Tiivistetiivisteitä on monenlaisia, ja eri materiaaleista valmistetuilla tiivisteillä on erilaiset sovellukset ja suorituskykyerot. Joten mikä materiaali on parempi? Kuinka valita erityisesti? Toimittaja on valinnut 8 yleistä tiivistetiivistettä analysoitavaksi ja vertailuksi. Vain ymmärtämällä yksityiskohtaiset parametrit voimme tehdä tarkemman valinnan!
1. Teollinen kumilevy
Luonnonkumi soveltuu väliaineille, kuten vesi, merivesi, ilma, inertit kaasut, alkalit, suolavesiliuokset jne., mutta se ei kestä mineraaliöljyä ja ei-polaarisia liuottimia. Sen pitkäaikainen käyttölämpötila ei ylitä 90 astetta, ja sen suorituskyky alhaisessa lämpötilassa on erinomainen. Sitä voidaan käyttää yli -60 asteen.
Nitriilikumi soveltuu öljytuotteisiin, kuten öljyyn, voiteluöljyyn, polttoöljyyn jne. Sen pitkäaikainen käyttölämpötila on 120 astetta ja se kestää 150 astetta kuumassa öljyssä, alhaisella lämpötila-alueella -10 ~-20 astetta .
Kloropreenikumi soveltuu meriveteen, heikkoihin happoihin, heikkoihin emäksiin ja suolaliuoksiin. Se kestää erinomaisesti happea ja otsonin ikääntymistä, ja sen öljynkestävyys on huonompi kuin nitriilikumi, mutta parempi kuin muut yleiskumit. Sen pitkäaikainen käyttölämpötila on alle 90 astetta, ja enimmäiskäyttölämpötila ei ylitä 130 astetta. Matala lämpötila on -30~-50 astetta.
Fluorikumia on useita lajikkeita, joista jokaisella on erinomainen happo- ja hapettumiskestävyys sekä öljyn ja liuottimien kestävyys. Sitä voidaan käyttää lähes kaikissa happamissa väliaineissa sekä joissakin öljyissä ja liuottimissa, pitkäaikaisen käyttölämpötilan ollessa alle 200 astetta.
Kumilevyä käytetään yleisesti putkistojen tai usein purettavien kaivojen ja käsiaukkojen laippatiivisteenä paineen ollessa enintään 1,568 MPa. Erityyppisistä tiivistetyypeistä kumitiivisteet ovat pehmeimmät ja niillä on hyvä tartuntakyky, mikä voi saavuttaa tiivistysvaikutuksen pienellä esikiristysvoimalla. Siksi sisäisen paineen alaisena tiiviste on altis ekstruusiolle paksuutensa tai alhaisen kovuuden vuoksi.
Orgaanisissa liuottimissa, kuten bentseenissä, ketoneissa ja eettereissä, käytetyt kumilevyt ovat alttiita turpoamiselle, painonnousulle, pehmenemiselle ja tarttumiselle, mikä johtaa tiivisteen rikkoutumiseen. Yleensä, jos turvotusaste ylittää 30%, sitä ei voida käyttää.
Matalan paineen (erityisesti alle 0,6 MPa) ja tyhjiöolosuhteissa on sopivampaa käyttää kumityynyjä. Kumimateriaaleilla on hyvä tiheys ja alhainen ilmanläpäisevyys. Esimerkiksi fluorikumi on sopivin tyhjiösäiliöiden tiiviste, jonka suurin tyhjiöaste on 1,3 × 10-7Pa. Käytettäessä kumityynyjä alipainealueella 10-1~10-7Pa, ne on paistettava ja tyhjennettävä.
2. Asbestikumilevy
Alempi hinta verrattuna muihin tiivisteisiin, kätevä käyttää; Suurin ongelma on, että vaikka tiivistemateriaaliin on lisätty kumia ja joitain täyteaineita, ne eivät silti pysty täyttämään pieniä toisiinsa liittyviä huokosia kokonaan, mikä johtaa jälkien tunkeutumiseen. Siksi sitä ei voida käyttää erittäin saastuttavissa väliaineissa, vaikka paine ja lämpötila eivät olisi korkeat. Käytettäessä joissakin korkean lämpötilan öljyväliaineissa, yleensä myöhemmässä käyttövaiheessa, kumin ja täyteaineiden hiiltymisen vuoksi lujuus heikkenee, materiaali löystyy ja tunkeutuminen tapahtuu rajapinnalla ja tiivisteen sisällä, mikä johtaa koksaan. ja tupakointi. Lisäksi asbestikumilevyt tarttuvat helposti kiinni laipan tiivistepintaan korkeissa lämpötiloissa, mikä vaikeuttaa tiivisteiden vaihtoa.
Tiivisteiden käyttöpaine eri väliaineissa lämmitysolosuhteissa riippuu tiivistemateriaalin lujuuden säilyvyydestä. Asbestikuitumateriaalissa on kiteistä vettä ja adsorboitua vettä. 110 asteessa 2/3 kuitujen välistä adsorboituneesta vedestä on jo saostunut ja kuitujen vetolujuus laskee noin 10 %; 368 asteessa kaikki adsorboitu vesi saostuu ja kuitujen vetolujuus laskee noin 20 %; Yli 500 asteen kidevettä alkaa saostua ja lujuus laskee.
Väliaineella on myös merkittävä vaikutus asbestikumilevyjen lujuuteen. Asbestikumilevyt sisältävät kloridi-ioneja ja sulfideja, jotka voivat helposti syövyttää alkuperäisen akun metallilaipoilla veden imeytymisen jälkeen. Erityisesti öljynkestävien asbestikumilevyjen rikkipitoisuus on useita kertoja korkeampi kuin tavallisissa asbestikumilevyissä, joten ne eivät sovellu käytettäväksi öljyttomissa materiaaleissa. Tiivisteet voivat turvota öljyssä ja liuotinaineessa, mutta tietyllä alueella sillä on vain vähän vaikutusta tiivistyskykyyn. Esimerkiksi 400 öljynkestävälle asbestikumilevylle tehdään 24-tunnin upotuskoe ympäristön lämpötilassa olevaan lentopolttoaineeseen, ja vaaditaan, että öljyn absorptiopainon lisäys ei saa ylittää 15 %.
3. Polytetrafluorieteeni
Polytetrafluorieteeni on altis kylmälle virtaukselle ja viruu paineen ja korkean lämpötilan alaisena, joten sitä käytetään yleensä matalapaineisissa, keskilämpötilaisissa, voimakkaasti syövyttävissä ja saastumattomissa aineissa, kuten vahvoissa hapoissa, vahvoissa emäksissä, halogeeneissa, lääkkeissä jne. käyttölämpötila on 150 astetta ja paine alle 1 MPa. Vaikka polytetrafluorietyleenillä täytetyllä on korkeampi lujuus, sen käyttölämpötila ei ylitä 200 astetta ja sen korroosionkestävyys laskee. Polytetrafluorieteenityynyjen suurin käyttöpaine ei yleensä ylitä 2 MPa.
Lämpötilan nousun vuoksi materiaali viruu, mikä johtaa merkittävään tiivistyspaineen laskuun. Jopa ilman kuumenemista, ajan myötä puristusjännitys tiivistyspinnassa vähenee, mikä johtaa "stressirelaksaatioilmiöön". Tätä ilmiötä esiintyy useissa tiivisteissä, mutta PTFE-tiivisteiden jännitysrelaksaatioilmiö on vakavampi ja se on huomioitava.
Polytetrafluorietyleenin kitkakerroin on suhteellisen pieni (puristusjännitys on suurempi kuin 4 MPa ja kitkakerroin 0.035-0,04), ja tiiviste on altis liukua ulospäin esikiristyksen aikana, joten se on on parasta käyttää koveraa kuperaa laippapintaa. Tasaista laippaa käytettäessä tiivisteen ulkohalkaisija voi olla kosketuksissa pulttiin, jotta tiiviste ei liukumasta ulospäin.
Koska emalilaitteisto on valmistettu ruiskuttamalla metallipinnalle kerros posliinilasia ja se sintraamalla, lasitekerros on erittäin hauras. Lisäksi lasitekerroksen epätasainen ruiskutus ja virtaus johtavat laippapinnan huonoon tasaisuuteen. Metallikomposiittitiivisteiden käyttö voi helposti vaurioittaa lasitekerrosta, joten on suositeltavaa käyttää PTFE-tyynyä, jonka ydinmateriaalina on asbestilevy ja kumi. Tämän tyyppinen tyyny on helppo kiinnittää laipan pintaan ja korroosionkestävä, ja sen suorituskyky on hyvä.
Monet tehtaat käyttävät polytetrafluorieteeniteipillä käärittyjä asbestikumilevyjä erittäin syövyttävissä materiaaleissa, joissa on alhainen lämpötila ja paine. Näitä käytetään usein purettavissa kaivoissa ja putkistoissa. Kätevän tuotannon ja käytön ansiosta se on melko suosittu.
4. Asbestihartsilevy ja kyllästetyn asbestilevyn tiiviste
Käytetään yleisesti putkissa, pumpuissa, venttiileissä, tulo- ja poistolaipoissa erilaisissa happamissa väliaineissa, joiden käyttölämpötila on 80 astetta ja paine alle 0,6 MPa.
Asbestitiivisteet soveltuvat matalapaineisiin ja korkeisiin lämpötiloihin, joiden paine on alle 0,1 MPa ja lämpötila enintään 800 astetta. Ja laitteiden erityisvaatimusten mukaan se voidaan kutoa eri leveyksiksi, paksuiksi ja halkaisijaltaan erikokoisiksi tiivisteiksi. Tai leikkaa asbestiteippi irti ja kiinnitä se suoraan laipan pinnalle. Sitä käytetään suurten rikkihapon ja typpihapon hapetusuunien sekä joidenkin käsittelemättömien laitteiden rajapinnassa, ja sen vaikutus ylittää huomattavasti alkuperäisen asbestiköyden.
5. Metallikääritty asbestityyny
Asbestilevyjen tai asbestikumilevyjen peittäminen metallilevyillä estää suoran kosketuksen väliaineen kanssa, välttäen asbestikuitujen lujuuden heikkenemisen ja vuodot, mikä laajentaa asbestikumilevyjen käyttöaluetta.
Metallikääreiden asbestityynyjen käytön yleinen lämpötila on 450 astetta (jotkut voivat saavuttaa 600–700 astetta, kuten savukaasuissa ilmanpaineessa ~ 0,16 MPa), ja käyttöpaine on 4 MPa, maksimi 6 MPa. Jos paine kasvaa edelleen, tiiviste on altis poikittaisvirtaukselle ja ydinmateriaali pursottuu limityksestä.
Metallikääreisiin asbestityynyihin vaadittavan suuren pulttien kiristysvoiman takia alle 25 kg painavia laippoja ei voida käyttää edes paineen ollessa alle 2,45 MPa. Muuten laippojen ja pulttien jäykkyys vaikuttaa riittämättömältä, mikä aiheuttaa muodonmuutoksia ja tiivisteen rikkoutumisen. Jotkut uskovat, että jos ydinmateriaali vaihdetaan synteettiseen kumiin, jonka elastisuus on parempi, sen kiristysvoima pienenee. Itse asiassa näin ei ole, koska ydinmateriaalin pehmentymisen jälkeen ydinmateriaali absorboi kiinnitysvoiman, joka ei voi tarjota tarvittavaa kiinnitysvoimaa metallilevyn kiinnittymiseen laipan pintaan, ja tiiviste vaurioituu helposti. . Lisäksi väliaineissa, joissa on korkea kloridi-ionien ja happamien väliaineiden pitoisuus, ruostumattomasta teräksestä valmistettujen tyynyjen ja rautatyynyjen päällekkäisyys on altis rakokorroosiolle.
Jos lämpötila on yli 450 astetta, ydinmateriaalina voidaan käyttää keraamista kuitua tai hiilikuitua. Tietyssä terästehtaassa käytetään metallipäällysteisiä keraamisia kuitutiivisteitä korkeissa 1100 asteen lämpötiloissa, jotka eivät ole vaurioituneet kahden vuoden käytön jälkeen. Joustavan grafiitin käyttö ydinmateriaalina on tehokkaampaa kuin metallikäärittyjen asbestityynyjen käyttö.
Metallitiivisteitä voidaan valmistaa eri muotoisiksi, ja niitä käytetään laajalti suuriin kansiin, lastaus- ja purkuaukoihin, kaivon laippoihin jne. erilaisissa lämmönvaihtimissa ja reaktoreissa.
Metallitiivisteen pinnalle levitetään kerros joustavaa grafiittilevyä. Verrattuna vastaaviin metallitiivisteisiin ilman pintapinnoitetta tällä tiivisteellä on pienempi esijännityssuhde ja parempi tiivistyskyky
Olemassa olevan joustavan grafiittirypytysteipin kiinnittäminen metallityynyjen, metallisten litteiden tyynyjen, hammastettujen tyynyjen ja jopa asbestikumityynyjen pinnalle on ratkaissut monia vuotoongelmia. Esimerkiksi tietyn tehtaan lämmönvaihtimen paine on 5,88 MPa, lämpötila 450 astetta ja väliaine vetyä/öljyä ja kaasua. Olen aiemmin käyttänyt metallisia litteitä pehmusteita ja hammastyynyjä, joissa molemmissa on vuotoja. Myöhemmin tasaiselle alustalle levitettiin joustavaa grafiittia rypistävää teippiä tämän ongelman ratkaisemiseksi. On syytä huomauttaa, että tämä tiivistemuoto on yksinkertainen toimenpide laippatiivisteen vuodon ratkaisemiseksi, ja joustavan grafiittinauhan työlaatu vaikuttaa suoraan siihen, pystyykö laite toimimaan normaalisti. Jos teipin takapuolelle levitetään liimakerros, se voi parantaa pinnoitteen laatua.
6. Metallinen kelaustyyny
Metallikääreet tyynyt hyödyntävät taitavasti metallien lämmönkestävyyttä, kimmoisuutta ja lujuutta sekä ei-metallisten materiaalien joustavuutta, mikä parantaa tiivistyskykyä. Niistä ruostumattomaan teräkseen käärittyjen taipuisten grafiittityynyjen suorituskyky on paras. Sen esikiristyssuhde on pienempi kuin asbestikääreen, eikä asbestikuitujen kapillaarivuodosta ole haittaa. Kuvassa 2-10 näkyy suhdekäyrä esijännityssuhteen ja näiden kahden vuotonopeuden välillä. Öljyväliaineissa 0Cr13:a käytetään yleisesti metallinauhoissa, kun taas 1Cr18Ni9Ti:tä suositellaan muille materiaaleille.
Ruostumattomasta teräksestä valmistettua joustavaa grafiittikäämitysalustaa voidaan käyttää kaasuväliaineessa, jonka paine on 14,7 MPa (jopa 19,6 MPa), ja sitä voidaan käyttää jopa 30 MPa nesteessä. Lämpötila -190~+600 astetta (voidaan käyttää jopa 1000 asteeseen anaerobisissa ja matalapaineisissa olosuhteissa).
Polytetrafluorietyleenillä on hyvä matalan lämpötilan kestävyys, ja sen myötöraja alhaisissa lämpötiloissa on paljon korkeampi kuin huoneenlämpötilassa. Joten PTFE-käämityynyjä voidaan käyttää alhaisen lämpötilan väliaineille, kuten nestemäisille hiilivedyille. Samanaikaisesti metallinauhojen lisääminen parantaa lämmönjohtavuutta, ja polytetrafluorieteenikäämitystyynyjen käyttölämpötila voi nousta 250 asteeseen, jota voidaan käyttää jopa 9 MPa ja 200 astetta happamissa väliaineissa.
Spiraalikääreet soveltuvat lämmönvaihtimiin, reaktoreihin, putkiin, venttiileihin ja pumpun tulo- ja poistolaippoihin, joissa paine- ja lämpötilavaihtelut ovat merkittäviä. Keskikokoisessa tai korkeassa paineessa ja yli 300 asteen lämpötiloissa on harkittava sisärenkaan, ulkorenkaan tai sisemmän ulkorenkaan käyttöä. Jos käytetään koveraa kuperaa laippaa, sisärenkaalla varustetulla käärintätyynyllä on parempi vaikutus.
Joustavien grafiittilevyjen levittäminen joustavan grafiittikäämitystyynyn molemmille puolille voi myös saavuttaa hyvän tiivistysvaikutuksen. Suuren lannoitetehtaan hukkalämpökattila on avainlaite korkeaan lämpötilaan ja korkeaan paineeseen. Siinä käytetään joustavia grafiitilla päällystettyjä tyynyjä, joissa on ulkorengas, joka ei vuoda täydellä kuormalla, mutta vuotaa pienemmällä kuormituksella. 0,5 mm paksu joustava grafiittilevy lisättiin tiivisteen molemmille puolille, leikattiin ympyrän kaaren muotoon, ja liitososa peitettiin vinolla suulla, mikä toimi hyvin.
7. Metalliset litteät tyynyt, aaltomuototyynyt ja hampaan muotoiset metallityynyt ja metalliset aaltomuototyynyt
Yleensä käytetään keski- ja korkeapaineventtiilien, putkistojen ja halkaisijaltaan pienempien laitteiden laipoissa. Käytetty paine vaihtelee lämpötilan mukaan, ensimmäisen välillä 1,568 - 31,36 MPa ja jälkimmäisen välillä 1,568 - 3,92 MPa. Tiivistemateriaali valitaan väliaineen ja lämpötilan perusteella.
8. Kahdeksankulmaiset ja elliptiset tyynyt
Kahdeksankulmaisella tiivisteellä ja elliptisellä tiivisteellä (tunnetaan yleisesti nimellä "maateräsrengas" jalostusteollisuudessa), joita käytetään puolisuunnikkaan muotoisissa uralaippoissa, on hyvä tiivistyskyky. Uran kartiomaisella pinnalla kahdeksankulmaisella tyynyllä on pintakosketus, kun taas elliptisellä tyynyllä on viivakosketus. Siksi elliptisellä pehmusteella on hyvä tarttuvuus alhaisella kiinnitysvoimalla, mutta se vaatii toissijaisen kiinnityksen; Ja kahdeksankulmaiset pehmusteet ovat yleensä vähemmän alttiita vuotoille, kun ne on kiristetty kerran. Niiden haittapuolena on, että ne vaativat suuren pultin kiristysvoiman, ja matalapaine- ja korkealämpötilatilanteissa laippalaadun tulee olla yli pg25 kg.