High strength black gasket durability? 

Kapag nakarinig ka ng high strength na black gasket, ano ang naiisip mo? Maraming agad na nag-iisip ng kulay - na matte o kung minsan ay bahagyang makintab na itim na tapusin - at itinutumbas ito sa superyor na pagganap. Ngunit iyon ang unang bitag. Ang kulay ay isang pang-ibabaw na paggamot, kadalasan ay isang phosphate o oxide coating, minsan isang elastomeric coating para sa mga partikular na seal. Ang tunay na tanong sa tibay ay hindi tungkol sa kulay na humahawak; ito ay tungkol sa kung ang mataas na lakas ang pangunahing materyal, na sinamahan ng ibabaw na iyon, ay makatiis sa partikular na kapaligiran kung saan ito itinapon. Nakakita na ako ng napakaraming proyekto kung saan tinukoy ng isang team ang isang itim na gasket para sa isang high-pressure flange, na hinahayaan ng matibay na hitsura, para lamang harapin ang napaaga na pagkabigo dahil nakatuon sila sa aesthetic kaysa sa materyal na stack-up at mga kondisyon ng serbisyo.

Ang Ubod sa Likod ng Kulay

Hubaran natin ito pabalik. Ang mataas na lakas ay karaniwang tumutukoy sa metal na core. Madalas nating pinag-uusapan ang spring steel (tulad ng 301/304/316 stainless), carbon steel, o kung minsan ay mga copper-nickel alloy. Ang proseso ng pag-blackening, tulad ng isang zinc phosphate coating sa carbon steel, ay pangunahing nagbibigay ng corrosion resistance at kaunting friction sa ibabaw para sa mas mahusay na pagkakahawak. Hindi nito mahiwagang ginagawa ang mababang uri ng materyal sa isang mataas na pagganap. Ang lakas ay nagmumula sa init ng ulo at kapal ng metal. Ang isang karaniwang pangangasiwa ay ang pagtukoy ng kapal nang hindi isinasaalang-alang ang pamamahagi ng pagkarga. Ang isang 1.5mm na kapal, nakaitim na 304SS gasket ay maaaring tumingin sa bahagi, ngunit sa ilalim ng isang mataas na bolt load sa isang hindi pantay na flange, maaari itong magbunga o gumapang, na mawawala ang puwersa ng pagkakasara nito. Maaaring buo pa rin ang itim na coating, na nagbibigay ng maling pakiramdam ng seguridad habang nabigo na ang selyo.

Naaalala ko ang isang kaso sa isang heat exchanger retrofit. Iginiit ng kliyente ang isang black oxide-coated carbon steel spiral wound gasket para sa superheated steam line, na binanggit ang isang nakaraang matagumpay na paggamit sa isang linya ng tubig. Ang temperature cycling at chemical condensate sa steam service ay umatake sa carbon steel core sa ilalim ng coating. Ang coating mismo ay humawak, ngunit nakita namin ang stress corrosion crack sa metal folds pagkalipas lamang ng walong buwan. Ang tibay ng itim na ibabaw ay isang kumpletong pulang herring. Lumipat kami sa isang graphite-filled, black-coated na 316L stainless spiral na sugat, na lumutas dito. Ang aral? Ang kapaligiran – temperatura, media, pH, pressure cycling – ang nagdidikta ng pangunahing materyal. Ang kulay ay incidental.

Ang isa pang nuance ay ang sariling integridad ng coating. Hindi lahat ng itim na coatings ay pantay. Ang isang mura, manipis na phosphate coating ay maaaring mawala sa panahon ng pag-install o mula sa maliit na paggalaw ng flange, na naglalantad sa hubad na metal sa kalawang. Ang isang mas matatag na itim na elastomer coating, tulad ng isang fluoroelastomer, ay nagdaragdag ng paglaban sa kemikal ngunit maaaring limitado sa temperatura. Kailangan mong malaman kung ano ang iyong binibili. Madalas kong tanungin ang mga supplier para sa coating spec sheet - ito ba ay sa ASTM A380 para sa stainless? Ito ba ay isang proprietary polymer? Kung hindi nila ito maibigay, iyon ay isang pulang bandila.

Presyon, Temperatura, at ang Pisil

Ang tibay sa ilalim ng pagkarga ay kung saan ang teorya ay nakakatugon sa gilingan. A sapin ay hindi isang passive component; isa itong dinisenyong elemento na dapat dumaloy sa ilalim ng bolt load upang punan ang mga flange imperfections, pagkatapos ay mapanatili ang elastic recovery upang mapanatili ang seal habang umiinit ang system at nagbabago ang mga pressure. Ang itim na coating ay nakakaapekto sa friction coefficient. Ang isang mas mataas na friction (na ibinibigay ng ilang itim na coatings) ay maaaring maging mabuti para sa paglaban sa blowout ngunit maaaring mangailangan ng mas mataas na bolt torque upang makamit ang tamang paunang compression. Kung hindi na-adjust ang torque, maaari kang mag-under-compress, na humahantong sa pagtagas mula sa unang araw.

Naranasan namin ito sa isang linya ng paglabas ng compressor. Gamit ang black-coated metal jacketed gasket ng bagong supplier, ginamit ng mga fitter ang kanilang karaniwang mga halaga ng torque. Ang paunang hydro test ay pumasa, ngunit sa operasyon, na may thermal cycling, nagkaroon kami ng patuloy na pagtagas. Sa pag-disassembly, ang gasket ay nagpakita ng hindi kumpletong footprint - ang coating ay hindi pa ganap na nailipat sa flange face, na nagpapahiwatig na hindi ito ganap na naka-compress. Ang patong ay mas makapal at mas mahigpit kaysa sa nakaraang supplier. Kinailangan naming bump ang metalikang kuwintas ng halos 15% para sa parehong nominal na laki. Ito ay isang maliit na detalye, ngunit pinatay nito ang tibay ng pag-install na iyon hanggang sa naisip namin ito.

Temperatura ang isa pang mamamatay. Ang magandang itim na coating na iyon sa isang karaniwang carbon steel gasket ay maaaring maayos hanggang 500°F, ngunit sa itaas nito, maaari itong masira, masunog, o mag-sinter. Nakita ko ang mga itim na coatings na nagiging powdery ash sa mga high-heat application, na iniiwan ang metal core na nakalabas. Para sa mga serbisyong may mataas na temperatura, tumitingin ka sa mga espesyal na pintura na may mataas na temperatura o, mas karaniwan, tinatanggap na ang coating ay masusunog at umaasa sa mataas na temperatura na oxidation resistance ng core metal mismo, tulad ng paggamit ng 321SS o Inconel. Ang itim sa mga kasong ito ay kadalasang para lamang sa paunang pagkakakilanlan at pag-iwas sa kalawang sa imbakan, hindi para sa pagganap sa serbisyo.

Mga Real-World Failures at Kung Ano ang Itinuturo Nila

Walang nagtuturo tulad ng isang kabiguan. Naaalala ko ang isang batch ng black-oxide coated flat ring gaskets para sa isang chemical processing manifold. Tama ang materyal (316SS), maayos ang rating ng presyon. Nabigo sila sa loob ng ilang linggo na may pitting corrosion sa ilalim ng coating. Ang ugat na dahilan? Mga klorido sa daloy ng proseso. Ang black oxide coating sa stainless, habang mabuti para sa pangkalahatang resistensya sa kaagnasan, minsan ay maaaring lumikha ng mga kondisyon ng siwang kung hindi ito ganap na nailapat. Ang mga chloride na nakulong sa micro-crevices ng coating ay humantong sa pitting at crevice corrosion ng stainless sa ilalim. Ang patong ay talagang nag-ambag sa kabiguan. Lumipat kami sa isang plain, pickled at passivated 316SS gasket na walang coating, at nawala ang problema. Minsan, ang pinaka-matibay na tapusin ay walang tapusin.

Ang isa pang klasiko ay galvanic corrosion. Isang black-coated carbon steel gasket na ginagamit sa pagitan ng dalawang stainless steel flanges. Ang patong ay nagkakamot sa panahon ng pag-install sa mga butas o mga gilid ng bolt. Ngayon ay mayroon kang isang maliit na anode (carbon steel) na humahawak sa isang malaking cathode (stainless), sa isang conductive na kapaligiran. Mabilis na nabubulok ang carbon steel, na kinakain ang bahaging nagdadala ng pagkarga ng gasket. Ang itim na patong ay mukhang pinong higit sa 90% ng ibabaw, ngunit ang gasket ay nakompromiso sa mga kritikal na gilid. Ito ang dahilan kung bakit ang pagiging tugma ng materyal ay isang hindi mapag-usapan na unang hakbang, na mas mahalaga kaysa sa kulay ng ibabaw.

Ang mga karanasang ito ay humantong sa akin na lubos na mag-alinlangan sa anumang catalog na naglilista lamang ng itim na gasket bilang pangunahing tampok. Ang tunay na specs – ASME B16.20, B16.21, mga materyal na sertipikasyon (tulad ng mula sa isang kagalang-galang na tagagawa gaya ng Handan Zitai Fastener Manufacturing Co, Ltd., na nakabase sa pangunahing fastener production hub ng China kasama ang solidong logistical network nito), pressure-temperature rating, at mga detalye ng coating – ang mahalaga. Ang website https://www.zitaifasteners.com maaaring ilista ang kanilang mga produkto, ngunit magsisimula ang tunay na pag-uusap kapag hiningi mo ang mga pagsubok na ulat sa likod ng mga iyon itim na gasket mga listahan.

Pag-install – Ang Sandali ng Katotohanan

Ang tibay ay hinuhubog din sa panahon ng pag-install. Ang isang itim na pinahiran na gasket ay maaaring maging mas madaling kapitan sa paghawak ng pinsala. Ang pag-drop nito sa isang kongkretong sahig ay maaaring masira ang patong. Ang paggamit ng wire brush upang linisin ang isang lumang flange at pagkatapos ay ilagay ang bagong gasket dito ay maaaring mag-embed ng mga nakasasakit na particle sa malambot na coating. Palagi kong iginigiit ang malinis, may guwantes na mga kamay at malinis na lugar ng pagtatanghal. Ang patong ay ang unang linya ng depensa; ang paglabag dito habang naka-install ay parang pagpipinta ng bakod pagkatapos mong basagin ang kahoy.

Ang pagpapadulas ay isa pang punto. Dapat mo bang mag-lubricate ng black-coated gasket? Sa pangkalahatan, hindi. Ang patong ay madalas na idinisenyo para sa isang tiyak na alitan. Ang pagdaragdag ng hindi tugmang lubricant ay maaaring masira ang coating o lumikha ng madulas na ibabaw na nagsusulong ng gasket blow-out sa ilalim ng pressure. Ang mga flange na mukha ay dapat na malinis at tuyo maliban kung ang tagagawa ng gasket ay partikular na nagrekomenda ng isang anti-seize (karaniwan ay para lamang sa ilang partikular na uri ng graphite o PTFE). Ito ay isa pang lugar kung saan ipagpalagay na ang lahat ng itim na gasket ay pareho ang humahantong sa problema.

Ang pagsaksi sa unang presyon ay nagsasabi. Ang isang mahusay, matibay na gasket ay uupo at hahawakan. Kung minsan, sa isang bagong uri, maaari kang makakita ng bahagyang pag-iyak na pagkatapos ay tumatatak habang ang coating ay umaayon - iyon ay karaniwang okay. Ngunit ang patuloy na pagtagas ay nangangahulugan ng isang bagay na mali: maling materyal, hindi sapat na pag-load ng bolt, sirang coating, o mga isyu sa flange face. Hindi ka maaaring patuloy na mag-torquing pababa; kailangan mong mag-diagnose.

Kaya, Ano Talaga ang Ibig Sabihin ng Matibay?

Sa huli, para sa isang Mataas na lakas itim na gasket, ang tibay ay nangangahulugan na pinapanatili nito ang pagpapaandar ng sealing nito para sa idinisenyong buhay ng serbisyo sa ilalim ng mga tinukoy na kundisyon. Ang itim na patong ay isang bahagi nito, ngunit isa lamang. Ang trabaho nito ay protektahan sa panahon ng pag-iimbak at paghawak, magbigay ng pare-parehong alitan, at mag-alok ng ilang paunang paglaban sa kaagnasan. Ang mabigat na pag-aangat ay ginagawa sa pamamagitan ng lakas ng yield ng core metal, creep resistance, at compatibility.

Kapag nagsusuri, sinisira ko ito sa isip: 1) Pangunahing materyal para sa kemikal at thermal na kapaligiran. 2) Disenyo (flat, spiral wound, naka-jacket) para sa pressure at flange type. 3) Uri ng patong para sa paghawak at panimulang selyo. 4) Pamamaraan ng pag-install. Ang pagkawala ng sinuman ay nakompromiso ang buong sistema. Isang gasket mula sa isang dalubhasang producer sa isang puro pang-industriyang lugar, tulad ng Yongnian District kung saan Handan Zitai Fastener gumagana, kadalasan ay may bentahe ng pinagsama-samang produksyon mula sa wire/stock hanggang sa tapos na produkto, na maaaring mangahulugan ng mas mahusay na pagkakapare-pareho sa pangunahing materyal na iyon – ang pinakamahalagang bahagi.

Sa huli, huwag ma-hypnotize sa kulay. Tukuyin muna ang mga kinakailangan sa pagganap, pagkatapos ay tingnan kung anong surface treatment, kung mayroon man, ang akma. Ang pinaka-matibay na gasket ay ang nakalimutan mo pagkatapos ng pag-install dahil gumagana lang ito, maging ito ay itim, pilak, o simpleng metal. Ang kulay ay para sa aming kaginhawahan sa bodega, hindi sa makina. Ang makina ay nagmamalasakit lamang sa selyo.