќе ви помогне да го пронајдете идеалниот материјал за вашата заптивка.
Околината, исто така, може да одреди дали цената или квалитетот на заптивката може да се приоритизираат. За абразивни и груби средини, заптивките може да бидат поскапи поради тоа што материјалите треба да бидат доволно цврсти за да издржат овие услови.
За вакви средини, трошењето пари за висококвалитетна заптивка ќе се исплати со текот на времето, бидејќи ќе помогне да се спречат скапите исклучувања, поправки и реновирање или замена на заптивката што ќе резултира со заптивка со понизок квалитет. Сепак, при пумпање со многу чиста течност што има својства на подмачкување, може да се купи поевтина заптивка во корист на лежишта со повисок квалитет.
Вообичаени материјали за заптивки
Јаглерод
Јаглеродот што се користи во површините на заптивките е мешавина од аморфен јаглерод и графит, при што процентите на секој од нив ги одредуваат физичките својства на конечниот степен на јаглерод. Тоа е инертен, стабилен материјал што може да се самоподмачкува.
Широко се користи како една од парните крајни површини кај механичките заптивки, а е и популарен материјал за сегментирани периферни заптивки и клипни прстени под суви или мали количини на подмачкување. Оваа мешавина од јаглерод/графит може да се импрегнира и со други материјали за да ѝ се дадат различни карактеристики како што се намалена порозност, подобрени перформанси на абење или подобрена цврстина.
Заптивката од јаглерод импрегниран со термореактивна смола е најчеста за механички заптивки, при што повеќето јаглероди импрегнирани со смола се способни да работат во широк спектар на хемикалии, од силни бази до силни киселини. Тие исто така имаат добри својства на триење и соодветен модул за да помогнат во контролата на нарушувањата на притисокот. Овој материјал е погоден за општа работа до 260°C (500°F) во вода, течности за ладење, горива, масла, лесни хемиски раствори и апликации во храна и лекови.
Јаглеродните заптивки импрегнирани со антимон се покажаа како успешни поради цврстината и модулот на антимонот, што ги прави добри за апликации под висок притисок кога е потребен поцврст и поцврст материјал. Овие заптивки се исто така поотпорни на пукање во апликации со течности со висок вискозитет или лесни јаглеводороди, што ги прави стандарден квалитет за многу рафинериски апликации.
Јаглеродот може да се импрегнира и со средства за формирање филм како што се флуориди за суво работење, криогеника и вакуумски апликации, или инхибитори на оксидација како фосфати за апликации на висока температура, голема брзина и турбини до 800 стапки/сек и околу 537°C (1.000°F).
Керамика
Керамиката е неоргански неметални материјали направени од природни или синтетички соединенија, најчесто алумина оксид или алумина. Има висока точка на топење, висока тврдост, висока отпорност на абење и отпорност на оксидација, па затоа е широко користена во индустрии како што се машинската, хемиската, нафтената, фармацевтската и автомобилската индустрија.
Исто така, има одлични диелектрични својства и најчесто се користи за електрични изолатори, компоненти отпорни на абење, медиуми за мелење и компоненти со висока температура. Во висока чистота, алумината има одлична хемиска отпорност на повеќето процесни течности, освен на некои силни киселини, што доведува до нејзина употреба во многу апликации со механички заптивки. Сепак, алумината може лесно да се скрши под термички шок, што ја ограничи нејзината употреба во некои апликации каде што ова може да биде проблем.
Силициум карбидот се добива со спојување на силициум диоксид и кокс. Хемиски е сличен на керамиката, но има подобри својства на подмачкување и е потврд, што го прави добро отпорно решение за сурови средини.
Исто така, може повторно да се лакира и полира, така што заптивката може да се обнови повеќе пати во текот на својот век на траење. Генерално се користи повеќе механички, како на пример кај механичките заптивки поради неговата добра отпорност на хемиска корозија, висока цврстина, висока тврдост, добра отпорност на абење, мал коефициент на триење и отпорност на високи температури.
Кога се користи за површини на механички заптивки, силициум карбидот резултира со подобрени перформанси, зголемен век на траење на заптивките, пониски трошоци за одржување и пониски трошоци за работа на ротирачка опрема како што се турбини, компресори и центрифугални пумпи. Силициум карбидот може да има различни својства во зависност од тоа како е произведен. Реакционо врзан силициум карбид се формира со поврзување на честички од силициум карбид едни со други во реакционен процес.
Овој процес не влијае значително врз повеќето физички и термички својства на материјалот, но сепак ја ограничува хемиската отпорност на материјалот. Најчестите хемикалии што претставуваат проблем се каустиците (и други хемикалии со висока pH вредност) и силните киселини, и затоа силициум карбидот врзан со реакција не треба да се користи со овие апликации.
Самосинтеруваниот силициум карбид се прави со директно синтерување на честички од силициум карбид заедно со употреба на неоксидни помагала за синтерување во инертна средина на температури над 2.000°C. Поради недостаток на секундарен материјал (како што е силициум), директно синтеруваниот материјал е хемиски отпорен на речиси секоја течност и процесна состојба што веројатно ќе се видат во центрифугална пумпа.
Волфрам карбидот е многу разновиден материјал како силициум карбидот, но е посоодветен за апликации под висок притисок бидејќи има поголема еластичност што му овозможува многу малку да се свиткува и да спречи искривување на површината. Како и силициум карбидот, може повторно да се лакира и полира.
Волфрам карбидите најчесто се произведуваат како цементирани карбиди, па затоа нема обид за врзување на волфрам карбидот сам по себе. Се додава секундарен метал за да ги врзе или цементира честичките од волфрам карбид заедно, што резултира со материјал кој има комбинирани својства и на волфрам карбид и на металното врзивно средство.
Ова е искористено во предност со обезбедување поголема цврстина и отпорност на удар отколку што е можно само со волфрам карбид. Една од слабостите на цементираниот волфрам карбид е неговата висока густина. Во минатото се користел волфрам карбид врзан со кобалт, но постепено бил заменет со волфрам карбид врзан со никел поради недостаток на опсег на хемиска компатибилност потребен за индустријата.
Волфрам карбидот врзан со никел е широко користен за заптивни површини каде што се посакуваат својства на висока цврстина и висока цврстина, а има и добра хемиска компатибилност генерално ограничена од слободниот никел.
GFPTFE
GFPTFE има добра хемиска отпорност, а додаденото стакло го намалува триењето на површините за заптивање. Идеален е за релативно чисти апликации и е поевтин од другите материјали. Постојат подваријанти достапни за подобро прилагодување на заптивката на барањата и околината, подобрувајќи ги нејзините вкупни перформанси.
Буна
Буна (исто така позната како нитрилна гума) е економичен еластомер за О-прстени, заптивни маси и калапени производи. Добро е позната по своите механички перформанси и добро функционира во нафтени, петрохемиски и хемиски апликации. Исто така, широко се користи за сурова нафта, вода, разни алкохоли, силиконски масти и хидраулични течности поради својата нефлексибилност.
Бидејќи Буна е синтетички каучуков кополимер, добро се справува со апликации што бараат адхезија на метал и материјал отпорен на абење, а оваа хемиска позадина ја прави идеална и за апликации со заптивни маси. Понатаму, може да издржи ниски температури бидејќи е дизајнирана со слаба отпорност на киселини и блага алкалии.
Буна е ограничена во апликации со екстремни фактори како што се високи температури, временски услови, сончева светлина и апликации со отпорност на пареа, и не е погодна со средства за дезинфекција со чистење на самото место (CIP) што содржат киселини и пероксиди.
ЕПДМ
EPDM е синтетичка гума што најчесто се користи во автомобилската, градежната и механичката индустрија за заптивки и О-прстени, цевки и подлошки. Поскапа е од Buna, но може да издржи различни термички, временски и механички својства поради својата долготрајна висока затегнувачка цврстина. Разноврсна е и идеална за апликации што вклучуваат вода, хлор, белило и други алкални материјали.
Поради своите еластични и лепливи својства, откако ќе се истегне, EPDM се враќа во својата оригинална форма без оглед на температурата. EPDM не се препорачува за апликации со нафтено масло, течности, хлорирани јаглеводороди или растворувачи на јаглеводороди.
Витон
Витон е долготраен, високо-перформансен, флуориран гумен производ од јаглеводород кој најчесто се користи во О-прстени и заптивки. Поскап е од другите гумени материјали, но е претпочитана опција за најпредизвикувачките и најсложените потреби за заптивање.
Отпорен на озон, оксидација и екстремни временски услови, вклучувајќи материјали како што се алифатични и ароматични јаглеводороди, халогенирани течности и силни кисели материјали, тој е еден од посилните флуороеластомери.
Изборот на вистинскиот материјал за запечатување е важен за успехот на апликацијата. Иако многу материјали за запечатување се слични, секој служи за различни намени за да задоволи која било специфична потреба.
Време на објавување: 12 јули 2023 година