Издржливост на црна заптивка со висока јачина? 

Кога ќе слушнете црна заптивка со висока јачина, што ви паѓа на ум? Многумина веднаш помислуваат на бојата – таа мат или понекогаш малку сјајна црна завршница – и ја поистоветуваат со супериорни перформанси. Но, тоа е првата замка. Бојата е само површинска обработка, често фосфатна или оксидна обвивка, понекогаш еластомерна обвивка за специфични заптивки. Прашањето за вистинска издржливост не е за задржувањето на бојата; се работи за тоа дали висока јачина основниот материјал, во комбинација со таа површина, може да ја издржи специфичната средина во која е фрлен. Сум видел премногу проекти каде што тимот назначил црна заптивка за прирабница под висок притисок, задушена од робусниот изглед, само за да се соочи со предвремен неуспех затоа што тие се фокусирале на естетското, а не на материјалното складирање и условите за сервисирање.

Јадрото зад бојата

Да го одземеме назад. Високата јачина обично се однесува на металното јадро. Честопати зборуваме за пружински челик (како нерѓосувачки 301/304/316), јаглероден челик или понекогаш легури на бакар-никел. Процесот на оцрнување, како облога од цинк фосфат на јаглероден челик, првенствено обезбедува отпорност на корозија и малку површинско триење за подобро држење. Тоа магично не го претвора материјалот со низок квалитет во материјал со високи перформанси. Јачината доаѓа од темпераментот и дебелината на металот. Вообичаен надзор е одредувањето на дебелината без да се земе предвид распределбата на оптоварувањето. Дебелината 1,5 мм, поцрнета заптивка 304SS може да изгледа на делот, но под големо оптоварување на завртките во нерамна прирабница, може да попушта или да лази, губејќи ја својата запечатувачка сила. Црната обвивка може сè уште да биде недопрена, давајќи лажно чувство на сигурност додека заптивката веќе откажала.

Се сеќавам на случајот за доградба на разменувач на топлина. Клиентот инсистираше на црн оксид обложен со спирално заптивка од јаглероден челик за прегреана линија на пареа, наведувајќи ја претходната успешна употреба во водовод. Температурниот циклус и хемискиот кондензат во сервисот за пареа го нападнаа јадрото на јаглеродниот челик под облогата. Самиот слој се држеше, но најдовме пукање од корозија на стрес во металните набори по само осум месеци. Издржливоста на црната површина беше целосна црвена харинга. Се префрливме на спирална рана од нерѓосувачки 316L исполнета со графит, со црна облога, која го реши. Лекцијата? Околината - температура, медиум, pH вредност, циклус на притисок - го диктира основниот материјал. Бојата е случајна.

Друга нијанса е сопствениот интегритет на облогата. Сите црни облоги не се еднакви. Евтиниот, тенок фосфатен слој може да се истроши за време на инсталацијата или од мало движење на прирабницата, изложувајќи го голиот метал на 'рѓа. Поцврстата црна еластомерна обвивка, како флуороеластомер, додава хемиска отпорност, но може да биде температурно ограничена. Мора да знаете што купувате. Често ги прашувам добавувачите за листот со спецификации на облогата - дали е ASTM A380 за нерѓосувачки? Дали е тоа комерцијален полимер? Ако не можат да го обезбедат, тоа е црвено знаме.

Притисок, температура и стискање

Издржливоста под оптоварување е местото каде што теоријата се среќава со мелницата. А заптивка не е пасивна компонента; тоа е дизајниран елемент што мора да тече под оптоварување на завртките за да ги пополни несовршеностите на прирабницата, а потоа да одржува еластично обновување за да го задржи заптивката додека системот се загрева и притисоците флуктуираат. Црната обвивка влијае на коефициентот на триење. Поголемото триење (што го обезбедуваат некои црни премази) може да биде добро за отпорно на издување, но може да бара поголем вртежен момент на завртките за да се постигне соодветна почетна компресија. Ако вртежниот момент не е прилагоден, може да се поткомпресирате, што ќе доведе до истекување од првиот ден.

Наидовме на ова на линија за празнење на компресорот. Користејќи ја заптивката со метална обвивка со црна облога на новиот добавувач, монтери ги користеа своите стандардни вредности на вртежен момент. Почетниот хидротест помина, но во функција, со термички циклус добивме постојано истекување. По расклопувањето, дихтунгот покажа нецелосен отпечаток - облогата не се префрли целосно на лицето на прирабницата, што покажува дека никогаш не е целосно компресирана. Облогата беше подебела и поцврста од онаа на претходниот добавувач. Моравме да го зголемиме вртежниот момент за околу 15% за истата номинална големина. Тоа е мал детал, но го уби издржливост на таа инсталација додека не го сфатиме.

Температурата е другиот убиец. Таа убава црна обвивка на стандардна заптивка од јаглероден челик може да биде добра до 500°F, но над тоа, може да се деградира, изгори или синтера. Сум видел дека црните облоги се претвораат во прашкаст пепел при апликации со висока топлина, оставајќи го металното јадро изложено. За услуги со високи температури, гледате специјализирани бои за висока температура или, почесто, прифаќате дека облогата ќе изгори и се потпирате на отпорноста на висока температура на оксидација на самиот метал на јадрото, како користење на 321SS или Inconel. Црното во овие случаи често е само за првична идентификација и спречување на 'рѓа во складиштето, а не за изведба при работа.

Неуспеси во реалниот свет и она што тие го учат

Ништо не учи како неуспехот. Се сеќавам на серија рамни прстенести гарнитури обложени со црн оксид за колектор за хемиска обработка. Материјалот беше исправен (316SS), рејтингот на притисокот беше во ред. Тие не успеаја за неколку недели со дупчење на корозија под облогата. Основната причина? Хлориди во тек на процесот. Црниот оксиден слој на нерѓосувачкиот, иако е добар за општа отпорност на корозија, понекогаш може да создаде услови на пукнатини ако не е совршено нанесен. Хлоридите заробени во микро-пукнатините на облогата доведоа до корозија на дупчиња и пукнатини на нерѓосувачкиот под. Облогата всушност придонесе за неуспехот. Се префрливме на обична, кисела и пасивирана заптивка 316SS без облога и проблемот исчезна. Понекогаш, најиздржливата завршница е никаков финиш.

Друга класика е галванска корозија. Црно обложена заптивка од јаглероден челик што се користи помеѓу две прирабници од не'рѓосувачки челик. Облогата се гребе за време на монтажата на дупките или рабовите на завртките. Сега имате мала анода (јаглероден челик) што допира голема катода (не'рѓосувачки), во проводна средина. Јаглеродниот челик брзо се кородира, со што го јаде носечкиот дел на дихтунгот. Црната обвивка изгледа убаво над 90% од површината, но дихтунгот е компромитиран на критичните рабови. Ова е причината зошто компатибилноста на материјалите е прв чекор што не може да се преговара, многу поважен од бојата на површината.

Овие искуства ме наведуваат да бидам длабоко скептичен за секој каталог што само ја наведува црната заптивка како клучна карактеристика. Вистинските спецификации – ASME B16.20, B16.21, сертификати за материјали (како од реномиран производител како што е Компанија за производство на прицврстувачи на Handan Zitai, Ltd., со седиште во главниот центар за производство на сврзувачки елементи во Кина со својата цврста логистичка мрежа), оценките за притисок-температура и спецификациите на облогата - се она што е важно. Веб-страницата https://www.zitaifasteners.com може да ги наведе нивните производи, но вистинскиот разговор започнува кога ќе ги побарате извештаите од тестот зад нив црна заптивка огласи.

Инсталација - Моментот на вистината

Издржливоста е исто така фалсификувана за време на инсталацијата. Црно обложената заптивка може да биде поподложна на оштетување при ракување. Спуштањето на бетонски под може да го скрши облогот. Со користење на жичана четка за чистење на стара прирабница, а потоа потпирање на новата заптивка на неа, може да се вградат абразивни честички во мекиот слој. Секогаш инсистирам на чисти раце со ракавици и чист простор за инсценирање. Облогата е првата линија на одбрана; да го прекршите за време на инсталацијата е како да сликате ограда откако веќе сте го напукнале дрвото.

Подмачкувањето е уште една точка. Дали треба да подмачкате заптивка со црна облога? Општо земено, не. Облогата често е дизајнирана за одредено триење. Додавањето на некомпатибилен лубрикант може да ја расипе облогата или да создаде лизгава површина што промовира издувување на дихтунгот под притисок. Лицата на прирабниците треба да бидат чисти и суви, освен ако производителот на дихтунзи конкретно препорача анти-запленување (обично само за одредени типови графит или тефлонски). Ова е уште една област каде што под претпоставка дека сите црни дихтунзи се исти доведува до проблеми.

Сведочењето на првиот притисок е кажување. Добра, издржлива заптивка ќе се смести и држи. Понекогаш, кај нов тип, може да видите мало плачење што потоа се запечатува како што облогата одговара - тоа е обично во ред. Но, постојаното истекување значи дека нешто не е во ред: погрешен материјал, недоволно оптоварување на завртките, оштетен слој или проблеми со лицето на прирабницата. Не можете само да продолжите да вртете; треба да поставите дијагноза.

Значи, што навистина значи трајно?

На крајот на краиштата, за а црна заптивка со висока јачина, издржливоста значи дека ја одржува својата функција за запечатување за дизајнираниот работен век под наведените услови. Црниот слој е компонента на тоа, но само една. Неговата задача е да заштити при складирање и ракување, да обезбеди постојано триење и да понуди одредена почетна отпорност на корозија. Подигнувањето на тешките работи се врши со силата на отпуштање на основниот метал, отпорноста на лазење и компатибилноста.

При оценувањето, ментално го разградувам: 1) Основен материјал за хемиската и топлинската средина. 2) Дизајн (рамно, спирално намотано, јакна) за типот на притисок и прирабница. 3) Тип на облога за ракување и првично запечатување. 4) Постапка за инсталација. Недостасувањето на некој го компромитира целиот систем. Заптивка од специјализиран производител во концентрирана индустриска област, како што е округот Јонгниан каде Handan Zitai прицврстувач работи, често ја има предноста на интегрираното производство од жица/залиха до готов производ, што може да значи подобра конзистентност во тој јадро материјал - најкритичниот дел.

На крајот, немојте да бидете хипнотизирани од бојата. Прво наведете ги барањата за изведба, а потоа видете каква површинска обработка, доколку ја има, одговара. Најиздржливата заптивка е онаа на која заборавате по инсталацијата бидејќи едноставно функционира, без разлика дали е црна, сребрена или обична метална. Бојата е за наша погодност во магацинот, а не на машината. Машината се грижи само за заптивката.