Графитно срещу тефлоново уплътнение на клапана: Какви са основните разлики?

В даден момент всички клапани трябва да имат обновяване на уплътнението за продължителна надеждна работа без течове. Има различни материали, използвани за уплътнителни клапани. Много от тях са специализирани опаковъчни материали за валове на помпи и промишлени цели. Стандартните материали за уплътнение на клапана са графит и тефлон или PTFE.

Графитният опаковъчен материал е неорганична форма на чист въглерод. Обикновено уплътненията на графитните клапани са черни или тъмно сиви, което отразява естественото състояние на въглеродните материали. Тефлонът или PTFE е синтетичен полимерен материал, който има много приложения. Предварителната обработка на PTFE води до увеличаване на фактора на смазване на полимера за по-добро приложение.

В някои случаи производителите комбинират графит и PTFE, за да направят уплътнението на клапана и вала по-ефективно. Разбирането на предимствата и недостатъците на тефлона и графита като уплътнителни материали за клапани е от решаващо значение за избора на правилния уплътнителен материал за вашето приложение.

Политетрафлуоретилен (PTFE)

PTFE, известен като тефлон, привлече много внимание като незалепващо покритие за съдове за готвене. Това, което е по-малко известно, е широкото използване на PTFE като уплътнение за клапани и въртящи се валове. Природата на PTFE го поддава добре на уплътнението на клапана и въртящия се вал. PTFE е силно устойчив на много корозивни химикали, използвани в промишлените процеси.

Освен това можете да комбинирате PTFE нишки с други вещества, най-вече графит, за да подобрите допълнително качеството на опаковката. PTFE е естествен изолатор, който може да попречи на преноса на топлина. Добавянето на графит или други материали може да смекчи някои от тези изолационни качества и да позволи по-добър пренос на топлина.

PTFE опаковъчен материал, направен със смазочни материали, диспергирани във влакната, работи по-добре от тези с повърхностни смазки. Тези импрегнирани PTFE опаковъчни материали издържат по-дълго и се представят по-добре от други видове.

Приложения и употреби

PTFE опаковъчните материали предлагат много предимства в определени ситуации. Сред забележителните приложения, при които PTFE материалите са по-подходящи за употреба, са:

• Ситуации, при които могат да присъстват химикали, киселини, силни основи и други течности. PTFE е много стабилен в присъствието на тези видове химикали.
• Приложения при висока температура, особено тези, в които има пара.
• Когато триенето може да е проблем, ниските коефициенти на триене са по-важни при уплътняване на въртящи се валове, отколкото при клапани, но е важно предимство на PTFE уплътнителните материали.

PTFE опаковъчният материал намира повече приложение в индустриални приложения, където присъстват химикали, въглеводороди, горива и разяждащи материали.

Недостатъците на PTFE

PTFE опаковъчните материали имат недостатъци, които могат да ограничат употребата на тези материали. По-специално, следните ситуации могат да предотвратят или сериозно да ограничат използването на PTFE опаковъчни материали.

• Чистият PTFE уплътнителен материал може да покаже студено течение или пълзене под налягане. Това студено течение или пълзене възниква, когато опаковъчният материал е подложен на високи температури и налягания. PTFE уплътнението може да изисква чести настройки и поддръжка, за да поддържа правилно уплътнение.
• PTFE е лош проводник на топлина и има тенденция да абсорбира топлина. Тази тенденция може да доведе до отрицателно въздействие на PTFE опаковъчния материал върху частите на клапаните, въртящите се валове и други структурни компоненти.
• Високият коефициент на разширение е друга характеристика на PTFE като опаковъчен материал. С повишаване на температурите PTFE може да се разшири и да окаже допълнително налягане върху компонентите на клапана и вала.
• Докато PTFE опаковъчните материали предлагат устойчивост на широка гама от материали, тези PTFE опаковъчни материали не са ефективни с разтопени алкални продукти.

Предимства на PTFE

Освен химическата устойчивост и смазочните качества на PTFE, има и други предимства при използването на PTFE като опаковъчен материал в много случаи. Някои от тези предимства включват:

• PTFE опаковката може да бъде по-лесна за инсталиране и премахване, когато се налага поддръжка.
• Дълготрайността на PTFE уплътнението е изключителна, което намалява времето за престой за поддръжка, разходите за поддръжка и необходимото количество рутинна поддръжка.
• Химическата устойчивост на PTFE прави този материал предпочитан избор в приложения, където очаквате широк диапазон на pH в системата.
• PTFE уплътненията се предлагат в широка гама от конфигурации както за уплътнения на клапани, така и за уплътнения на вал на помпа.

PTFE е еластичен и полезен опаковъчен материал, използван в широк спектър от индустриални приложения. Уплътнителните материали от PTFE/тефлон са подходящи за приложения с клапани и въртящи се валове, само с няколко изключения.

Графит

Графитът като вентил и уплътнителен материал се използва широко от много години. Графитът е естествена форма на въглерод. В това естествено състояние графитът е може би най-стабилната форма на въглерод

Производителите сплитат дълги прежди от графит, за да създадат и оформят опаковката, необходима за създаване на графитни опаковъчни материали. Тази техника създава опаковъчни материали с нисък коефициент на триене и относително висок коефициент на топлопреминаване. Комбинацията от тези предимства създава опаковъчни материали с широк спектър на приложение.

Графитът понякога се смесва с други материали като PTFE, за да се създаде опаковъчен материал със смесица от характеристики, за да отговаря на конкретна нужда. Основните приложения на тези смесени опаковъчни материали са специализирани индустриални приложения

Приложения и употреби

Графитното уплътнение за клапани и въртящи се валове предлага няколко предимства. Сред тези предимства са:

• Инсталации, които рутинно включват високо налягане и високи температури
• Опаковка около въртящи се валове, които работят при по-високи от обичайните скорости
• Графитните опаковъчни материали са подходящи за използване с определени химикали, киселини и приложения с въглеводородни горива.

Като цяло графитът е най-използваният опаковъчен материал в повечето инсталации. Графитът има дълга история на надеждна употреба като уплътнения във вентили и около въртящи се валове.

Недостатъкът на графита като опаковъчен материал

Графитното уплътнение често е най-доброто решение за уплътняване на клапани и въртящи се валове. Въпреки това има случаи и приложения, при които експертите не препоръчват графитно опаковане. Някои от тези случаи включват:

• Не използвайте графитна опаковка, където има силни окислители, особено при високи температури.
• Разтвори или смеси от абразивни материали могат сериозно да намалят дълготрайността и целостта на графитните опаковъчни материали.
• Всяко приложение, при което съществуват изключително високи температури, е лош избор за графитно опаковане.

Ползи от графит

Въпреки някои приложения, при които графитът не е идеален, има много други, при които графитът предлага решение за избор за уплътнение на помпа и въртящ се вал. Помислете за някои от тези предимства.

• Като цяло по-ниска цена от PTFE или композитни опаковъчни материали
• Самосмазващият се графит изисква по-ниски разходи за поддръжка
• Изключително ефективен при уплътняване на ЛОС във вентили и оборудване с въртящи се валове
• В повечето приложения графитната опаковка не изисква промиване

Graphite предлага идеално решение за уплътнение на клапани и въртящи се валове при всякакви обстоятелства. Графитът е икономичен и ефективен опаковъчен материал извън някои крайности в материалите, температурите и наляганията.

Как да изберете своя опаковъчен материал

Има няколко проблема, които трябва да имате предвид, когато избирате кой опаковъчен материал е най-подходящ за вашата ситуация. Най-често срещаните от тези проблеми включват:

Ниво на рН на обработвания материал

Целта е да изберете опаковъчен материал, който е възможно най-инертен спрямо материала, който трябва да контролирате във вашата система. В идеалния случай избраният от вас опаковъчен материал трябва да бъде нереактивен при рН между 0 и 14. Предлагат се както PTFE, така и графитни опаковъчни прежди с тази характеристика. Въпреки това, винаги се допитвайте до производителя за спецификата на устойчивостта на опаковъчния материал на нестандартни химикали.

Температурна реактивност и устойчивост

Графитните опаковъчни материали на базата на въглерод са по-устойчиви на температура от другите форми на опаковки. Други материали, включително PTFE, са склонни да се разпадат при температури над 500 градуса по Фаренхайт. Тази температурна граница прави тези алтернативни материали неподходящи за приложения при високи температури

Състояние на оборудването

По-старото оборудване може да създаде проблеми при получаването на някои опаковъчни агенти за постигане на положително запечатване. Проблемите с по-старото оборудване често възникват повече със салникови кутии и уплътнения на въртящо се оборудване. По-старите клапани обаче също могат да изпитват тези проблеми. По-старото оборудване, което показва признаци на хлътване или други повреди, може да се възползва от графитната опаковка поради способността й да се приспособява и да създава уплътнение.

Бюджетни съображения

Винаги е изкушаващо да изберете най-евтиното решение за всеки проблем. Евтиното предварително обаче не винаги е по-икономично в дългосрочен план. Избирането на евтината опция може да доведе до скъпи ремонти по-късно, ако избраният опаковъчен материал се повреди преди очакваното, причинявайки щети и допълнителни разходи.

Други налични опции

Има и други налични опции за уплътнителни клапани и въртящи се валове. Много от тях предлагат превъзходна производителност в специфични приложения, където графитът или PTFE не се представят добре. Сред тези опции са:

• Смесени синтетични и фибростъкло прежди, импрегнирани с PTFE. Тези опаковъчни прежди често са по-еластични, предлагат по-малко проблеми с екструдирането и се адаптират по-добре към корекции.
• Когато е необходима устойчивост на абразия, преждите от арамидни влакна са отлични опаковъчни материали, особено когато са комбинирани или подобрени с графитни или PTFE покрития.
• Излагането на каустик може да изисква новолоиден продукт с PTFE покритие. Тези новолоидни продукти предлагат добра защита от екструзия и издържат на много разяждащи експозиции, които PTFE или графитна прежда не могат да понесат.

Последната дума – запознайте се с вашето приложение, преди да изберете опаковка

В крайна сметка, освен ако не разбирате напълно приложението, не можете да очаквате да изберете правилния опаковъчен материал за вашите клапани или въртящи се валове. Отделянето на време за съпоставяне на характеристиките на вашия опаковъчен материал с изискванията на вашата ситуация на запечатване ще доведе до по-дълъг живот на опаковката, по-малко поддръжка и ремонти и по-ниски общи оперативни разходи.