创新型密封件及密封材料

作者:Wolfgang Ernhofer 文章来源:PROCESS德文版 发布时间:2013-03-13

密封件是管道系统的一个非常重要组成部分。实际的应用场所往往对管道密封件的材料提出了很高的要求,因为管道中需要输送蒸汽、高粘度的液体、酸等腐蚀性介质。在2012Achema展会中,PROCESS杂志的记者通过走访各展台了解到了最新的密封材料和密封件,其中包括新型盒式密封件和密封材料。

腐蚀性化学品对密封件及密封材料提出了各种要求,其中包括具有不同耐化学性、形状匹配的柔韧性、机械强度以及密封性能。聚四氟乙烯(PTFE)具有很好的耐化学腐蚀性能,因此PTFE在密封材料家族中具有举足轻重的地位。但这种聚四氟乙烯材料密封件却有着很高的流变特性。这种冷态流变和热态流变会造成螺栓拧紧力的下降,从而导致泄露。

为了解决这一问题,Gore公司研发生产了一种新的密封带。这种被他们称之为500系列的密封带由不含添加剂的膨体聚四氟乙烯(ePTFE)材料制作而成,几乎适用于任何化学介质的密封。这种新的膨体聚四氟乙烯技术改善了材料的机械性能,降低了材料本身的流变性和螺栓拧紧力的损失。另外,这种带状的密封材料还能够快速、方便地按照密封处需要进行裁剪。这一特点使得大直径的法兰密封成为可能,例如换热器的法兰密封或者反应釜处的法兰密封。这种密封带比传统密封件的性能更优良,大大地提高了流程设备工作时的可靠性和生产效率,在降低总成本费用的同时提高了流程设备的利用率。

新型盒式密封组件

每个国家对节能和环保技术的需求都大大地提高了。当世界各地的大型泵生产企业还只是摸索着按照某一发展趋势前进时,欧洲的泵企业已经有了明确的目标,即降低泵的功率消耗。利用eCartex盒式密封技术EagleBurgmann公司为用户提供了一种新的密封解决方案,利用Cartex密封盒和有着很高失油摩擦性能和抗固体颗粒侵入优点的Diamod-Face(DF)涂层组合起来的密封解决方案。

eCartex盒式密封系统中的滑动密封环使用的是高硬度、耐磨和高导热性的Diamod-Face涂层材料。据生产厂家介绍,这一涂层材料能够减少80%的能源消耗,用户能够很快地收回投资,新的滑动密封环的使用寿命能够延长100%。

新型O型密封圈材料

O型密封圈可以应用于多种介质,但是几乎没有一种介质能够像蒸汽、热水那样给其带来这么多的麻烦,尤其是温度高于150℃的蒸汽和热水。O型密封圈的一个重要应用就是在火力发电技术领域和流程工艺技术领域中与热水接触的应用场合。其典型的应用领域包括泵、阀门、滑动密封装置中的静态和动态O型密封圈。大多数泵和阀门类产品的专业生产企业在生产过程中使用的热水温度都高达200℃。因为,如果火力发电和流程工艺技术要实现高效,那么生产过程就只能在很高的过程温度环境进行。

今天,EPDM材料是热水和蒸汽所使用的标准密封材料。生产厂家建议,高品质的EPDM材料制造的密封件允许长期使用的最高温度为150℃。从用户使用反馈信息来看,EPDM材料制成的密封圈在热水温度超过150℃的条件下使用是不合理的。因此,这种材料制造的O型密封圈不能满足高品质不锈钢材料制成的泵、阀在较高温度下使用的要求。对于温度超过150℃的使用情况可以选择许多弹性体密封材料,例如FKM、VMQ和FFKM等。但据Createc公司介绍,FKM和VMQ材料,有时也包括FFKM材料抵抗热水的性能较差,只能在部分条件下适用。Createc公司经过长期的试验研究证明了这一点。在热水温度超过150℃时,热水对O型密封件的使用寿命有不利的影响。高价格的FFKM材料适合于在这种高温环境中使用。但这种FFKM材料的密封圈对应力裂纹非常敏感。因此,在使用这种热膨胀系数较大的FFKM材料密封圈时还必须辅助使用常规O型密封圈。而这一方案在生产实践中常常是难以实现的。因此,最佳的解决办法就是找到适合于在热水温度高达200℃条件下使用的密封材料。

KSB公司与Createc公司合作的密封材料开发项目成功研发了Creaflex HT-200型密封材料。据介绍,这种新材料制成的密封圈可以长期适合于200℃的热水。这一创新性的材料组合(CBT技术)把耐热水的EPDM与高温性能好的FKM材料组合在一起而得到的新材料。Creaflex HT-200的性能曲线完全满足高温热水环境中长期使用的要求。

新的控制阀解决方案

保证毫无故障的反向截止是对化工类设备供应企业提出的很高技术要求。在机械和化学作用下,单向阀会受到严重的磨损。为此,GF Piging Systems公司研发设计了新一代创新性的单向止回阀,反向截止的阀芯经过了高动态性能的优化,控制单向阀阀芯的弹簧可以选择3种不同的材料。利用EPDM和FPM材料制成的密封件保证了无泄露密封。这一单向止回阀设计方案得到了2012 Achema创新奖评审团全体成员的肯定。因此,GF Piging Systems公司以其561和562型单向止回阀荣获2012年度Achema“控制阀、密封、管道、软管和配件”领域的创新奖。

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