Postoji mnogo vrsta brtvila za brtvljenje, a brtve napravljene od različitih materijala imaju različite primjene i razlike u performansama. Dakle, koji je materijal bolji? Kako odabrati konkretno? Urednik je odabrao 8 uobičajenih zaptivki za analizu i poređenje. Samo razumijevanjem detaljnih parametara možemo napraviti tačniji izbor!
1. Industrijski gumeni lim
Prirodna guma je pogodna za medije kao što su voda, morska voda, vazduh, inertni gasovi, alkalije, rastvori slane vode, itd., ali nije otporna na mineralna ulja i nepolarna rastvarača. Njegova temperatura dugotrajne upotrebe ne prelazi 90 stepeni, a performanse na niskim temperaturama su odlične. Može se koristiti iznad -60 stepena.
Nitrilna guma je pogodna za naftne proizvode kao što su nafta, ulje za podmazivanje, lož ulje, itd. Njena dugotrajna temperatura upotrebe je 120 stepeni, a može izdržati 150 stepeni u vrućem ulju, sa niskim temperaturnim opsegom od -10 ~-20 stepen .
Kloroprenska guma je pogodna za morsku vodu, slabe kiseline, slabe baze i otopine soli. Ima odličnu otpornost na starenje kisika i ozona, a otpornost na ulje je inferiornija od nitrilne gume, ali bolja od ostalih općih guma. Njegova dugotrajna temperatura upotrebe je ispod 90 stepeni, a maksimalna temperatura upotrebe ne prelazi 130 stepeni. Niska temperatura je -30~-50 stepen.
Postoji više vrsta fluor-kaučuka, od kojih svaka ima odličnu otpornost na kiseline i oksidaciju, kao i otpornost na ulja i otapala. Može se koristiti u gotovo svim kiselim medijima kao iu nekim uljima i rastvaračima, sa dugotrajnom temperaturom upotrebe ispod 200 stepeni.
Gumeni lim se obično koristi kao zaptivka prirubnice za cevovode ili često rastavljene šahtove i ručne otvore, sa pritiskom koji ne prelazi 1,568 MPa. Među raznim vrstama zaptivki, gumene zaptivke su najmekše i imaju dobre performanse prianjanja, što može postići efekat brtvljenja sa malom silom prethodnog zatezanja. Stoga, kada je podvrgnut unutrašnjem pritisku, brtva je sklona istiskivanju zbog svoje debljine ili niske tvrdoće.
Gumene ploče koje se koriste u organskim rastvaračima kao što su benzen, ketoni i eteri su sklone bubrenju, debljanju, omekšavanju i lijepljenju, što dovodi do kvara brtve. Generalno, ako stepen bubrenja prelazi 30%, ne može se koristiti.
Pod niskim pritiskom (posebno ispod 0.6MPa) i vakuumskim uslovima, prikladnije je koristiti gumene jastučiće. Gumeni materijali imaju dobru gustinu i nisku propusnost vazduha. Na primjer, fluoroguma je najpogodnija brtva za zaptivanje vakuumskih kontejnera, sa maksimalnim stepenom vakuuma od 1,3 × 10-7Pa. Kada koristite gumene jastučiće u opsegu vakuuma od 10-1~10-7Pa, potrebno ih je ispeći i evakuirati.
2. Azbestni gumeni lim
Niža cijena u odnosu na druge brtve, pogodna za korištenje; Najveći problem je što iako se guma i neki punioci dodaju u materijal zaptivke, oni i dalje ne mogu u potpunosti ispuniti male međusobno povezane pore, što rezultira infiltracijom u tragovima. Stoga se ne može koristiti u visoko zagađujućim medijima čak i ako tlak i temperatura nisu visoki. Kada se koristi u nekim visokotemperaturnim uljnim medijima, obično u kasnijoj fazi upotrebe, zbog karbonizacije gume i punila, smanjuje se čvrstoća, materijal postaje labav, a dolazi do infiltracije na sučelju i unutar brtve, što rezultira koksom. i pušenje. Osim toga, azbestne gumene ploče su sklone lijepljenju za zaptivnu površinu prirubnice na visokim temperaturama, što donosi mnogo problema pri zamjeni brtvi.
Pritisak upotrebe zaptivki u različitim medijima pod uslovima zagrevanja zavisi od stope zadržavanja čvrstoće materijala zaptivke. Kristalna voda i adsorbirana voda postoje u materijalima od azbestnih vlakana. Na 110 stepeni, 2/3 adsorbovane vode između vlakana je već istaloženo, a vlačna čvrstoća vlakana opada za oko 10%; Na 368 stepeni sva adsorbovana voda precipitira, a vlačna čvrstoća vlakana opada za oko 20%; Iznad 500 stepeni, kristalna voda počinje da se taloži i snaga se smanjuje.
Medij takođe ima značajan uticaj na čvrstoću azbestnih gumenih ploča. Azbestne gumene ploče sadrže kloridne ione i sulfide, koji mogu lako korodirati originalnu bateriju s metalnim prirubnicama nakon što upija vodu. Posebno je sadržaj sumpora u azbestnim gumenim pločama otpornim na ulje nekoliko puta veći od onog u običnim azbestnim gumenim pločama, tako da nisu prikladne za upotrebu u neuljnim medijima. Zaptivke mogu nabubriti u ulju i rastvaraču, ali unutar određenog raspona, to ima mali utjecaj na performanse zaptivanja. Na primjer, 400 azbestni gumeni lim otporan na ulje se podvrgava 24-satnom testu uranjanja u avionsko gorivo na sobnoj temperaturi, uz zahtjev da povećanje mase upijanja ulja ne smije preći 15%.
3. Politetrafluoroetilen
Politetrafluoroetilen je sklon hladnom tečenju i puzanju pod pritiskom i visokom temperaturom, tako da se generalno koristi u medijima niskog pritiska, srednje temperature, jako korozivnim i nezagađujućim medijima kao što su jake kiseline, jake baze, halogeni, lekovi, itd. radna temperatura je 150 stepeni, a pritisak ispod 1MPa. Iako punjen politetrafluoroetilenom ima veću čvrstoću, njegova radna temperatura ne prelazi 200 stepeni, a otpornost na koroziju se smanjuje. Maksimalni radni pritisak politetrafluoroetilenskih jastučića uglavnom ne prelazi 2MPa.
Zbog povećanja temperature, materijal se podvrgava puzanju, što rezultira značajnim smanjenjem tlaka zaptivanja. Čak i bez zagrijavanja, kako vrijeme odmiče, pritisak na zaptivnu površinu će se smanjiti, što rezultira "fenomenom opuštanja naprezanja". Ovaj fenomen se javlja kod različitih zaptivki, ali fenomen opuštanja naprezanja kod PTFE zaptivki je ozbiljniji i treba ga napomenuti.
Koeficijent trenja politetrafluoroetilena je relativno mali (sa naprezanjem pritiska većim od 4MPa i koeficijentom trenja od 0.035-0.04), a zaptivka je sklona klizanju prema van tokom prethodnog zatezanja, pa je najbolje je koristiti konkavnu konveksnu površinu prirubnice. Kada koristite ravnu prirubnicu, vanjski prečnik zaptivke može biti u kontaktu sa vijkom kako bi se spriječilo klizanje zaptivke prema van.
Zbog činjenice da se oprema za emajl izrađuje prskanjem sloja porculanske glazure na metalnu površinu i sinterovanjem, sloj glazure je vrlo krhak. Osim toga, neravnomjerno prskanje i protok sloja glazure rezultira lošom ravnošću površine prirubnice. Upotreba metalnih kompozitnih zaptivki može lako oštetiti sloj glazure, pa se preporučuje upotreba PTFE podloge sa azbestnom pločom i gumom kao osnovnim materijalom. Ovaj tip jastuka se lako lijepi za površinu prirubnice i otporan je na koroziju, s dobrim performansama.
Mnoge fabrike koriste azbestne gumene limove omotane politetrafluoroetilenskom trakom u visoko korozivnim medijima sa niskom temperaturom i pritiskom, koji se koriste na šahtovima i cevovodima koji se često rastavljaju. Zbog svoje praktične proizvodnje i upotrebe, prilično je popularan.
4. Ploča od azbestne smole i zaptivka od impregnirane azbestne ploče
Obično se koristi za cjevovode, pumpe, ventile, ulazne i izlazne prirubnice u različitim kiselim medijima, sa temperaturom upotrebe od 80 stepeni i pritiskom ispod 0,6MPa.
Azbestne zaptivke su pogodne za uslove niskog pritiska i visoke temperature sa pritiskom ispod 0.1MPa i temperaturom koja ne prelazi 800 stepeni. A prema specifičnim zahtjevima opreme, može se utkati u zaptivke različitih širina, debljina i prečnika. Ili odrežite azbestnu traku i nanesite je direktno na površinu prirubnice. Koristi se na spoju velikih peći za oksidaciju sumporne i dušične kiseline, kao i neke neprerađene opreme, a njegov učinak daleko nadmašuje učinak originalnog azbestnog užeta.
5. Metalno omotana azbestna podloga
Pokrivanje azbestnih ploča ili azbestnih gumenih limova metalnim limovima sprečava direktan kontakt sa medijumom, izbegavajući smanjenje čvrstoće azbestnih vlakana i sprečavanje curenja, čime se proširuje opseg upotrebe azbestnih gumenih limova.
Opšta temperatura za korišćenje metalnih azbestnih jastučića je 450 stepeni (neki mogu dostići 600~700 stepeni, kao što je dimni gas na atmosferskom pritisku ~0,16MPa), a radni pritisak je 4MPa, sa maksimalnim 6MPa. Ako se pritisak dalje povećava, brtva je sklona poprečnom strujanju, a materijal jezgre se istiskuje iz preklapanja.
Zbog velike sile zatezanja vijaka koja je potrebna za metalne azbestne jastučiće, čak i kada je pritisak ispod 2,45 MPa, ne mogu se koristiti prirubnice težine manje od 25 kg. U suprotnom, krutost prirubnica i vijaka će se činiti nedovoljnom, što će uzrokovati deformaciju i rezultirati kvarom brtve. Neki ljudi vjeruju da ako se materijal jezgre promijeni u sintetičku gumu s boljom elastičnošću, njegova sila zatezanja će se smanjiti. Zapravo, to nije slučaj jer nakon što je materijal jezgre omekšan, silu pričvršćivanja apsorbira materijal jezgre, koji ne može osigurati potrebnu silu pričvršćivanja da bi metalna ploča prianjala na površinu prirubnice, a brtva se lako ošteti . Osim toga, u medijima s visokom koncentracijom kloridnih iona i kiselih medija, preklapanje između jastučića od nehrđajućeg čelika i željeznih jastučića podložno je koroziji u pukotinama.
Ako je temperatura iznad 450 stepeni, keramička vlakna ili karbonska vlakna mogu se koristiti kao materijal jezgre. Određena čeličana koristi metalne zaptivke od keramičkih vlakana za visoke temperature od 1100 stepeni, koje nisu oštećene nakon dvije godine korištenja. Upotreba fleksibilnog grafita kao osnovnog materijala je efikasnija od metalnih azbestnih jastučića.
Metalne zaptivke se mogu izraditi u različitim oblicima i široko se koriste za velike poklopce, rupe za utovar i istovar, prirubnice šahtova itd. u raznim izmjenjivačima topline i reaktorima.
Na površinu metalne brtve nanosi se sloj fleksibilnog grafitnog lima. U poređenju sa sličnim metalnim brtvama bez površinskog premaza, ova brtva ima manji omjer prednaprezanja i bolje performanse zaptivanja
Nanošenje postojeće fleksibilne grafitne trake za gužvanje na površinu metalnih jastučića, metalnih ravnih jastučića, zupčastih jastučića, pa čak i jastučića od azbestne gume, riješilo je mnoge probleme s curenjem. Na primjer, izmjenjivač topline u određenoj fabrici ima pritisak od 5,88MPa, temperaturu od 450 stepeni i medij vodonik/ulje i gas. Ranije sam koristio metalne ravne i nazubljene jastučiće, od kojih oba imaju curenje. Kasnije je fleksibilna grafitna traka za gužvanje nanesena na ravnu podlogu kako bi se riješio ovaj problem. Treba istaći da je ovaj oblik brtve jednostavna mjera za rješavanje curenja prirubničke zaptivke, a kvalitet rada fleksibilne grafitne trake direktno utiče na to da li oprema može normalno raditi. Ako se sloj ljepila nanese na poleđinu trake, to može poboljšati kvalitetu premaza.
6. Metalni jastučić za namotavanje
Jastučići omotani metalom pametno koriste otpornost na toplinu, elastičnost i čvrstoću metala, kao i fleksibilnost nemetalnih materijala, što rezultira boljim performansama zaptivanja. Među njima, performanse fleksibilnih grafitnih jastučića omotanih nerđajućim čelikom su najbolje. Njegov omjer prethodnog zatezanja je manji od onog kod jastučića za omotavanje od azbesta, a nema nedostataka kapilarnog curenja azbestnih vlakana. Slika 2-10 prikazuje krivu veze između omjera zatezanja i stope propuštanja. U uljnim medijima, 0Cr13 se obično koristi za metalne trake, dok se 1Cr18Ni9Ti preporučuje za druge medije.
Fleksibilna grafitna ploča od nerđajućeg čelika može se koristiti u gasnom mediju pri pritisku od 14,7 MPa (do 19,6 MPa), a može se koristiti do 30 MPa u tečnosti. Temperatura -190~+600 stepeni (može se koristiti do 1000 stepeni pod anaerobnim i uslovima niskog pritiska).
Politetrafluoroetilen ima dobru otpornost na niske temperature, a njegova granica tečenja na niskim temperaturama je mnogo veća od one na sobnoj temperaturi. Dakle, PTFE jastučići za namotaje se mogu koristiti za niskotemperaturne medije kao što su tekući ugljovodonici. Istovremeno, dodavanje metalnih traka poboljšava toplotnu provodljivost, a temperatura upotrebe politetrafluoroetilenskih jastučića za namotaje može dostići 250 stepeni, koji se mogu koristiti do 9MPa i 200 stepeni u kiselim medijima.
Spiralni omotači su pogodni za izmjenjivače topline, reaktore, cjevovode, ventile i ulazne i izlazne prirubnice pumpe sa značajnim oscilacijama tlaka i temperature. Za srednji do visoki pritisak i temperature veće od 300 stepeni, treba razmotriti upotrebu unutrašnjeg prstena, spoljašnjeg prstena ili unutrašnjeg spoljašnjeg prstena. Ako se koristi konkavna konveksna prirubnica, jastučić za omatanje sa unutrašnjim prstenom će imati bolji učinak.
Nanošenjem fleksibilnih grafitnih ploča na obje strane fleksibilne grafitne ploče za namotavanje također se može postići dobar učinak brtvljenja. Kotao na otpadnu toplotu velike fabrike đubriva je ključna oprema za visoke temperature i visoki pritisak. Koristi fleksibilne jastučiće omotane grafitom sa vanjskim prstenom, koji ne curi pri punom opterećenju, ali curi pri smanjenom opterećenju. Sa obje strane zaptivke dodana je fleksibilna grafitna ploča debljine 0.5 mm, izrezana u kružni oblik luka, a spojni dio je preklopljen sa kosim ušćem, što je dobro funkcioniralo.
7. Metalni ravni jastučići, jastučići za talasne oblike i jastučići u obliku zuba Metalni ravni jastučići i metalni jastučići za talasne oblike
Obično se koristi na prirubnicama ventila srednjeg i visokog pritiska, cevovoda i opreme manjeg prečnika. Pritisak koji se koristi varira u zavisnosti od temperature, pri čemu se prvi kreće od 1,568 do 31,36 MPa, a drugi od 1,568 do 3,92 MPa. Materijal zaptivača se bira na osnovu medija i temperature.
8. Osmougaoni i eliptični jastučići
Osmougaona brtva i eliptična zaptivka (poznata kao "prsten od uzemljenog čelika" u rafinerskoj industriji) koji se koriste za prirubnice s trapezoidnim žljebovima imaju dobre performanse zaptivanja. Na konusnoj površini žlijeba, osmougaoni jastučić ima površinski kontakt, dok eliptični jastučić ima linijski kontakt. Stoga, eliptični jastučić ima dobro prianjanje pod malom silom pričvršćivanja, ali zahtijeva sekundarno pričvršćivanje; A osmougaoni jastučići su generalno manje skloni curenju nakon što se jednom zategnu. Njihov nedostatak je što zahtijevaju veliku silu zatezanja vijaka, a kada se koriste u situacijama niskog pritiska i visoke temperature, klasa prirubnice mora biti iznad pg25 kg.
