Att välja material för din tätning är viktigt eftersom det kommer att spela en roll för att bestämma kvaliteten, livslängden och prestanda för en applikation, och minska problem i framtiden.Här tar vi en titt på hur miljön kommer att påverka valet av tätningsmaterial, samt några av de vanligaste materialen och vilka applikationer de är mest lämpade för.
Miljöfaktorer
Miljön en tätning kommer att utsättas för är avgörande vid val av design och material.Det finns ett antal nyckelegenskaper som tätningsmaterial behöver för alla miljöer, inklusive att skapa en stabil tätningsyta, kunna leda värme, kemiskt resistenta och god slitstyrka.
I vissa miljöer kommer dessa egenskaper att behöva vara starkare än i andra.Andra materialegenskaper som bör beaktas när man beaktar miljön är bland annat hårdhet, styvhet, termisk expansion, slitage och kemikaliebeständighet.Att ha dessa i åtanke hjälper dig att hitta det perfekta materialet för din tätning.
Miljön kan också avgöra om kostnad eller kvalitet på tätningen kan prioriteras.För nötande och tuffa miljöer kan tätningar vara dyrare på grund av att materialen måste vara tillräckligt starka för att klara dessa förhållanden.
För sådana miljöer kommer pengarna för en tätning av hög kvalitet att betala sig tillbaka över tiden eftersom det kommer att hjälpa till att förhindra de kostsamma avstängningar, reparationer och renovering eller utbyte av tätningen som en tätning av lägre kvalitet kommer att resultera i. Men i pumpapplikationer med mycket ren vätska som har smörjande egenskaper, en billigare tätning skulle kunna köpas till förmån för lager av högre kvalitet.
Vanliga tätningsmaterial
Kol
Kol som används i tätningsytor är en blandning av amorft kol och grafit, där procentandelen av varje bestämmer de fysikaliska egenskaperna för den slutliga kolkvaliteten.Det är ett inert, stabilt material som kan vara självsmörjande.
Det används ofta som en av paret med ändytor i mekaniska tätningar, och det är också ett populärt material för segmenterade periferiska tätningar och kolvringar under torra eller små mängder smörjning.Denna kol/grafitblandning kan även impregneras med andra material för att ge den olika egenskaper såsom minskad porositet, förbättrad slitstyrka eller förbättrad hållfasthet.
En härdplastimpregnerad koltätning är den vanligaste för mekaniska tätningar, med de flesta hartsimpregnerade kol som kan fungera i ett brett spektrum av kemikalier från starka baser till starka syror.De har också goda friktionsegenskaper och en tillräcklig modul för att hjälpa till att kontrollera tryckförvrängningar.Detta material är lämpat för allmän användning till 260°C (500°F) i vatten, kylmedel, bränslen, oljor, lätta kemiska lösningar och livsmedels- och läkemedelstillämpningar.
Antimonimpregnerade koltätningar har också visat sig vara framgångsrika på grund av antimons styrka och modul, vilket gör den bra för högtrycksapplikationer när ett starkare och styvare material behövs.Dessa tätningar är också mer motståndskraftiga mot blåsbildning i applikationer med högviskösa vätskor eller lätta kolväten, vilket gör den till standardkvalitet för många raffinaderiapplikationer.
Kol kan också impregneras med filmbildare som fluorider för torrkörning, kryogenik och vakuumtillämpningar, eller oxidationsinhibitorer som fosfater för hög temperatur, hög hastighet och turbinapplikationer till 800 fot/sek och runt 537°C (1 000°F).
Keramisk
Keramik är oorganiska icke-metalliska material gjorda av naturliga eller syntetiska föreningar, oftast aluminiumoxid eller aluminiumoxid.Den har en hög smältpunkt, hög hårdhet, hög slitstyrka och oxidationsbeständighet, så den används ofta i industrier som maskiner, kemikalier, petroleum, läkemedel och bilar.
Den har också utmärkta dielektriska egenskaper och används ofta för elektriska isolatorer, slitstarka komponenter, slipmedia och högtemperaturkomponenter.I höga renheter har aluminiumoxid utmärkt kemisk beständighet mot de flesta processvätskor förutom vissa starka syror, vilket gör att den kan användas i många mekaniska tätningsapplikationer.Aluminiumoxid kan dock lätt spricka under termisk chock, vilket har begränsat dess användning i vissa applikationer där detta kan vara ett problem.
Kiselkarbid framställs genom att kiseldioxid och koks smälts samman.Den är kemiskt lik keramik, men har bättre smörjegenskaper och är hårdare, vilket gör den till en bra slitstark lösning för tuffa miljöer.
Den kan också överlappas och poleras så att en tätning kan renoveras flera gånger under sin livstid.Det används i allmänhet mer mekaniskt, såsom i mekaniska tätningar för dess goda kemiska korrosionsbeständighet, höga hållfasthet, höga hårdhet, goda slitstyrka, liten friktionskoefficient och hög temperaturbeständighet.
När den används för mekaniska tätningsytor, resulterar kiselkarbid i förbättrad prestanda, ökad tätningslivslängd, lägre underhållskostnader och lägre driftskostnader för roterande utrustning som turbiner, kompressorer och centrifugalpumpar.Kiselkarbid kan ha olika egenskaper beroende på hur den har tillverkats.Reaktionsbunden kiselkarbid bildas genom att kiselkarbidpartiklar binds till varandra i en reaktionsprocess.
Denna process påverkar inte nämnvärt de flesta av materialets fysikaliska och termiska egenskaper, men den begränsar materialets kemiska motståndskraft.De vanligaste kemikalierna som är ett problem är kaustik (och andra kemikalier med högt pH) och starka syror, och därför bör reaktionsbunden kiselkarbid inte användas med dessa applikationer.
Självsintrad kiselkarbid tillverkas genom att sintra kiselkarbidpartiklar direkt tillsammans med hjälp av icke-oxiderade sintringshjälpmedel i en inert miljö vid temperaturer över 2 000°C.På grund av bristen på ett sekundärt material (såsom kisel) är det direktsintrade materialet kemiskt resistent mot nästan alla vätskor och processförhållanden som sannolikt kan ses i en centrifugalpump.
Volframkarbid är ett mycket mångsidigt material som kiselkarbid, men det är mer lämpat för högtrycksapplikationer eftersom det har högre elasticitet vilket gör att det kan böjas väldigt lite och förhindrar ansiktsförvrängning.Liksom kiselkarbid kan den överlappas och poleras.
Volframkarbider tillverkas oftast som hårdmetaller så det finns inget försök att binda volframkarbid till sig själv.En sekundär metall tillsätts för att binda eller cementera volframkarbidpartiklarna tillsammans, vilket resulterar i ett material som har de kombinerade egenskaperna hos både volframkarbid och metallbindemedlet.
Detta har använts till en fördel genom att ge större seghet och slaghållfasthet än vad som är möjligt med enbart volframkarbid.En av svagheterna med hårdmetall är dess höga densitet.Tidigare användes koboltbunden volframkarbid, men den har gradvis ersatts av nickelbunden volframkarbid på grund av att den saknar den kemiska kompatibilitet som krävs för industrin.
Nickelbunden volframkarbid används i stor utsträckning för tätningsytor där hög hållfasthet och höga seghetsegenskaper önskas, och den har god kemisk kompatibilitet som vanligtvis begränsas av det fria nickelet.
GFPTFE
GFPTFE har god kemikaliebeständighet och det tillsatta glaset minskar friktionen på tätningsytorna.Den är idealisk för relativt rena applikationer och är billigare än andra material.Det finns tillgängliga undervarianter för att bättre anpassa tätningen till kraven och miljön, vilket förbättrar dess totala prestanda.
Buna
Buna (även känd som nitrilgummi) är en kostnadseffektiv elastomer för O-ringar, tätningsmedel och gjutna produkter.Den är välkänd för sin mekaniska prestanda och fungerar bra i oljebaserade, petrokemiska och kemiska tillämpningar.Det används också i stor utsträckning för råolja, vatten, olika alkohol-, silikonfett- och hydraulvätskeapplikationer på grund av dess inflexibilitet.
Eftersom Buna är en syntetisk gummisampolymer, fungerar den bra i applikationer som kräver metallvidhäftning och nötningsbeständigt material, och denna kemiska bakgrund gör den också idealisk för tätningsmedel.Dessutom tål den låga temperaturer då den är konstruerad med dålig syra- och mild alkalibeständighet.
Buna är begränsad i applikationer med extrema faktorer som höga temperaturer, väder, solljus och ångbeständighet, och är inte lämplig med rengöringsmedel på plats (CIP) som innehåller syror och peroxider.
EPDM
EPDM är ett syntetiskt gummi som vanligtvis används i bil-, konstruktions- och mekaniska applikationer för tätningar och O-ringar, slangar och brickor.Den är dyrare än Buna, men tål en mängd olika termiska, väder- och mekaniska egenskaper på grund av sin långvariga höga draghållfasthet.Den är mångsidig och idealisk för applikationer som involverar vatten, klor, blekmedel och andra alkaliska material.
På grund av dess elastiska och vidhäftande egenskaper återgår EPDM till sin ursprungliga form, när den väl sträckts ut, oavsett temperatur.EPDM rekommenderas inte för petroleumolja, vätskor, klorerade kolväten eller kolvätelösningsmedel.
Viton
Viton är en långvarig, högpresterande, fluorerad kolvätegummiprodukt som oftast används i O-ringar och tätningar.Det är dyrare än andra gummimaterial men det är det föredragna alternativet för de mest utmanande och krävande tätningsbehoven.
Motståndskraftig mot ozon, oxidation och extrema väderförhållanden, inklusive material som alifatiska och aromatiska kolväten, halogenerade vätskor och starka sura material, är den en av de mer robusta fluorelastomererna.
Att välja rätt material för tätning är viktigt för att en applikation ska lyckas.Även om många tätningsmaterial är lika, tjänar vart och ett av olika syften för att tillgodose alla specifika behov.
Posttid: 2023-jul-12