Hay muchos tipos de juntas de sellado y las juntas hechas de diferentes materiales tienen diferentes aplicaciones y diferencias de rendimiento. Entonces, ¿qué material es mejor? ¿Cómo elegir específicamente? El editor ha seleccionado 8 juntas de sellado comunes para su análisis y comparación. ¡Solo comprendiendo los parámetros detallados podremos tomar una decisión más precisa!
1. Lámina de caucho industrial
El caucho natural es adecuado para medios como agua, agua de mar, aire, gases inertes, álcalis, soluciones de agua salada, etc., pero no es resistente al aceite mineral ni a los disolventes apolares. Su temperatura de uso a largo plazo no supera los 90 grados y su rendimiento a baja temperatura es excelente. Se puede utilizar por encima de -60 grado.
El caucho de nitrilo es adecuado para productos derivados del petróleo como petróleo, aceite lubricante, fueloil, etc. Su temperatura de uso a largo plazo es de 120 grados y puede soportar 150 grados en aceite caliente, con un rango de temperatura bajo de -10 ~-20 grado .
El caucho de cloropreno es adecuado para agua de mar, ácidos débiles, bases débiles y soluciones salinas. Tiene una excelente resistencia al envejecimiento por oxígeno y ozono, y su resistencia al aceite es inferior a la del caucho de nitrilo pero superior a otros cauchos en general. Su temperatura de uso a largo plazo es inferior a 90 grados y la temperatura máxima de uso no supera los 130 grados. La temperatura baja es de -30~-50 grados.
Existen múltiples variedades de caucho fluorado, cada una con excelente resistencia a los ácidos y a la oxidación, así como resistencia al aceite y a los solventes. Se puede utilizar en casi todos los medios ácidos, así como en algunos aceites y disolventes, con una temperatura de uso a largo plazo inferior a 200 grados.
La lámina de caucho se usa comúnmente como junta de brida para tuberías o pozos de acceso y registros frecuentemente desmontados, con una presión que no excede los 1.568MPa. Entre los distintos tipos de juntas, las juntas de goma son las más suaves y tienen un buen rendimiento de adhesión, lo que puede lograr un efecto de sellado con una pequeña fuerza de apriete previo. Por lo tanto, cuando se somete a presión interna, la junta es propensa a extruirse debido a su espesor o baja dureza.
Las láminas de caucho utilizadas en disolventes orgánicos como benceno, cetonas y éteres son propensas a hincharse, ganar peso, ablandarse y pegarse, lo que provoca fallos en el sellado. Generalmente, si el grado de hinchazón supera el 30%, no se puede utilizar.
En condiciones de baja presión (especialmente por debajo de 0.6MPa) y vacío, es más adecuado utilizar almohadillas de goma. Los materiales de caucho tienen buena densidad y baja permeabilidad al aire. Por ejemplo, el caucho fluorado es la junta de sellado más adecuada para recipientes al vacío, con un grado de vacío máximo de 1,3 × 10-7Pa. Cuando se utilizan almohadillas de goma en el rango de vacío de 10-1~10-7Pa, es necesario hornearlas y evacuarlas.
2. Hoja de caucho de asbesto
Precio más bajo en comparación con otras juntas, cómodo de usar; El mayor problema es que aunque se añaden caucho y algunos rellenos al material de la junta, todavía no pueden llenar completamente los pequeños poros interconectados, lo que resulta en trazas de infiltración. Por lo tanto, no se puede utilizar en medios altamente contaminantes incluso si la presión y la temperatura no son altas. Cuando se usa en algunos medios petrolíferos de alta temperatura, generalmente en la última etapa de uso, debido a la carbonización del caucho y las cargas, la resistencia disminuye, el material se afloja y se produce una infiltración en la interfaz y dentro de la junta, lo que resulta en coquización. y fumar. Además, las láminas de caucho de asbesto son propensas a adherirse a la superficie de sellado de la brida a altas temperaturas, lo que genera muchos problemas al reemplazar las juntas.
La presión de uso de las juntas en diversos medios en condiciones de calentamiento depende de la tasa de retención de resistencia del material de la junta. En los materiales de fibra de amianto existe agua cristalina y agua adsorbida. A 110 grados, 2/3 del agua adsorbida entre las fibras ya han precipitado y la resistencia a la tracción de las fibras disminuye aproximadamente un 10%; A 368 grados, toda el agua adsorbida precipita y la resistencia a la tracción de las fibras disminuye aproximadamente un 20%; Más allá de los 500 grados, el agua cristalina comienza a precipitar y su fuerza disminuye.
El medio también tiene un impacto significativo en la resistencia de las láminas de caucho de amianto. Las láminas de caucho de amianto contienen iones de cloruro y sulfuros, que pueden corroer fácilmente la batería original con bridas metálicas después de absorber agua. Especialmente, el contenido de azufre en las láminas de caucho de asbesto resistentes al aceite es varias veces mayor que el de las láminas de caucho de asbesto comunes, por lo que no son adecuadas para su uso en medios no aceitosos. Las juntas pueden hincharse en medios de aceite y disolventes, pero dentro de un cierto rango, esto tiene poco efecto en el rendimiento del sellado. Por ejemplo, la lámina de caucho de asbesto resistente al aceite 400 se somete a una prueba de inmersión de 24- horas en combustible de aviación a temperatura ambiente, con el requisito de que el aumento en el peso de absorción de aceite no debe exceder el 15 %.
3. Politetrafluoroetileno
El politetrafluoroetileno es propenso a fluir en frío y a la fluencia bajo presión y alta temperatura, por lo que generalmente se usa en medios de baja presión, temperatura media, fuertemente corrosivos y no contaminantes, como ácidos fuertes, bases fuertes, halógenos, medicamentos, etc. La temperatura de funcionamiento es de 150 grados y la presión es inferior a 1 MPa. Aunque el relleno de politetrafluoroetileno tiene mayor resistencia, su temperatura de uso no supera los 200 grados y su resistencia a la corrosión disminuye. La presión máxima de funcionamiento de las almohadillas de politetrafluoroetileno generalmente no supera los 2 MPa.
Debido al aumento de temperatura, el material sufre fluencia, lo que resulta en una disminución significativa de la presión de sellado. Incluso sin calentarse, a medida que pasa el tiempo, la tensión de compresión sobre la superficie de sellado disminuirá, lo que resultará en un "fenómeno de relajación de la tensión". Este fenómeno ocurre en varias juntas, pero el fenómeno de relajación de tensiones de las juntas de PTFE es más grave y debe tenerse en cuenta.
El coeficiente de fricción del politetrafluoroetileno es relativamente pequeño (con una tensión de compresión superior a 4 MPa y un coeficiente de fricción de 0.035-0.04) y la junta es propensa a deslizarse hacia afuera durante el apriete previo, por lo que Lo mejor es utilizar una superficie de brida cóncava-convexa. Cuando se utiliza una brida plana, el diámetro exterior de la junta puede estar en contacto con el perno para evitar que la junta se deslice hacia afuera.
Debido a que el equipo de esmalte se fabrica rociando una capa de esmalte de porcelana sobre la superficie del metal y sinterizándola, la capa de esmalte es muy quebradiza. Además, la pulverización y el flujo desiguales de la capa de esmalte dan como resultado una mala planitud de la superficie del reborde. El uso de juntas de compuesto metálico puede dañar fácilmente la capa de esmalte, por lo que se recomienda utilizar una almohadilla de PTFE con tablero de asbesto y caucho como material central. Este tipo de cojín es fácil de adherir a la superficie de la brida y resistente a la corrosión, con buen rendimiento.
Muchas fábricas utilizan láminas de caucho de asbesto envueltas con cinta de politetrafluoroetileno en medios altamente corrosivos con baja temperatura y presión, que se utilizan en registros y tuberías que se desmontan con frecuencia. Debido a su conveniente producción y uso, es bastante popular.
4. Tablero de resina de asbesto y junta de tablero de asbesto impregnado.
Comúnmente utilizado para tuberías, bombas, válvulas, bridas de entrada y salida en diversos medios ácidos, con una temperatura de uso de 80 grados y una presión inferior a 0,6 MPa.
Las juntas de asbesto son adecuadas para condiciones de baja presión y alta temperatura con una presión inferior a 0. 1 MPa y una temperatura que no exceda los 800 grados. Y de acuerdo con los requisitos específicos del equipo, se puede tejer en juntas de diferentes anchos, espesores y diámetros. O corte la cinta de asbesto y aplíquela directamente sobre la superficie de la brida. Se utiliza en la interfaz de grandes hornos de oxidación de ácido sulfúrico y ácido nítrico, así como en algunos equipos sin procesar, y su efecto supera con creces el del cable de asbesto original.
5. Almohadilla de asbesto envuelta en metal
Cubrir láminas de amianto o láminas de amianto-caucho con láminas de metal evita el contacto directo con el medio, evitando una disminución en la resistencia de la fibra de amianto y previniendo fugas, ampliando así el rango de uso de las láminas de amianto-caucho.
La temperatura general para usar placas de asbesto envueltas en metal es de 450 grados (algunas pueden alcanzar entre 600 y 700 grados, como en los gases de combustión a una presión atmosférica de ~0,16 MPa), y la presión de funcionamiento es de 4 MPa, con un máximo de 6 MPa. Si la presión aumenta aún más, la junta es propensa a fluir cruzadamente y el material del núcleo se extruye del solapamiento.
Debido a la alta fuerza de apriete de los pernos requerida para las placas de amianto envueltas en metal, incluso cuando la presión es inferior a 2,45 MPa, no se pueden utilizar bridas con un peso inferior a 25 kg. De lo contrario, la rigidez de las bridas y los pernos parecerá insuficiente, lo que provocará deformaciones y provocará fallas en el sello. Algunas personas creen que si el material del núcleo se cambia por caucho sintético con mayor elasticidad, su fuerza de apriete disminuirá. De hecho, este no es el caso porque después de que el material del núcleo se ablanda, la fuerza de sujeción es absorbida por el material del núcleo, que no puede proporcionar la fuerza de sujeción necesaria para que la placa de metal se adhiera a la superficie de la brida, y la junta se daña fácilmente. . Además, en medios con una alta concentración de iones de cloruro y medios ácidos, la superposición entre las almohadillas de acero inoxidable y las de hierro es propensa a la corrosión por grietas.
Si la temperatura es superior a 450 grados, se puede utilizar fibra cerámica o fibra de carbono como material central. Cierta planta siderúrgica utiliza juntas de fibra cerámica revestidas de metal para altas temperaturas de 1100 grados, que no han sufrido daños después de dos años de uso. El uso de grafito flexible como material central es más eficaz que las almohadillas de asbesto envueltas en metal.
Las juntas metálicas se pueden fabricar en varias formas y se usan ampliamente para cubiertas grandes, orificios de carga y descarga, bridas de pozos, etc. en diversos intercambiadores de calor y reactores.
Se aplica una capa de lámina de grafito flexible a la superficie de la junta metálica. En comparación con juntas metálicas similares sin revestimiento superficial, esta junta tiene una relación de precarga más pequeña y un mejor rendimiento de sellado.
La aplicación de la cinta arrugada de grafito flexible existente a la superficie de almohadillas metálicas, almohadillas planas de metal, almohadillas dentadas e incluso almohadillas de caucho de asbesto ha resuelto muchos problemas de fugas. Por ejemplo, el intercambiador de calor de cierta fábrica tiene una presión de 5,88 MPa, una temperatura de 450 grados y un medio de hidrógeno/petróleo y gas. He usado almohadillas planas de metal y almohadillas dentadas antes, las cuales tienen fugas. Posteriormente, se aplicó cinta arrugada de grafito flexible sobre la almohadilla plana para resolver este problema. Cabe señalar que esta forma de junta es una medida sencilla para solucionar las fugas en la junta de brida, y la calidad de funcionamiento de la cinta de grafito flexible afecta directamente si el equipo puede funcionar normalmente. Si se aplica una capa de pegamento en la parte posterior de la cinta, se puede mejorar la calidad del recubrimiento.
6. Almohadilla metálica para enrollar
Las almohadillas envueltas en metal utilizan inteligentemente la resistencia al calor, la resiliencia y la resistencia de los metales, así como la flexibilidad de los materiales no metálicos, lo que resulta en un mejor rendimiento de sellado. Entre ellos, el rendimiento de las almohadillas de grafito flexibles envueltas en acero inoxidable es el mejor. Su relación de pretensado es menor que la de las almohadillas envolventes de asbesto y no presenta ninguna desventaja de fuga capilar de fibra de asbesto. La figura 2-10 muestra la curva de relación entre la relación de pretensión y la tasa de fuga de los dos. En medios aceitosos, 0Cr13 se usa comúnmente para tiras metálicas, mientras que se recomienda 1Cr18Ni9Ti para otros medios.
La almohadilla de bobinado de grafito flexible con tira de acero inoxidable se puede utilizar en un medio gaseoso a una presión de 14,7 MPa (hasta 19,6 MPa) y se puede utilizar hasta 30 MPa en líquido. Temperatura -190~+600 grados (se puede utilizar hasta 1000 grados en condiciones anaeróbicas y de baja presión).
El politetrafluoroetileno tiene buena resistencia a las bajas temperaturas y su límite elástico a bajas temperaturas es mucho mayor que el de temperatura ambiente. Por lo tanto, las almohadillas de bobinado de PTFE se pueden utilizar para medios de baja temperatura, como los hidrocarburos líquidos. Al mismo tiempo, la adición de tiras metálicas mejora la conductividad térmica y la temperatura de uso de las almohadillas de politetrafluoroetileno puede alcanzar los 250 grados, que se pueden utilizar hasta 9 MPa y 200 grados en medios ácidos.
Las almohadillas en espiral son adecuadas para intercambiadores de calor, reactores, tuberías, válvulas y bridas de entrada y salida de bombas con importantes fluctuaciones de presión y temperatura. Para presiones medias a altas y temperaturas superiores a 300 grados, se debe considerar el uso de un anillo interior, un anillo exterior o un anillo exterior interior. Si se utiliza una brida cóncava-convexa, una almohadilla envolvente con un anillo interior tendrá un mejor efecto.
La aplicación de láminas de grafito flexible en ambos lados de la almohadilla de bobinado de grafito flexible también puede lograr un buen efecto de sellado. La caldera de calor residual de una gran planta de fertilizantes es un equipo clave para altas temperaturas y altas presiones. Utiliza almohadillas flexibles envueltas en grafito con un anillo exterior, que no tiene fugas a plena carga pero sí a carga reducida. Se agregó una placa de grafito flexible de 0.5 mm de espesor en ambos lados de la junta, se cortó en forma de arco circular y la parte de la junta se superpuso con una boca inclinada, lo que funcionó bien.
7. Almohadillas planas de metal, almohadillas de forma de onda y almohadillas con forma de diente Almohadillas planas de metal y almohadillas de forma de onda de metal
Generalmente utilizado en bridas de válvulas de media y alta presión, tuberías y equipos de menor diámetro. La presión utilizada varía en función de la temperatura, oscilando la primera entre 1,568 y 31,36 MPa y la segunda entre 1,568 y 3,92 MPa. El material de la junta se selecciona en función del medio y la temperatura.
8. Almohadillas octogonales y elípticas
La junta octogonal y la junta elíptica (comúnmente conocida como "anillo de acero de tierra" en la industria de refinación) utilizadas para bridas con ranura trapezoidal tienen un buen rendimiento de sellado. En la superficie cónica de la ranura, la almohadilla octogonal tiene contacto superficial mientras que la almohadilla elíptica tiene contacto lineal. Por lo tanto, la almohadilla elíptica tiene buena adherencia con una fuerza de sujeción baja, pero requiere una sujeción secundaria; Y las almohadillas octogonales generalmente son menos propensas a sufrir fugas después de apretarlas una vez. Su inconveniente es que requieren una gran fuerza de apriete de pernos y, cuando se usan en situaciones de baja presión y alta temperatura, el grado de la brida debe ser superior a pg25 kg.