Ghid de selecție a materialului de etanșare mecanică

ceramică

Ceramica, în special oxidul de alumină (Al2O3), este o alegere populară pentru materialele de etanșare datorită rezistenței sale chimice excelente, rezistenței la uzură și conductivității termice ridicate. Este potrivit pentru o gamă largă de aplicații curate și poate rezista la temperaturi extreme de până la 1.800°F (982°C). Cu toate acestea, ceramica este fragilă și susceptibilă la șoc termic, ceea ce o face mai puțin potrivită pentru aplicații cu schimbări rapide de temperatură sau impacturi mecanice.

Carbon

Carbonul este un material versatil pentru fața de etanșare, cunoscut pentru proprietățile sale de auto-lubrifiere și compatibilitatea cu o gamă largă de fluide de proces. Oferă o bună rezistență chimică la majoritatea hidrocarburilor aromatice, solvenților și acizilor. Calitățile de carbon, cum ar fi carbonul impregnat cu rășină, posedă rezistență mecanică și rezistență la uzură îmbunătățite. Cu toate acestea, carbonul are o rezistență limitată la abraziune și nu este recomandat pentru utilizare cu fluide de proces foarte abrazive sau condiții de presiune extremă.

Carbură de siliciu

Carbura de siliciu (SiC) este un material de etanșare ideal pentru medii dure, datorită durității sale excepționale, rezistenței la uzură și inerției chimice. Oferă o conductivitate termică excelentă și o stabilitate dimensională, făcându-l potrivit pentru aplicații la temperaturi înalte de până la 1.000 ° F (538 ° C). Carbura de siliciu este adesea asociată cu ea însăși sau cu alte materiale dure, cum ar fi carbura de tungsten, pentru performanțe optime în aplicații solicitante.

Carbură de tungsten

Carbura de tungsten este un material dur, dens, cu rezistență excelentă la uzură și compatibilitate chimică. Este utilizat în mod obișnuit în etanșările mecanice pentru aplicații abrazive și de înaltă presiune. Carbura de tungsten poate fi asociată cu ea însăși sau cu alte materiale de suprafață tare pentru durabilitate și performanță îmbunătățite. Cu toate acestea, are un coeficient de dilatare termică relativ ridicat, care poate duce la distorsiuni termice în condiții de temperatură extremă.

Ni-Resist

Ni-Resist este un aliaj de nichel-crom cunoscut pentru rezistența sa excelentă la coroziune și rezistența moderată la uzură. Este potrivit pentru etanșarea substanțelor chimice agresive și a fluidelor vâscoase în aplicații de joasă presiune. Ni-Resist are o conductivitate termică bună și poate rezista la temperaturi de până la 1.000 ° F (538 ° C). Cu toate acestea, are o rezistență limitată la abraziune și poate să nu fie potrivită pentru fluide de proces foarte abrazive.

GFPTFE

PTFE umplut cu sticlă (GFPTFE) este un material de etanșare nemetalic, auto-lubrifiant, cu rezistență chimică excelentă la o gamă largă de substanțe chimice, inclusiv acizi, alcalii și solvenți. Are un coeficient scăzut de frecare și o rezistență bună la uzură, făcându-l potrivit pentru aplicații de joasă presiune și fluide curate. GFPTFE poate funcționa la temperaturi cuprinse între -400°F și 500°F (-240°C până la 260°C), dar are o rezistență mecanică limitată în comparație cu materialele metalice.

Diferența dintre materialele față de etanșare

Material	Rezistență chimică	Rezistenta la uzura	Interval de temperatură	Conductivitate termică	Putere mecanică	Rezistenta la abraziune	Aplicații adecvate
ceramică (Al2O3)	Excelent	Excelent	Până la 1.800°F (982°C)	Înalt	Casant, susceptibil la șoc termic	Excelent	Aplicații curate, temperaturi ridicate
Carbon	Rezistență bună la hidrocarburi, solvenți și acizi	Moderat	Variază în funcție de grad	Moderat	Limitat, îmbunătățit cu impregnare cu rășină	Limitat	Gamă largă de fluide de proces, evitați fluidele abrazive sau presiunea extremă
Carbură de siliciu (SiC)	Excepţional	Excelent	Până la 1.000°F (538°C)	Excelent	Înalt	Excelent	Medii dure, aplicații solicitante
Carbură de tungsten	Excelent	Excelent	Variază în funcție de grad	Moderat	Înalt	Excelent	Aplicații abrazive și de înaltă presiune
Ni-Resist	Rezistență excelentă la coroziune, rezistență moderată la uzură	Moderat	Până la 1.000°F (538°C)	Bun	Moderat	Limitat	Produse chimice agresive, fluide vâscoase, aplicații de joasă presiune
GFPTFE	Rezistență excelentă la acizi, alcalii și solvenți	Bun	-400°F până la 500°F (-240°C până la 260°C)	Scăzut	Limitat	Moderat	Aplicații de joasă presiune, fluide curate

Materiale elastomerice

Buna (nitril)

Buna, cunoscută și sub numele de cauciuc nitrilic, este un copolimer din cauciuc sintetic care oferă o rezistență bună la uleiuri, combustibili și fluide hidraulice. Are o gamă largă de temperatură de funcționare de la -40°F la 250°F (-40°C la 121°C) și oferă proprietăți mecanice excelente. Buna este o alegere rentabilă a elastomerului pentru aplicații de etanșare de uz general.

EPDM

Monomerul de etilenă propilen dienă (EPDM) este un material elastomer versatil care oferă o rezistență excepțională la ozon, intemperii și îmbătrânire. Are o rezistență chimică bună la o gamă largă de substanțe chimice, inclusiv acizi, alcalii și cetone. EPDM are o gamă largă de temperatură de funcționare de la -60 ° F la 300 ° F (-51 ° C la 149 ° C) și este utilizat în mod obișnuit în aplicații în aer liber și la temperaturi ridicate.

Viton

Viton, cunoscut și sub numele de cauciuc fluorocarbon, este un elastomer de înaltă performanță care oferă o rezistență chimică excelentă la substanțele chimice agresive, uleiuri și solvenți. Are o gamă largă de temperatură de funcționare de la -20 ° F la 400 ° F (-29 ° C la 204 ° C) și își menține proprietățile mecanice chiar și la temperaturi ridicate. Viton este ideal pentru aplicații solicitante în industria de prelucrare chimică, petrol și gaze și industria auto.

Diferența dintre materialele elastomerice

Material elastomer	Interval de temperatură	Rezistență chimică	Rezistenta la abraziune	Proprietăți cheie
Buna (nitril)	-40°F până la 250°F (-40°C până la 121°C)	Rezistență bună la uleiuri, combustibili și fluide hidraulice	Moderat	Eficient din punct de vedere al costurilor, rezistență slabă la ozon și lumina soarelui
EPDM	-60°F până la 300°F (-51°C până la 149°C)	Rezistență bună la acizi, alcalii și abur	Moderat	Rezistență excelentă la ozon, lumina soarelui și îmbătrânirea din vreme, rezistență limitată la uleiuri și combustibili
Viton (fluorocarbon)	-20°F până la 400°F (-29°C până la 204°C)	Rezistență excepțională la o gamă largă de substanțe chimice agresive, inclusiv hidrocarburi aromatice, solvenți clorurati și acizi	Excelent	De înaltă performanță, costisitoare, flexibilitate limitată la temperaturi scăzute

Cum să selectați materialul corect de etanșare mecanică

Compatibilitate chimică

Fața de etanșare și materialele elastomerice trebuie să fie compatibile cu fluidul de proces pentru a preveni coroziunea chimică, umflarea sau degradarea. Utilizați un verificator de compatibilitate sau consultați producătorul materialului pentru a vă asigura că materialele selectate sunt potrivite pentru mediul chimic specific.

Interval de temperatură

Luați în considerare intervalul de temperatură de funcționare al aplicației și alegeți materiale care pot rezista la temperaturi extreme așteptate. Materialele de etanșare precum ceramica și carbura de siliciu pot face față la temperaturi ridicate, în timp ce elastomeri precum Viton și EPDM oferă performanțe excelente la temperaturi ridicate.

Condiții de presiune

Evaluați condițiile de presiune ale aplicației și selectați materiale care pot rezista la intervalul de presiune așteptat. Materialele de etanșare tare, cum ar fi carbura de tungsten și carbura de siliciu, sunt potrivite pentru aplicații de înaltă presiune, în timp ce elastomerii cu rezistență mecanică bună, cum ar fi Buna și Viton, pot suporta presiuni moderate până la înalte.

Putere mecanică

Luați în considerare proprietățile mecanice ale feței de etanșare și ale materialelor elastomerice, cum ar fi duritatea, rezistența la uzură și rezistența la abraziune. Alegeți materiale care pot rezista solicitărilor mecanice și condițiilor abrazive ale aplicației pentru a asigura performanța de etanșare pe termen lung.

Întrebări frecvente

Care sunt cele mai durabile materiale pentru aplicații de înaltă presiune?

Pentru aplicațiile de înaltă presiune, cele mai durabile materiale pentru fața de etanșare sunt carbura de tungsten și carbura de siliciu. Aceste materiale oferă rezistență la uzură, duritate și rezistență mecanică excepționale, făcându-le potrivite pentru medii solicitante. Elastomerii cu proprietăți mecanice bune, cum ar fi Viton și Buna, pot face față și condițiilor de înaltă presiune.

Există materiale care sunt deosebit de rezistente la coroziune chimică?

Materialele ceramice, cum ar fi oxidul de aluminiu, și ceramica avansată, cum ar fi carbura de siliciu, oferă o rezistență chimică excelentă la o gamă largă de substanțe chimice, inclusiv acizi, alcalii și solvenți. Elastomerii fluorocarbon, cum ar fi Viton, oferă, de asemenea, rezistență chimică excepțională la substanțele chimice agresive și sunt potriviți pentru aplicații solicitante în industria de prelucrare chimică.

Pot folosi același material pentru toate părțile sigiliului?

Nu se recomandă utilizarea aceluiași material pentru toate părțile garniturii, deoarece componente diferite au cerințe specifice. Fețele de etanșare sunt de obicei realizate din materiale dure, cum ar fi ceramică, carburi sau carbon, în timp ce garniturile secundare (elastomeri) sunt realizate din materiale mai moi precum Buna, EPDM sau Viton.