密封件的大作为--选择合适的密封件可避免换热器长时间的中断生产

作者:本网编辑 文章来源:《流程工业》(化工) 发布时间:2010-07-05


化工流程生产领域中的换热器对密封材料的选择提出了多种多样的高要求

选择合适的密封件材料及密封件合理的安装空间结构,对于延长换热器的使用寿命和无故障使用时间具有决定性的意义。

换热器的任务是传递热能,或者将一种介质中的“热”传递给另一种介质。因此,换热器的应用领域和结构形式也是多种多样的。例如,在流程工业领域中的换热器必须有很高的“耐性”,也正是出于这种耐性,它所使用的原材料有许多是由特殊塑料、玻璃或者碳化硅材料制成。

换热器在各种应用中有一个共同的要求,即可靠性好、使用寿命长,如果换热器出现故障或者失效,那么生产过程就要中断,从而导致停产。换热器失效的原因,即换热器出现渗漏的原因大多数是由于密封件老化或者密封件受到了化学腐蚀。而这些情况可以通过选择合适的密封件材料和合理设计密封件的安装位置等方法来避免。而目前使用最广泛的由高强纤维材料制成的法兰密封垫片却存在这样典型的缺点,即装配力高,弹性很小,甚至是根本无法回弹。而且,也不能始终如一的保证满足TA-Luft(空气质量控制技术规范)的要求。

而弹性材料的表现则完全不同,由弹性材料制造的密封圈能够保证换热器的密封性能,尤其是在管式换热器的内管和套管的密封连接中,传统的O型密封圈提供了很好的、简单的解决方案。

在选择合适的密封件材料时,除了要按照被输送、被密封介质的化学性能进行选择之外,还要考虑有足够的耐热性能和持续的良好弹性,尤其是在动态应用场合中。

高性能的过氧化物将较少的软化剂含量、较长的使用寿命结合在一起达到了EPDM(三元乙丙橡胶)的质量,保证了在长时间与热水和高温水蒸气接触时密封件不出现变型。可承受高达150℃甚至更高的温度,同时它几乎能够隔绝氧的侵蚀,就可以免受大气中氧的作用。

在化学工业企业中,对换热器的密封件材料还提出了多种很高的要求。除了很高的温度以外,高腐蚀性的介质还会引起管道密封件的损坏。由杜邦公司研发生产的高性能弹性密封材料(Kalrez-Perfluorelastomer)是这种工况下最佳的密封材料。因为它有着几乎耐各种化学介质腐蚀的性能,其耐腐蚀性能可以与PTFE(聚四氟乙烯)相媲美,且有着很好的弹性和复位性能。根据其使用的不同化合物种类,它可以长久地在327℃的高温下工作,而且还有着很小的压缩变形,另外它还有着非常好的、几乎是万能的耐化学腐蚀性能。此时,最重要的就是选择正确的安装空间和结构形式。因为这种高性能弹性密封材料具有比普通弹性密封材料更高的热膨胀系数。Eriks公司在这种高性能弹性密封材料的使用和设计中自动地充当了支持者的角色。

替代由全氟化弹性体材料制造的管式换热器外管和内管O型密封圈的最佳替代材料是硅芯或者FKM芯、FEP或者PFA外层的Teflex O型密封圈。其氟聚合物外层材料几乎可以抵抗各种化学腐蚀,有着与PTFE材料相似的耐化学腐蚀性能。Teflex O型密封圈的(弹性)预应力由芯部材料承受。根据内外层不同材料的组合,这种密封圈的各种温度范围在-60~260℃之间。因为FEP和PFA外层材料具有很好的气体渗透性能,或者允许轻微的液体渗透,因此这种密封圈在一定条件下有持久补偿性能。同时,与全氟化弹性体材料制造的O型密封圈相比较,其弹性回弹力较低,具有较高的压力变形残留,装配时也比较麻烦。

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