Трываласць пракладкі з ПТФЭ пры высокай тэмпературы? 

Будзем праўдзівымі: калі хтосьці пытаецца пра трываласць пракладкі з ПТФЭ пры высокай тэмпературы, яны звычайна ўяўляюць сабе чароўную пячатку, якая вечна вытрымлівае тэмпературу 500°F. Гэта першае месца, дзе мы спатыкаемся. ПТФЭ - гэта выдатна, але высокая тэмпература - гэта адносна, і даўгавечнасць залежыць ад таго, што вы на самой справе патрабуеце ад яго. Гэта бесперапынны цеплавы цыкл? Ці ёсць хімічнае ўздзеянне ў дадатак да цяпла? Ці гэта проста статычны гарачы фланец? Адказ змяняе ўсё.

Памылковае ўяўленне аб высокай тэмпературы і матэрыяльная рэальнасць

Чысты PTFE пачынае значна спаўзаць пры тэмпературы вышэй за 400°F (каля 204°C). Вы можаце знайсці тэхнічныя табліцы, у якіх гаворыцца, што яго можна выкарыстоўваць пры тэмпературы да 500°F (260°C), і тэхнічна ён не растане адразу. Але на гэтых верхніх межах яго фізічныя ўласцівасці змякчаюцца. Пракладка можа пацячы, што азначае, што яна павольна дэфармуецца пад нагрузкай ніта, што прыводзіць да паслаблення напружання і канчатковай уцечкі. Такім чынам, трываласць пры 250°C - гэта пытанне часу і ціску, а не простае "так/не".

Узгадваю праект па хімічнай лініі з перыядычнай ачысткай парай. Тэмпература можа падскочыць да 230 °C на кароткія перыяды. Мы выкарыстоўвалі а PTFE пракладка, і гэта працавала… каля трох месяцаў. Затым пачаліся ўцечкі ў адтулінах для нітаў. Праблема была не ў пікавай тэмпературы як такой, а ў паўторных цеплавых цыклах у спалучэнні з паваротам фланца падчас замацавання. Матэрыял страціў сваю эластычнасць.

Вось чаму напоўненыя маркі ПТФЭ ўступаюць у гульню. Такія матэрыялы, як PTFE са шкляным або вугляродным напаўненнем, істотна паляпшаюць супраціў паўзучасці. Яны могуць вытрымліваць больш высокія механічныя нагрузкі пры падвышаных тэмпературах, падаўжаючы тэрмін службы. Але нават у гэтым выпадку вы гандлюеце часткай цудоўнай хімічнай устойлівасці чыстага ПТФЭ. Гэта заўсёды кампраміс.

Рэжымы няўдач, якія вы даведаецеся, толькі ўбачыўшы

Акрамя паўзучасці, вялікім забойцам з'яўляецца тэрмічная дэградацыя. Працяглае ўздзеянне на верхняй мяжы тэмпературнага дыяпазону прыводзіць да таго, што PTFE становіцца далікатным. Ён не растае; ён пачынае трэскацца, асабліва падчас адключэння, калі рэчы астываюць. Калі вы адкрыеце фланец, вы ўбачыце, што пракладка разбілася на кавалкі.

Яшчэ адзін тонкі момант - аздабленне паверхні фланца. На паслугах пры высокай тэмпературы для лепшага прыкусу можа быць указана зубчастая аздабленне. Але з такім мяккім матэрыялам, як PTFE, гэтыя зубцы могуць з часам урэзацца ў пракладку, асабліва падчас цыклаў цеплавога пашырэння/сціскання. Я перайшоў на спіральную пракладку з напаўняльнікам з ПТФЭ для такіх выпадкаў, калі металічныя абмоткі бяруць на сябе механічны ўкус, а ПТФЭ забяспечвае ўшчыльненне. Нашмат лепш даўгавечнасць.

Ціск - гэта другая палова ўраўнення. Параправод з высокай тэмпературай і нізкім ціскам можа дазволіць пракладку з ПТФЭ ў апошнія гады. Тая ж тэмпература з высокім унутраным ціскам, асабліва калі яна цыклічная, рэзка скароціць яго жыццё. Нагрузка на тарцовую пракладку пастаянна змяняецца, працуючы матэрыял.

Падводныя камяні практычнага выбару і ўстаноўкі

Таўшчыня пракладкі мае большае значэнне, чым людзі думаюць. Для высокатэмпературных праграм я імкнуся танчэй. Пракладка таўшчынёй 1,5 мм мае менш матэрыялу для спаўзання і дэфармацыі, чым пракладка таўшчынёй 3 мм. Гэта таксама патрабуе большай нагрузкі на ніт для першапачатковага ўшчыльнення, што прыводзіць да наступнага крытычнага фактару: працэдуры замацавання.

Калі вы не атрымаеце нагрузку ніта з самага пачатку, забудзьцеся аб доўгатэрміновай перспектыве высокая тэмпература прадукцыйнасць. Недастатковае кручэнне, і першапачатковае ўшчыльненне дрэннае. Празмернае кручэнне, і вы сціснулі ПТФЭ без магчымасці аднаўлення, паскараючы паўзучасць. Выкарыстанне адкалібраванага дынамаметрычнага ключа і правільнай паслядоўнасці зацягвання з папярочнай схемай - гэта не проста добрая практыка; гэта розніца паміж пракладкай, якая доўжыцца адзін год ці тры.

Мы навучыліся гэтаму на сваім цяжкім шляху на базе цеплаабменнікаў. Каманда тэхнічнага абслугоўвання выкарыстоўвала ўдарныя гайковерты для хуткасці. Пракладкі (узмоцненага тыпу PTFE) выбухнулі на працягу некалькіх тыдняў пасля дасягнення працоўнай тэмпературы. Нераўнамерная, празмерная нагрузка стварала лакалізаваныя кропкі напружання, якія спёка ліквідавала.

Калі яго выкарыстоўваць і калі сысці

Такім чынам, у чым сэнс высокатэмпературнай пракладкі з ПТФЭ? Для бесперапыннай працы я быў бы асцярожны пры тэмпературы вышэй за 200 °C, калі толькі гэта не запоўнены клас і ціск нізкі. Яе перавагай з'яўляецца каразійная эксплуатацыя, дзе тэмпература ўмераная, але хімікаты выключаюць большасць эластамераў. Напрыклад, гарачая кіслата цячэ пры 150-180°C.

Для сапраўдных высокатэмпературных фланцаў высокага ціску, напрыклад, для вытворчасці электраэнергіі, вы шукаеце графітавыя, спіральныя або кальцавыя злучэнні. PTFE тут не гулец. Я бачыў тэхнічныя характарыстыкі інжынірынгавых фірмаў, якія слепа патрабуюць PTFE для ўстойлівасці да карозіі на лініі 280°C, і гэта рэцэпт для адключэння. Вы павінны адступіць ад матэрыяльных абмежаванняў.

Часам раствор напластоўваецца. Праект, над якім я працаваў з такім пастаўшчыком, як Handan Zitai Fastener Manufacturing Co., Ltd. (яны базуюцца ў Yongnian, буйным крапежным цэнтры ў Хэбэі, вы можаце знайсці іх на zitaifasteners.com) уключае не толькі пракладку, але і ўсю сістэму нітаў. Нам патрэбны былі высокатрывалыя балты, якія маглі б вытрымліваць нагрузку пры тэмпературы, каб пракладка з ПТФЭ працавала. Гэта сістэма, а не ізаляваны кампанент.

Доўгатэрміновы погляд і альтэрнатывы

У канчатковым рахунку, даўгавечнасць залежыць ад агульнага кошту. Танная пракладка з ПТФЭ, якая выходзіць з ладу праз 6 месяцаў, каштуе больш працы і часу прастою, чым больш дарагая спіральна накручаная пракладка, якая служыць 5 гадоў. Вам трэба ўлічваць графік тэхнічнага абслугоўвання і важнасць лініі.

Для замены існуючых фланцаў заўсёды вымярайце зазор пры працоўнай тэмпературы, калі гэта магчыма. Старыя фланцы дэфармуюцца. Пракладка, якую вы ўсталёўваеце ў халодным выглядзе, павінна герметызаваць у гарачым стане, у скажонай геаметрыі. Часам самы даўгавечны варыянт - папярэдне замацаваць фланец.

У рэшце рэшт, адказ прымушае вас задаць яшчэ дзясятак пытанняў. Які дакладны тэмпературны профіль? Што такое асяроддзе? Які стан фланца і нітаў? Адназначнага адказу няма, толькі набор кампрамісаў, заснаваных на вопыце, а часам і на мінулых няўдачах. Мэта не назаўжды; гэта для прадказальнага, надзейнага інтэрвалу абслугоўвання, які вы можаце спланаваць. І для гэтага разуменне рэальных межаў матэрыялу - адзінае, што працуе.