고온 PTFE 개스킷 내구성? 

실제로 누군가가 고온 PTFE 개스킷 내구성에 대해 묻는다면 일반적으로 500°F를 영원히 견딜 수 있는 마법의 씰을 떠올리는 것입니다. 그것이 우리가 처음으로 넘어지는 곳입니다. PTFE는 훌륭하지만 고온은 상대적이며 내구성은 실제로 요구하는 작업에 따라 달라집니다. 지속적인 열 순환인가요? 열 외에 화학적 노출이 있습니까? 아니면 그냥 정적이고 뜨거운 플랜지인가요? 대답은 모든 것을 바꿉니다.

고온 오해와 물질적 현실

순수 PTFE는 400°F(약 204°C) 이상에서 상당히 크리프하기 시작합니다. 최대 260°C(500°F)까지 사용할 수 있으며 기술적으로 즉시 녹지 않는다는 데이터시트를 찾을 수 있습니다. 그러나 이러한 상한선에서는 물리적 특성이 부드러워집니다. 개스킷은 냉간 유동할 수 있습니다. 즉, 볼트 하중 하에서 천천히 변형되어 응력 완화 및 결과적으로 누출이 발생합니다. 따라서 250°C에서의 내구성은 단순한 예/아니오가 아니라 시간과 압력의 문제입니다.

간헐적으로 스팀 청소를 하는 화학 라인 프로젝트가 생각납니다. 온도는 짧은 기간 동안 230°C까지 치솟습니다. 우리는 PTFE 개스킷, 그리고 그것은 약 3개월 동안 효과가 있었습니다. 그런 다음 볼트 구멍에서 누출이 시작되었습니다. 문제는 최고 온도 자체가 아니라 볼트 체결 중 플랜지 회전과 결합된 반복적인 열 주기였습니다. 재료가 탄력을 잃었습니다.

이것이 바로 충전 PTFE 등급이 중요한 이유입니다. 유리 충전 또는 탄소 충전 PTFE와 같은 소재는 크리프 저항성을 크게 향상시킵니다. 높은 온도에서 더 높은 기계적 부하를 처리할 수 있어 서비스 수명이 연장됩니다. 하지만 그럼에도 불구하고 순수 PTFE의 우수한 내화학성을 일부 상쇄할 수 있습니다. 항상 타협입니다.

보고만 배울 수 있는 실패 모드

크리프 외에도 가장 큰 원인은 열적 저하입니다. 온도 범위의 상한에 장기간 노출되면 PTFE가 부서지기 쉽습니다. 녹지 않습니다. 특히 상황이 냉각되는 종료 중에 깨지기 시작합니다. 플랜지를 열면 개스킷이 조각조각 부서진 것을 볼 수 있습니다.

또 다른 미묘한 점은 플랜지 표면 마감입니다. 고온 서비스에서는 더 나은 물림을 위해 톱니 모양 마감이 지정될 수 있습니다. 그러나 PTFE와 같은 부드러운 소재의 경우 시간이 지남에 따라, 특히 열팽창/수축 주기 동안 이러한 톱니 모양이 개스킷을 절단할 수 있습니다. 금속 권선이 기계적으로 맞물리고 PTFE가 밀봉을 제공하는 경우를 위해 PTFE 필러가 포함된 나선형 권선 개스킷으로 전환했습니다. 훨씬 나아요 내구성.

압력은 방정식의 나머지 절반입니다. 고온, 저압 증기 라인을 사용하면 몇 년 동안 PTFE 개스킷을 사용할 수 있습니다. 내부 압력이 높은 동일한 온도, 특히 주기적인 경우 수명이 크게 단축됩니다. 개스킷 면에 가해지는 하중은 지속적으로 변화하여 재료를 작동시킵니다.

실제 선택 및 설치 함정

개스킷 두께는 사람들이 생각하는 것보다 더 중요합니다. 고온 앱의 경우 더 얇아지는 경향이 있습니다. 1.5mm 개스킷은 3mm 개스킷보다 재질이 변형되거나 변형되는 경우가 적습니다. 또한 초기에 밀봉하려면 더 높은 볼트 하중이 필요하며 이는 다음으로 중요한 요소인 볼트 체결 절차로 이어집니다.

처음부터 볼트 하중을 제대로 받지 못한다면 장기적인 계획은 잊어버리세요 고온 성능. 토크가 부족하고 초기 씰이 불량합니다. 과도한 토크로 인해 PTFE가 회복할 수 없을 정도로 압축되어 크리프가 가속화됩니다. 보정된 토크 렌치와 적절한 교차 패턴 조임 순서를 사용하는 것은 단지 좋은 습관이 아닙니다. 개스킷의 수명이 1년이냐 3년이냐의 차이입니다.

우리는 열교환기 뱅크에서 이것을 힘들게 배웠습니다. 유지 관리 팀은 속도를 높이기 위해 임팩트 렌치를 사용했습니다. 개스킷(강화 PTFE 유형)은 작동 온도에 도달한 후 몇 주 이내에 터졌습니다. 고르지 않고 과도한 하중으로 인해 열이 사라지는 국지적인 스트레스 지점이 생성되었습니다.

언제 사용해야 하고 언제 떠나야 하는가

그렇다면 고온 PTFE 개스킷은 어디에 적합합니까? 지속적인 서비스를 위해서는 충전 등급이 아니고 압력이 낮지 않는 한 200°C 이상에서는 주의해야 합니다. 최적의 지점은 온도가 적당하지만 화학 물질이 대부분의 엘라스토머를 배제하는 부식성 서비스에 있습니다. 예를 들어, 뜨거운 산은 150~180°C에서 흐릅니다.

발전과 같은 진정한 고온, 고압 플랜지의 경우 흑연, 나선형 권선 또는 링형 조인트를 살펴봅니다. PTFE는 거기의 플레이어가 아닙니다. 280°C 라인의 내식성을 위해 PTFE를 맹목적으로 요구하는 엔지니어링 회사의 사양을 본 적이 있으며 이는 중단을 위한 방법입니다. 재료의 한계를 극복해야 합니다.

때로는 솔루션이 계층화되어 있습니다. 다음과 같은 공급업체와 함께 작업한 프로젝트 한단자타이패스너제조유한회사 (그들은 허베이의 큰 패스너 허브인 Yongnian에 본사를 두고 있습니다. 다음에서 찾을 수 있습니다. zitaifasteners.com)은 개스킷뿐만 아니라 전체 볼트 체결 시스템과 관련이 있습니다. 우리는 PTFE 개스킷의 기능을 유지하기 위해 온도에서 하중을 유지할 수 있는 고강도 볼트가 필요했습니다. 이는 분리된 구성 요소가 아닌 시스템입니다.

장기적인 관점과 대안

내구성은 궁극적으로 총 비용에 관한 것입니다. 6개월 만에 고장이 나는 저렴한 PTFE 개스킷은 5년 동안 지속되는 더 비싼 나선형 상처 개스킷보다 인건비와 가동 중지 시간이 더 많이 듭니다. 유지보수 일정과 라인의 중요도를 고려해야 합니다.

기존 플랜지를 교체하는 경우 가능하면 항상 작동 온도에서 간격을 측정하십시오. 오래된 플랜지가 휘었습니다. 차갑게 설치한 개스킷은 왜곡된 형상으로 뜨겁게 밀봉되어야 합니다. 때로는 가장 내구성이 뛰어난 옵션은 플랜지를 먼저 고정하는 것입니다.

결국 대답을 하면 열두 가지 질문을 더 하게 됩니다. 정확한 온도 프로파일은 무엇입니까? 매체는 무엇입니까? 플랜지 상태와 볼트 체결은 어떻습니까? 단 하나의 답은 없으며 경험과 때로는 과거의 실패를 바탕으로 한 일련의 절충안만 있을 뿐입니다. 목표는 영원하지 않습니다. 계획할 수 있는 예측 가능하고 안정적인 서비스 간격입니다. 그러기 위해서는 재료의 실제 한계를 이해하는 것이 효과가 있는 유일한 방법입니다.