Obstaja veliko vrst tesnilnih tesnil in tesnila iz različnih materialov imajo različne uporabe in razlike v delovanju. Kateri material je torej boljši? Kako izbrati posebej? Urednik je za analizo in primerjavo izbral 8 pogostih tesnilnih tesnil. Samo z razumevanjem podrobnih parametrov lahko naredimo natančnejšo izbiro!
1. Industrijska gumijasta plošča
Naravni kavčuk je primeren za medije, kot so voda, morska voda, zrak, inertni plini, alkalije, raztopine slane vode itd., vendar ni odporen na mineralno olje in nepolarna topila. Njegova temperatura pri dolgotrajni uporabi ne presega 90 stopinj, njegovo delovanje pri nizkih temperaturah pa je odlično. Uporablja se lahko nad -60 stopinjami.
Nitrilna guma je primerna za naftne derivate, kot so nafta, mazalno olje, kurilno olje itd. Njena dolgotrajna temperatura uporabe je 120 stopinj in lahko prenese 150 stopinj v vročem olju z nizkim temperaturnim območjem -10 ~-20 stopnja.
Kloropren kavčuk je primeren za morsko vodo, šibke kisline, šibke baze in raztopine soli. Ima odlično odpornost na kisik in ozonsko staranje, njegova odpornost na olje pa je slabša od nitrilne gume, vendar boljša od drugih običajnih gum. Njegova dolgotrajna temperatura uporabe je pod 90 stopinj, najvišja temperatura uporabe pa ne presega 130 stopinj. Najnižja temperatura je -30~-50 stopinj.
Obstaja več vrst fluorokavčuka, od katerih ima vsaka odlično odpornost proti kislini in oksidaciji, pa tudi odpornost na olje in topila. Uporablja se lahko v skoraj vseh kislih medijih, kot tudi v nekaterih oljih in topilih, pri dolgotrajni temperaturi uporabe pod 200 stopinj.
Gumijasta plošča se običajno uporablja kot tesnilo prirobnice za cevovode ali pogosto razstavljene jaške in ročne odprtine, s tlakom, ki ne presega 1,568 MPa. Med različnimi vrstami tesnil so gumijasta tesnila najmehkejša in imajo dobro oprijemljivost, kar lahko doseže tesnilni učinek z majhno silo predhodnega zategovanja. Zato je tesnilo izpostavljeno notranjemu tlaku zaradi svoje debeline ali nizke trdote nagnjeno k iztiskanju.
Gumijaste plošče, ki se uporabljajo v organskih topilih, kot so benzen, ketoni in etri, so nagnjene k nabrekanju, pridobivanju teže, mehčanju in lepljenju, kar povzroči okvaro tesnila. Na splošno, če stopnja nabrekanja presega 30%, ga ni mogoče uporabiti.
Pod nizkim tlakom (zlasti pod 0,6MPa) in vakuumskimi pogoji je primernejša uporaba gumijastih blazinic. Gumijasti materiali imajo dobro gostoto in nizko zračno prepustnost. Na primer, fluorokavčuk je najprimernejše tesnilo za vakuumske posode z največjo stopnjo vakuuma 1,3 × 10-7Pa. Pri uporabi gumijastih podlog v vakuumskem območju 10-1~10-7Pa jih je treba zapeči in izprazniti.
2. List iz azbestne gume
Nižja cena v primerjavi z drugimi tesnili, priročna za uporabo; Največja težava je, da čeprav so guma in nekatera polnila dodana tesnilnemu materialu, še vedno ne morejo popolnoma zapolniti majhnih med seboj povezanih por, kar povzroči infiltracijo sledi. Zato ga ni mogoče uporabiti v medijih, ki močno onesnažujejo, tudi če tlak in temperatura nista visoka. Pri uporabi v nekaterih visokotemperaturnih oljnih medijih, običajno v poznejši fazi uporabe, se zaradi karbonizacije gume in polnil zmanjša trdnost, material postane ohlapen in pride do infiltracije na vmesniku in znotraj tesnila, kar povzroči koksanje in kajenje. Poleg tega so plošče iz azbestne gume nagnjene k lepljenju na tesnilno površino prirobnice pri visokih temperaturah, kar povzroča veliko težav pri zamenjavi tesnil.
Tlak uporabe tesnil v različnih medijih v pogojih segrevanja je odvisen od stopnje zadrževanja trdnosti materiala tesnila. Kristalna in adsorbirana voda obstajata v materialih iz azbestnih vlaken. Pri 110 stopinjah se je 2/3 adsorbirane vode med vlakni že izločilo, natezna trdnost vlaken pa se zmanjša za približno 10 %; Pri 368 stopinjah se vsa adsorbirana voda obori in natezna trdnost vlaken se zmanjša za približno 20 %; Nad 500 stopinjami se kristalna voda začne obarjati in moč se zmanjša.
Medij pomembno vpliva tudi na trdnost plošč iz azbestne gume. Listi iz azbestne gume vsebujejo kloridne ione in sulfide, ki lahko po absorpciji vode zlahka razjedajo originalno baterijo s kovinskimi prirobnicami. Zlasti je vsebnost žvepla v ploščah iz azbestne gume, odpornih na olje, nekajkrat večja kot v navadnih ploščah iz azbestne gume, zato niso primerne za uporabo v medijih, ki niso oljni. Tesnila lahko nabreknejo v olju in topilu, vendar v določenem obsegu le malo vpliva na tesnjenje. Na primer, plošča iz azbestne gume, odporne na olje 400, je izpostavljena 24--urnemu preskusu potopitve v letalsko gorivo pri sobni temperaturi, z zahtevo, da povečanje teže absorpcije olja ne sme preseči 15 %.
3. Politetrafluoretilen
Politetrafluoroetilen je nagnjen k hladnemu toku in lezenju pod pritiskom in visoko temperaturo, zato se na splošno uporablja v nizkotlačnih, srednje temperaturnih, močno jedkih in neonesnažujočih medijih, kot so močne kisline, močne baze, halogeni, zdravila itd. delovna temperatura je 150 stopinj in tlak pod 1MPa. Čeprav ima polnilo s politetrafluoroetilenom večjo trdnost, njegova temperatura uporabe ne presega 200 stopinj, njegova odpornost proti koroziji pa se zmanjša. Največji delovni tlak politetrafluoroetilenskih blazinic na splošno ne presega 2MPa.
Zaradi povišanja temperature pride do lezenja materiala, kar povzroči znatno zmanjšanje tesnilnega tlaka. Tudi brez segrevanja se bo s časom tlačna napetost na tesnilni površini zmanjšala, kar bo povzročilo "fenomen sprostitve napetosti". Ta pojav se pojavlja pri različnih tesnilih, vendar je pojav sprostitve napetosti pri tesnilih iz PTFE resnejši in ga je treba upoštevati.
Torni koeficient politetrafluoroetilena je razmeroma majhen (s tlačno napetostjo, večjo od 4 MPa, in tornim koeficientom 0.035-0.04), tesnilo pa je med predhodnim zategovanjem nagnjeno k drsenju navzven, zato najbolje je uporabiti konkavno konveksno površino prirobnice. Pri uporabi ravne prirobnice je lahko zunanji premer tesnila v stiku s sornikom, da preprečite drsenje tesnila navzven.
Ker je oprema za emajl izdelana tako, da se na kovinsko površino nanese plast porcelanaste glazure in jo sintra, je plast glazure zelo krhka. Poleg tega neenakomerno pršenje in pretok sloja glazure povzroči slabo ravnost površine prirobnice. Uporaba kovinskih kompozitnih tesnil lahko zlahka poškoduje plast glazure, zato je priporočljiva uporaba PTFE blazinice z azbestno ploščo in gumo kot osnovnim materialom. To vrsto blazine je enostavno pritrditi na površino prirobnice in je odporna proti koroziji ter ima dobro delovanje.
Številne tovarne uporabljajo plošče iz azbestne gume, ovite s trakom iz politetrafluoroetilena v zelo jedkih medijih z nizko temperaturo in tlakom, ki se uporabljajo na jaških in cevovodih, ki se pogosto razstavljajo. Zaradi priročne izdelave in uporabe je precej priljubljen.
4. Plošča iz azbestne smole in tesnilo iz impregnirane azbestne plošče
Običajno se uporablja za cevovode, črpalke, ventile, dovodne in izstopne prirobnice v različnih kislih medijih, s temperaturo uporabe 80 stopinj in tlakom pod 0,6MPa.
Azbestna tesnila so primerna za nizkotlačne in visokotemperaturne pogoje s tlakom pod 0.1MPa in temperaturo, ki ne presega 800 stopinj. V skladu s posebnimi zahtevami opreme ga je mogoče vtkati v tesnila različnih širin, debelin in premerov. Ali odrežite azbestni trak in ga nalepite neposredno na površino prirobnice. Uporablja se na vmesniku velikih peči za oksidacijo žveplove kisline in dušikove kisline, kot tudi nekatere nepredelane opreme, njegov učinek pa daleč presega učinek originalne azbestne vrvi.
5. Kovinsko ovita azbestna blazinica
Pokrivanje azbestnih plošč ali plošč iz azbestne gume s kovinskimi ploščami preprečuje neposreden stik z medijem, preprečuje zmanjšanje trdnosti azbestnih vlaken in preprečuje puščanje, s čimer se razširi obseg uporabe plošč iz azbestne gume.
Splošna temperatura za uporabo kovinsko ovitih azbestnih blazinic je 45 0 stopinj (nekatere lahko dosežejo 600 ~ 700 stopinj, na primer v dimnih plinih pri atmosferskem tlaku ~ 0,16 MPa), delovni tlak pa je 4 MPa, z največ 6MPa. Če se tlak še poveča, je tesnilo nagnjeno k prečnemu toku, material jedra pa se iztisne iz prekrivanja.
Zaradi velike sile zategovanja vijakov, ki je potrebna za kovinsko ovite azbestne blazinice, tudi če je tlak pod 2,45 MPa, prirobnic s težo manj kot 25 kg ni mogoče uporabiti. V nasprotnem primeru se bo togost prirobnic in vijakov zdela nezadostna, kar bo povzročilo deformacijo in posledično odpoved tesnila. Nekateri verjamejo, da se bo njegova sila zategovanja zmanjšala, če se material jedra spremeni v sintetično gumo z boljšo elastičnostjo. Dejansko to ni tako, ker po tem, ko se material jedra zmehča, pritrdilno silo absorbira material jedra, ki ne more zagotoviti potrebne pritrdilne sile, da bi se kovinska plošča oprijela površine prirobnice, in tesnilo se zlahka poškoduje . Poleg tega je v medijih z visoko koncentracijo kloridnih ionov in kislih medijih prekrivanje med blazinicami iz nerjavečega jekla in železnimi blazinicami nagnjeno k režni koroziji.
Če je temperatura nad 450 stopinj, se lahko kot material jedra uporabijo keramična vlakna ali ogljikova vlakna. Določena jeklarna uporablja tesnila iz keramičnih vlaken, prevlečena s kovino, za visoke temperature 1100 stopinj, ki se po dveh letih uporabe niso poškodovala. Uporaba prožnega grafita kot materiala jedra je učinkovitejša od azbestnih blazinic, ovitih s kovino.
Kovinska tesnila je mogoče izdelati v različnih oblikah in se pogosto uporabljajo za velike pokrove, nakladalne in razkladalne luknje, prirobnice jaškov itd. v različnih toplotnih izmenjevalnikih in reaktorjih.
Na površino kovinskega tesnila je nanesen sloj fleksibilne grafitne plošče. V primerjavi s podobnimi kovinskimi tesnili brez površinske prevleke ima to tesnilo manjše razmerje prednapetosti in boljše tesnjenje
Uporaba obstoječega fleksibilnega grafitnega traku za gubanje na površino kovinskih blazinic, kovinskih ravnih blazinic, zobatih blazinic in celo blazinic iz azbestne gume je rešila številne težave z uhajanjem. Na primer, izmenjevalnik toplote v določeni tovarni ima tlak 5,88 MPa, temperaturo 450 stopinj in medij vodik/olje in plin. Prej sem uporabljal kovinske ploščate blazinice in zobate blazinice, ki puščajo. Kasneje so za rešitev tega problema na ploščato blazinico nanesli upogljiv grafitni trak za gubanje. Treba je poudariti, da je ta oblika tesnila preprost ukrep za reševanje puščanja tesnila na prirobnici, delovna kakovost upogljivega grafitnega traku pa neposredno vpliva na to, ali lahko oprema deluje normalno. Če na zadnjo stran traku nanesete plast lepila, lahko izboljšate kakovost premaza.
6. Kovinska navijalna podloga
Blazinice, obdane s kovino, pametno izkoriščajo toplotno odpornost, odpornost in trdnost kovin ter prožnost nekovinskih materialov, kar ima za posledico boljše tesnjenje. Med njimi je najboljša zmogljivost fleksibilnih grafitnih blazinic, ovitih iz nerjavečega jekla. Njegovo razmerje predhodnega zategovanja je manjše kot pri azbestnih ovojnih blazinicah in ni pomanjkljivosti kapilarnega puščanja azbestnih vlaken. Slika 2-10 prikazuje krivuljo razmerja med razmerjem prednapetosti in stopnjo puščanja obeh. V oljnih medijih se 0Cr13 običajno uporablja za kovinske trakove, medtem ko se 1Cr18Ni9Ti priporoča za druge medije.
Fleksibilna grafitna navijalna blazinica iz traku iz nerjavečega jekla se lahko uporablja v plinskem mediju pri tlaku 14,7 MPa (do 19,6 MPa) in se lahko uporablja v tekočini do 30 MPa. Temperatura -190~+600 stopinj (lahko se uporablja do 1000 stopinj v anaerobnih in nizkotlačnih pogojih).
Politetrafluoretilen ima dobro nizkotemperaturno odpornost, njegova meja tečenja pri nizkih temperaturah pa je veliko večja kot pri sobni temperaturi. Tako se lahko PTFE navijalne blazinice uporabljajo za nizkotemperaturne medije, kot so tekoči ogljikovodiki. Hkrati dodajanje kovinskih trakov izboljša toplotno prevodnost, temperatura uporabe politetrafluoroetilenskih navijalnih blazinic pa lahko doseže 250 stopinj, kar se lahko uporablja do 9MPa in 200 stopinj v kislih medijih.
Spiralne ovojne blazinice so primerne za toplotne izmenjevalnike, reaktorje, cevovode, ventile ter vstopne in izstopne prirobnice črpalk z velikimi nihanji tlaka in temperature. Za srednji do visok tlak in temperature, ki presegajo 300 stopinj, je treba razmisliti o uporabi notranjega obroča, zunanjega obroča ali notranjega zunanjega obroča. Če uporabimo konkavno konveksno prirobnico, bo imela ovijalna blazinica z notranjim obročem boljši učinek.
Dober učinek tesnjenja lahko dosežete tudi z nanosom fleksibilnih grafitnih plošč na obeh straneh fleksibilne grafitne navijalne blazinice. Kotel na odpadno toploto v veliki tovarni gnojil je ključna oprema za visoko temperaturo in visok tlak. Uporablja fleksibilne grafitne obloge z zunanjim obročem, ki ne pušča pri polni obremenitvi, pušča pa pri zmanjšani obremenitvi. Na obeh straneh tesnila je bila dodana 0.5 mm debela upogljiva grafitna plošča, izrezana v obliko krožnega loka, spojni del pa je bil prekrit s poševnim ustjem, kar se je dobro obneslo.
7. Kovinske ploščate blazinice, blazinice v obliki valov in blazinice v obliki zob Kovinske ploščate blazinice in kovinske blazinice v obliki valov
Na splošno se uporablja na prirobnicah srednje- in visokotlačnih ventilov, cevovodov in opreme manjšega premera. Uporabljeni tlak se spreminja glede na temperaturo, pri čemer se prvi giblje od 1,568 do 31,36 MPa, drugi pa od 1,568 do 3,92 MPa. Material tesnila je izbran glede na medij in temperaturo.
8. Osmerokotne in eliptične blazinice
Osmerokotno tesnilo in eliptično tesnilo (splošno znano kot "obroč iz zemeljskega jekla" v industriji rafiniranja), ki se uporabljata za prirobnice s trapezoidnimi utori, imata dobro tesnilno zmogljivost. Na stožčasti površini utora ima osemkotna blazinica površinski stik, medtem ko ima eliptična ploščica črtni stik. Zato ima eliptična blazinica dober oprijem pri nizki pritrdilni sili, vendar zahteva sekundarno pritrditev; In osmerokotne blazinice so na splošno manj nagnjene k puščanju po enkratnem zategovanju. Njihova pomanjkljivost je, da zahtevajo veliko silo zategovanja vijakov, in če se uporabljajo v situacijah z nizkim tlakom in visoko temperaturo, mora biti stopnja prirobnice nad pg25 kg.