أخبار
الصفحة الرئيسية>أخبار>المحتوى
الصفحة الرئيسية>أخبار>المحتوى
هناك أنواع عديدة من حشيات الختم، والحشيات المصنوعة من مواد مختلفة لها تطبيقات مختلفة واختلافات في الأداء. إذن ما هي المواد الأفضل؟ كيف تختار على وجه التحديد؟ اختار المحرر 8 جوانات مانعة للتسرب شائعة للتحليل والمقارنة. فقط من خلال فهم المعلمات التفصيلية يمكننا اتخاذ خيار أكثر دقة!
1. صفائح المطاط الصناعي
المطاط الطبيعي مناسب للوسائط مثل الماء ومياه البحر والهواء والغازات الخاملة والقلويات ومحاليل المياه المالحة وما إلى ذلك، ولكنه ليس مقاومًا للزيوت المعدنية والمذيبات غير القطبية. درجة حرارة الاستخدام على المدى الطويل لا تتجاوز 90 درجة، وأداء درجة الحرارة المنخفضة ممتاز. يمكن استخدامه فوق درجة -60 .
مطاط النتريل مناسب للمنتجات البترولية مثل البترول وزيوت التشحيم وزيت الوقود وما إلى ذلك. درجة حرارة الاستخدام على المدى الطويل هي 120 درجة، ويمكنه تحمل 150 درجة في الزيت الساخن، مع نطاق درجة حرارة منخفض يبلغ -10 ~-20 درجة .
مطاط الكلوروبرين مناسب لمياه البحر والأحماض الضعيفة والقواعد الضعيفة والمحاليل الملحية. إنه يتمتع بمقاومة ممتازة لشيخوخة الأكسجين والأوزون، ومقاومته للزيت أدنى من مطاط النتريل ولكنها متفوقة على المطاط العام الآخر. درجة حرارة الاستخدام على المدى الطويل أقل من 90 درجة، ولا تتجاوز درجة حرارة الاستخدام القصوى 130 درجة. درجة الحرارة الصغرى -30~-50 درجة .
هناك أنواع متعددة من المطاط الفلوري، يتمتع كل منها بمقاومة ممتازة للأحماض والأكسدة، فضلاً عن مقاومة الزيت والمذيبات. يمكن استخدامه في جميع الوسائط الحمضية تقريبًا وكذلك في بعض الزيوت والمذيبات، مع درجة حرارة استخدام طويلة الأمد أقل من 200 درجة.
يتم استخدام الألواح المطاطية بشكل شائع كحشية شفة لخطوط الأنابيب أو غرف التفتيش والمناهل التي يتم تفكيكها بشكل متكرر، مع ضغط لا يتجاوز 1.568MPa. من بين الأنواع المختلفة للحشيات، تعتبر الحشيات المطاطية هي الأكثر نعومة ولها أداء التصاق جيد، والتي يمكن أن تحقق تأثير الختم بقوة شد مسبقة صغيرة. لذلك، عند تعرضها للضغط الداخلي، تكون الحشية عرضة للقذف بسبب سمكها أو صلابتها المنخفضة.
تكون الألواح المطاطية المستخدمة في المذيبات العضوية مثل البنزين والكيتونات والإيثرات عرضة للتورم وزيادة الوزن والتليين والالتصاق، مما يؤدي إلى فشل الختم. بشكل عام، إذا تجاوزت درجة التورم 30%، فلا يمكن استخدامه.
في ظل الضغط المنخفض (خاصة أقل من 0.6MPa) وظروف الفراغ، يكون استخدام الوسادات المطاطية أكثر ملاءمة. تتميز المواد المطاطية بكثافة جيدة ونفاذية منخفضة للهواء. على سبيل المثال، يعد مطاط الفلور أكثر حشية إغلاق مناسبة للحاويات المفرغة، مع درجة فراغ قصوى تبلغ 1.3 × 10-7Pa. عند استخدام الوسادات المطاطية في نطاق التفريغ 10-1~10-7Pa، فإنها تحتاج إلى الخبز والإخلاء.
2. ورقة المطاط الاسبستوس
سعر أقل مقارنة بالحشيات الأخرى، مريح في الاستخدام؛ المشكلة الأكبر هي أنه على الرغم من إضافة المطاط وبعض الحشوات إلى مادة الحشية، إلا أنها لا تزال غير قادرة على ملء المسام الصغيرة المترابطة بشكل كامل، مما يؤدي إلى تسرب ضئيل. لذلك، لا يمكن استخدامه في الوسائط شديدة التلوث حتى لو لم يكن الضغط ودرجة الحرارة مرتفعين. عند استخدامها في بعض وسائط الزيت ذات درجة الحرارة العالية، عادة في مرحلة لاحقة من الاستخدام، بسبب تفحيم المطاط والحشو، تنخفض القوة، وتصبح المادة فضفاضة، ويحدث تسرب في الواجهة وداخل الحشية، مما يؤدي إلى فحم الكوك والتدخين. بالإضافة إلى ذلك، فإن صفائح مطاط الأسبستوس عرضة للالتصاق بسطح ختم الحافة عند درجات حرارة عالية، مما يسبب الكثير من المتاعب لاستبدال الحشيات.
يعتمد ضغط استخدام الحشيات في الوسائط المختلفة تحت ظروف التسخين على معدل الاحتفاظ بقوة مادة الحشية. توجد المياه البلورية والمياه الممتزة في مواد ألياف الأسبستوس. عند 110 درجة، يكون 2/3 الماء الممتز بين الألياف قد ترسب بالفعل، وتنخفض قوة شد الألياف بحوالي 10%؛ عند 368 درجة، يترسب كل الماء الممتز، وتنخفض قوة الشد للألياف بحوالي 20%؛ بعد 500 درجة، يبدأ الماء البلوري بالترسيب وتقل قوته.
وللوسيلة أيضًا تأثير كبير على قوة صفائح مطاط الأسبستوس. تحتوي صفائح مطاط الأسبستوس على أيونات الكلوريد والكبريتيدات، والتي يمكن أن تؤدي بسهولة إلى تآكل البطارية الأصلية بالحواف المعدنية بعد امتصاص الماء. على وجه الخصوص، محتوى الكبريت في صفائح مطاط الأسبستوس المقاومة للزيت أعلى بعدة مرات من محتوى صفائح مطاط الأسبستوس العادية، لذلك فهي غير مناسبة للاستخدام في الوسائط غير الزيتية. قد تنتفخ الحشيات في الزيت والمذيبات، ولكن ضمن نطاق معين، يكون لها تأثير ضئيل على أداء الختم. على سبيل المثال، تخضع الألواح المطاطية المصنوعة من الأسبستوس المقاوم للزيت بدرجة 400 لاختبار غمر لمدة 24-ساعة في وقود الطيران بدرجة الحرارة المحيطة، مع اشتراط ألا تتجاوز الزيادة في وزن امتصاص الزيت 15%.
3. بولي تترافلوروإيثيلين
البولي تترافلوروإيثيلين عرضة للتدفق البارد والزحف تحت الضغط ودرجة الحرارة المرتفعة، لذلك يستخدم بشكل عام في الضغط المنخفض ودرجة الحرارة المتوسطة والتآكل الشديد والوسائط غير الملوثة مثل الأحماض القوية والقواعد القوية والهالوجينات والأدوية وما إلى ذلك. درجة حرارة التشغيل 150 درجة والضغط أقل من 1MPa. على الرغم من أن مملوء بالبولي تترافلوروإيثيلين لديه قوة أعلى، إلا أن درجة حرارة استخدامه لا تتجاوز 200 درجة، كما تنخفض مقاومته للتآكل. لا يتجاوز الحد الأقصى لضغط التشغيل لمنصات البولي تترافلوروإيثيلين بشكل عام 2MPa.
بسبب الزيادة في درجة الحرارة، تخضع المادة للزحف، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في ضغط الختم. حتى بدون التسخين، مع مرور الوقت، فإن ضغط الضغط على سطح الختم سوف ينخفض، مما يؤدي إلى "ظاهرة استرخاء الضغط". تحدث هذه الظاهرة في الحشيات المختلفة، لكن ظاهرة استرخاء الضغط في حشيات PTFE أكثر خطورة ويجب ملاحظتها.
معامل الاحتكاك للبولي تترافلوروإيثيلين صغير نسبيًا (مع إجهاد ضغط أكبر من 4MPa ومعامل احتكاك قدره 0.035-0.04)، وتكون الحشية عرضة للانزلاق للخارج أثناء التشديد المسبق، لذلك فهي من الأفضل استخدام سطح شفة محدب مقعر. عند استخدام شفة مسطحة، يمكن أن يكون القطر الخارجي للحشية على اتصال بالمسمار لمنع الحشية من الانزلاق إلى الخارج.
نظرًا لأن معدات المينا مصنوعة عن طريق رش طبقة من طلاء البورسلين الزجاجي على السطح المعدني وتلبيدها، فإن طبقة التزجيج تكون هشة جدًا. بالإضافة إلى ذلك، فإن الرش والتدفق غير المتساوي لطبقة التزجيج يؤدي إلى ضعف تسطيح سطح الحافة. إن استخدام الحشيات المعدنية المركبة يمكن أن يؤدي بسهولة إلى إتلاف الطبقة الزجاجية، لذلك يوصى باستخدام وسادة PTFE مع لوح الأسبستوس والمطاط كمادة أساسية. هذا النوع من الوسائد سهل الالتصاق بسطح الحافة ومقاوم للتآكل، مع أداء جيد.
تستخدم العديد من المصانع صفائح مطاط الأسبستوس ملفوفة بشريط متعدد رباعي فلورو إيثيلين في وسائط شديدة التآكل ذات درجة حرارة وضغط منخفضين، والتي تستخدم في غرف التفتيش وخطوط الأنابيب التي يتم تفكيكها بشكل متكرر. نظرًا لسهولة إنتاجها واستخدامها، فهي تحظى بشعبية كبيرة.
4. لوح راتينج الأسبستوس وحشية لوح الأسبستوس المشرب
يُستخدم بشكل شائع لخطوط الأنابيب والمضخات والصمامات وفلنجات المدخل والمخرج في الوسائط الحمضية المختلفة، مع درجة حرارة استخدام تبلغ 80 درجة وضغط أقل من 0.6 ميجا باسكال.
تعتبر حشوات الأسبستوس مناسبة لظروف الضغط المنخفض ودرجات الحرارة المرتفعة مع ضغط أقل من 0.1MPa ودرجة حرارة لا تزيد عن 800 درجة. ووفقًا للمتطلبات المحددة للمعدات، يمكن نسجها في جوانات ذات عرض وسمك وأقطار مختلفة. أو قم بقطع شريط الأسبستوس وضعه مباشرة على سطح الحافة. يتم استخدامه في التفاعل بين أفران أكسدة حمض الكبريتيك وحامض النيتريك الكبيرة، بالإضافة إلى بعض المعدات غير المعالجة، وتأثيره يتجاوز بكثير تأثير حبل الأسبستوس الأصلي.
5. وسادة الأسبستوس المعدنية المغلفة
إن تغطية صفائح الأسبستوس أو صفائح مطاط الأسبستوس بصفائح معدنية تمنع الاتصال المباشر بالوسط، مما يؤدي إلى تجنب انخفاض قوة ألياف الأسبستوس ومنع التسرب، وبالتالي توسيع نطاق استخدام صفائح مطاط الأسبستوس.
درجة الحرارة العامة لاستخدام وسادات الأسبستوس المغلفة بالمعدن هي 450 درجة (بعضها قد يصل إلى 600~700 درجة، كما هو الحال في غاز المداخن عند الضغط الجوي ~0.16MPa)، وضغط التشغيل هو 4MPa، بحد أقصى 6 ميجا باسكال. إذا زاد الضغط أكثر، تكون الحشية عرضة للتدفق المتقاطع، ويتم بثق المادة الأساسية من التداخل.
نظرًا لقوة شد البراغي العالية المطلوبة لوسادات الأسبستوس المغلفة بالمعدن، حتى عندما يكون الضغط أقل من 2.45 ميجا باسكال، لا يمكن استخدام الشفاه التي يقل وزنها عن 25 كجم. وإلا، فإن صلابة الفلنجات والمسامير سوف تظهر غير كافية، مما يسبب التشوه ويؤدي إلى فشل الختم. يعتقد بعض الناس أنه إذا تم تغيير المادة الأساسية إلى مطاط صناعي يتمتع بمرونة أفضل، فسوف تنخفض قوة الشد. في الواقع، ليس هذا هو الحال لأنه بعد تليين المادة الأساسية، تمتص المادة الأساسية قوة التثبيت، والتي لا يمكنها توفير قوة التثبيت اللازمة للوحة المعدنية لتلتصق بسطح الحافة، وتتلف الحشية بسهولة . بالإضافة إلى ذلك، في الوسائط ذات التركيز العالي من أيونات الكلوريد والوسائط الحمضية، يكون التداخل بين وسادات الفولاذ المقاوم للصدأ ومنصات الحديد عرضة للتآكل الشق.
إذا كانت درجة الحرارة أعلى من 450 درجة، يمكن استخدام ألياف السيراميك أو ألياف الكربون كمادة أساسية. يستخدم بعض مصانع الصلب حشوات من ألياف السيراميك المكسوة بالمعدن لدرجات حرارة عالية تصل إلى 1100 درجة، والتي لم تتضرر بعد عامين من الاستخدام. يعد استخدام الجرافيت المرن كمادة أساسية أكثر فعالية من وسادات الأسبستوس المغلفة بالمعدن.
يمكن تصنيع الحشيات المعدنية بأشكال مختلفة وتستخدم على نطاق واسع للأغطية الكبيرة، وفتحات التحميل والتفريغ، وفلنجات غرف التفتيش، وما إلى ذلك في المبادلات الحرارية والمفاعلات المختلفة.
يتم تطبيق طبقة من صفائح الجرافيت المرنة على سطح الحشية المعدنية. بالمقارنة مع الحشيات المعدنية المماثلة بدون طلاء السطح، فإن هذه الحشية لديها نسبة تحميل مسبق أصغر وأداء إغلاق أفضل
إن تطبيق شريط التجاعيد الجرافيت المرن الموجود على سطح الوسادات المعدنية، والوسادات المعدنية المسطحة، والوسادات المسننة، وحتى الوسادات المطاطية الأسبستوس قد حل العديد من مشكلات التسرب. على سبيل المثال، المبادل الحراري في مصنع معين لديه ضغط 5.88MPa، ودرجة حرارة 450 درجة، ووسط من الهيدروجين/النفط والغاز. لقد استخدمت الفوط المسطحة المعدنية والوسادات المسننة من قبل، وكلاهما به تسريبات. وفي وقت لاحق، تم تطبيق شريط التجاعيد المرن من الجرافيت على اللوحة المسطحة لحل هذه المشكلة. تجدر الإشارة إلى أن شكل الحشية هذا هو إجراء بسيط لحل تسرب حشية الحافة، وجودة عمل شريط الجرافيت المرن تؤثر بشكل مباشر على ما إذا كانت المعدات يمكن أن تعمل بشكل طبيعي. إذا تم وضع طبقة من الغراء على الجزء الخلفي من الشريط، فيمكن أن يؤدي ذلك إلى تحسين جودة الطلاء.
6. وسادة لف معدنية
تستخدم الوسادات المعدنية المغلفة بذكاء مقاومة الحرارة، والمرونة، وقوة المعادن، بالإضافة إلى مرونة المواد غير المعدنية، مما يؤدي إلى أداء أفضل للختم. من بينها، أداء منصات الجرافيت المرنة المغلفة بالفولاذ المقاوم للصدأ هو الأفضل. إن نسبة الشد المسبق الخاصة بها تكون أصغر من تلك الموجودة في وسادات تغليف الأسبستوس، وليس هناك أي عيب في تسرب الشعيرات الدموية لألياف الأسبستوس. يوضح الشكل 2-10 منحنى العلاقة بين نسبة الشد المسبق ومعدل التسرب للاثنين. في الوسائط الزيتية، يُستخدم 0Cr13 بشكل شائع للشرائط المعدنية، بينما يوصى باستخدام 1Cr18Ni9Ti للوسائط الأخرى.
يمكن استخدام وسادة لف الجرافيت المرنة المصنوعة من شريط الفولاذ المقاوم للصدأ في وسط الغاز عند ضغط يصل إلى 14.7 ميجا باسكال (حتى 19.6 ميجا باسكال)، ويمكن استخدامها حتى 30 ميجا باسكال في السائل. درجة الحرارة -190~+600 درجة (يمكن استخدامها حتى 1000 درجة تحت الظروف اللاهوائية والضغط المنخفض).
يتمتع البولي تترافلوروإيثيلين بمقاومة جيدة لدرجات الحرارة المنخفضة، وقوة خضوعه عند درجات الحرارة المنخفضة أعلى بكثير من تلك الموجودة في درجة حرارة الغرفة. لذلك يمكن استخدام وسادات اللف PTFE للوسائط ذات درجة الحرارة المنخفضة مثل الهيدروكربونات السائلة. في الوقت نفسه، تعمل إضافة الشرائط المعدنية على تحسين التوصيل الحراري، ويمكن أن تصل درجة حرارة استخدام وسادات لف البولي تترافلوروإيثيلين إلى 250 درجة، والتي يمكن استخدامها حتى 9MPa و200 درجة في الوسائط الحمضية.
تعتبر وسادات التغليف الحلزونية مناسبة للمبادلات الحرارية والمفاعلات وخطوط الأنابيب والصمامات وحواف مدخل ومخرج المضخة مع تقلبات كبيرة في الضغط ودرجة الحرارة. بالنسبة للضغط المتوسط إلى العالي ودرجات الحرارة التي تتجاوز 300 درجة، ينبغي النظر في استخدام الحلقة الداخلية أو الحلقة الخارجية أو الحلقة الخارجية الداخلية. إذا تم استخدام شفة محدبة مقعرة، فإن وسادة التغليف ذات الحلقة الداخلية سيكون لها تأثير أفضل.
إن تطبيق صفائح الجرافيت المرنة على جانبي وسادة لف الجرافيت المرنة يمكن أن يحقق أيضًا تأثير إغلاق جيد. تعتبر غلاية الحرارة المهدرة لمصنع الأسمدة الكبير من المعدات الرئيسية لدرجة الحرارة العالية والضغط العالي. إنها تستخدم وسادات مرنة مغلفة بالجرافيت مع حلقة خارجية، والتي لا تتسرب عند التحميل الكامل ولكنها تتسرب عند التحميل المنخفض. تمت إضافة لوح جرافيت مرن بسمك 0.5 مم على جانبي الحشية، وتم تقطيعه إلى شكل قوس دائري، وتم تداخل الجزء المفصلي بفم مائل، وهو ما يعمل بشكل جيد.
7. الوسادات المسطحة المعدنية، والوسادات الموجي، والوسادات على شكل أسنان الوسادات المسطحة المعدنية والوسادات الموجي المعدنية
تستخدم بشكل عام على فلنجات صمامات الضغط المتوسط والعالي، وخطوط الأنابيب، والمعدات ذات القطر الأصغر. يختلف الضغط المستخدم اعتمادًا على درجة الحرارة، حيث يتراوح الضغط الأول من 1.568 إلى 31.36 ميجا باسكال، ويتراوح الأخير من 1.568 إلى 3.92 ميجا باسكال. يتم اختيار مادة الحشية بناءً على الوسط ودرجة الحرارة.
8. منصات مثمنة وبيضاوية
الحشية المثمنة والحشية البيضاوية (المعروفة عمومًا باسم "حلقة الصلب الأرضي" في صناعة التكرير) المستخدمة في حواف الأخدود شبه المنحرفة تتمتع بأداء ختم جيد. على السطح المخروطي للأخدود، تتمتع الوسادة المثمنة بملامسة السطح بينما تتمتع الوسادة البيضاوية بملامسة خطية. ولذلك، فإن الوسادة البيضاوية لديها التصاق جيد تحت قوة تثبيت منخفضة، ولكنها تتطلب تثبيتًا ثانويًا؛ وتكون الوسادات المثمنة عمومًا أقل عرضة للتسرب بعد شدها مرة واحدة. عيبها هو أنها تتطلب قوة شد كبيرة للمسمار، وعند استخدامها في حالات الضغط المنخفض ودرجات الحرارة المرتفعة، يجب أن تكون درجة الحافة أعلى من pg25 كجم.