Hullámos grafit tömítés magas hőmérsékletű tömítési alkalmazásokhoz

Amikor a tömítésmérnökök értékelik a tömítési lehetőségeket a magas hőmérsékletű, nagynyomású karimás csatlakozásokhoz, hullámos grafit tömítés A konstrukciók különálló teljesítményszintet foglalnak el: a fémes szerkezeti merevség a expandált grafit töltet kémiai tehetetlenségével és hőrugalmasságával kombinálva. A hullámos fémmag – jellemzően 304-es rozsdamentes acél, 316L vagy szénacél – biztosítja a mechanikai terhelési útvonalat csavarfeszülés esetén, míg a grafitrétegek alkalmazkodnak a karima felületi egyenetlenségeihez, és létrehozzák a tényleges tömítést. Nincs ragasztó, kötőanyag, nincs szerves vegyület, amely hőmérsékleten lebomlik.

Hullámos grafit tömítés hőmérsékleti ellenállása: Teljesítmény a teljes termikus burkolaton

A hullámos grafit tömítés hőmérsékleti ellenállását nem a fémmag, hanem a grafit töltet szabályozza. Az expandált grafit termikusan stabil a kriogén üzemtől (-200 °C) 650 °C-ig oxidáló környezetben, és 3000 °C-ig inert vagy redukáló atmoszférában – ez a tartomány nem elasztomer vagy PTFE tömítőanyag közelíthető meg.

A hőciklus-teljesítmény az, ahol a hullámos grafitszerkezetek jobban teljesítenek, mint a sűrített rostlemez tömítések. A grafit töltet közel nulla hőtágulási együtthatója (1–2 × 10⁻⁶/°C) az acélhoz viszonyítva (12 × 10⁻⁶/°C) azt jelenti, hogy az ismételt felfűtési és hűtési ciklusok során a grafitréteg nem extrudál és nem lazul el a tömítési felületen, ahogyan azt a szerves töltetű tömítések teszik. Ez közvetlenül azt jelenti, hogy a peremeken alacsonyabb újraforgatási frekvenciát jelent a termikus ciklusos szolgáltatásban.

Hullámos grafit tömítés tömítési teljesítmény: érintkezési feszültség, megfelelőség és szivárgás integritás

A hullámos grafittömítés tömítési teljesítménye két egyidejű mechanizmustól függ: a hullámos fémmagtól, amely koncentrálja a csavart a különálló tömítőgerincekre, és a grafit felületi rétegtől, amely megfelel a karima felületének mikro-egyenetlenségei ezen koncentrált feszültség hatására. Ezek együttesen 30-50%-kal kisebb tömítési feszültségeknél érik el a szivárgástömörséget, mint amennyit a spirálisan tekercselt tömítések igényelnek – csökkentve a tömítéshez szükséges csavarterhelést, és csökkentve a karima elfordulásának és szivárgásának kockázatát az alacsonyabb besorolású karimákon.

Hullámos grafit tömítés vegyi ellenállása: adathordozó-kompatibilitás a feldolgozóiparban

A hullámos grafittömítés vegyszerállósága az egyik legjelentősebb kereskedelmi tulajdonsága. Az expandált grafit nem reagál a finomítás, petrolkémiai, energiatermelés és vegyi feldolgozás során előforduló vegyi anyagok túlnyomó többségével – beleértve az erős savakat, lúgokat és szénhidrogéneket, amelyek lebontják a PTFE-burkot vagy a gumival töltött alternatívákat.

Hullámos grafit tömítés karimás csatlakozásokhoz: méretszabványok és specifikációk

A karimás csatlakozásokhoz használt hullámos grafittömítések az EN 1514-8 (metrikus, európai karimák) és az ASME B16.20 megfelelő méretek szerint készülnek ANSI/ASME karimás rendszerekhez. A tömítés a megemelt felületű furatban van elhelyezve, és a karima furatán és a csavarkör geometriáján belül helyezkedik el – nincs szükség speciális megmunkálásra vagy nem szabványos burkolatra, ellentétben a gyűrűs kötésekkel.

A szabványos vastagság 1,5-3,0 mm (összenyomva). Vastagabb szakaszok (4,5 mm-ig) kaphatók olyan karimákhoz, amelyek felületi sérülése, nagy érdessége vagy hullámossága meghaladja az EN 1092-1 szabvány tűréshatárát. A maganyag kiválasztása a közeg és a hőmérséklet függvényében történik: 304 SS a legtöbb szolgáltatáshoz, 316 liter klorid tartalmú környezetekhez, 321 magas hőmérsékletű oxidáló szolgáltatáshoz és Inconel 625 extrém hőmérséklet-korrózió kombinációkhoz.

Hullámos grafit tömítés nyomásképessége: terheléseloszlás és nyomásosztályhatárok

A hullámos grafit tömítés nyomása a hullámos fémmag mechanikai szilárdságának és a grafit töltet tartós hidrosztatikus végerő melletti extrudálással szembeni ellenállásának függvénye. A 900-as és afölötti osztályoknál (150 PN ) a hullámosítás geometriája kritikus fontosságú – a szorosabb osztású hullámok egyenletesebben osztják el a terhelést a tömítőfelületen, és csökkentik a grafit kúszás-lazításának kockázatát hosszabb üzemidő alatt.

A táblázatban szereplő nyomásértékek az ASME B16.5 anyagcsoport 1.1-ét követik 38°C-on. A tényleges névleges értékek magasabb hőmérsékleten érvényesek – mindig az ASME B16.5 nyomás-hőmérséklet táblázataival az adott anyagcsoportra vonatkozóan. Kombinált magas hőmérsékleten és nagynyomású üzemben (egyidejűleg 900 osztály felett és 450 °C felett) erősen ajánlott grafitgátló bevonat megadása a magon, hogy megakadályozzák a grafit és a szénacél közötti galvanikus kölcsönhatást magas hőmérsékleten.

Hullámos grafit tömítés vs spirális tekercs tömítés: Mérnöki kiválasztási útmutató

A hullámos grafit tömítés A spiráltekercses tömítés kiválasztásának kérdése az egyik leggyakoribb az ipari karimagyártásban. Mindkettő félig fémből készült szerkezet, amely alkalmas magas hőmérsékletű, nagynyomású szolgáltatásra – de lényegesen eltérő beépítési követelményekkel, meghibásodási módokkal és teljesítményprofilokkal rendelkeznek, amelyek mindegyike kiváló az adott környezetben.