Ada banyak jenis gasket penyegel, dan gasket yang terbuat dari bahan berbeda memiliki aplikasi dan perbedaan kinerja yang berbeda. Jadi bahan mana yang lebih baik? Bagaimana cara memilih secara spesifik? Editor telah memilih 8 gasket penyegel yang umum untuk dianalisis dan dibandingkan. Hanya dengan memahami parameter detailnya kita dapat membuat pilihan yang lebih akurat!
1. Lembaran karet industri
Karet alam cocok untuk media seperti air, air laut, udara, gas inert, alkali, larutan air garam, dll, namun tidak tahan terhadap minyak mineral dan pelarut non-polar. Suhu penggunaan jangka panjangnya tidak melebihi 90 derajat, dan kinerja suhu rendahnya sangat baik. Dapat digunakan di atas -60 derajat.
Karet nitril cocok untuk produk minyak bumi seperti minyak bumi, minyak pelumas, bahan bakar minyak, dll. Suhu penggunaan jangka panjangnya adalah 120 derajat, dan tahan 150 derajat dalam minyak panas, dengan kisaran suhu rendah -10 ~-20 derajat.
Karet kloroprena cocok untuk air laut, asam lemah, basa lemah, dan larutan garam. Ia memiliki ketahanan yang sangat baik terhadap penuaan oksigen dan ozon, dan ketahanan minyaknya lebih rendah dibandingkan karet nitril tetapi lebih unggul dari karet umum lainnya. Suhu penggunaan jangka panjangnya di bawah 90 derajat, dan suhu penggunaan maksimum tidak melebihi 130 derajat. Suhu rendahnya adalah -30~-50 derajat.
Ada beberapa jenis karet fluoro, masing-masing memiliki ketahanan asam dan oksidasi yang sangat baik, serta ketahanan terhadap minyak dan pelarut. Ini dapat digunakan di hampir semua media asam serta beberapa minyak dan pelarut, dengan suhu penggunaan jangka panjang di bawah 200 derajat.
Lembaran karet umumnya digunakan sebagai gasket flensa untuk pipa atau lubang got dan lubang tangan yang sering dibongkar, dengan tekanan tidak melebihi 1,568MPa. Di antara berbagai jenis gasket, gasket karet adalah yang paling lembut dan memiliki kinerja adhesi yang baik, yang dapat mencapai efek penyegelan dengan gaya pra-pengencangan yang kecil. Oleh karena itu, jika terkena tekanan internal, paking rentan terhadap ekstrusi karena ketebalan atau kekerasannya yang rendah.
Lembaran karet yang digunakan dalam pelarut organik seperti benzena, keton, dan eter rentan terhadap pembengkakan, penambahan berat, pelunakan, dan lengket, yang menyebabkan kegagalan segel. Umumnya jika derajat pembengkakan melebihi 30% maka tidak dapat digunakan.
Pada tekanan rendah (terutama di bawah 0.6MPa) dan kondisi vakum, lebih cocok menggunakan bantalan karet. Bahan karet memiliki kepadatan yang baik dan permeabilitas udara yang rendah. Misalnya, fluororubber adalah paking penyegel yang paling cocok untuk wadah vakum, dengan tingkat vakum maksimum 1,3 × 10-7Pa. Saat menggunakan bantalan karet dalam kisaran vakum 10-1~10-7Pa, bantalan tersebut perlu dipanggang dan dievakuasi.
2. Lembaran karet asbes
Harga lebih rendah dibandingkan gasket lainnya, nyaman digunakan; Masalah terbesarnya adalah meskipun karet dan beberapa bahan pengisi ditambahkan ke bahan paking, namun tetap tidak dapat sepenuhnya mengisi pori-pori kecil yang saling berhubungan, sehingga menyebabkan infiltrasi jejak. Oleh karena itu, tidak dapat digunakan pada media yang sangat berpolusi meskipun tekanan dan suhunya tidak tinggi. Bila digunakan pada beberapa media oli bersuhu tinggi, biasanya pada tahap penggunaan selanjutnya, akibat karbonisasi karet dan bahan pengisi, kekuatannya menurun, material menjadi kendur, dan terjadi infiltrasi pada antarmuka dan di dalam paking, yang mengakibatkan kokas. dan merokok. Selain itu, lembaran karet asbes cenderung menempel pada permukaan penyegelan flensa pada suhu tinggi, sehingga menimbulkan banyak kesulitan dalam penggantian gasket.
Tekanan penggunaan gasket di berbagai media dalam kondisi pemanasan bergantung pada tingkat retensi kekuatan bahan gasket. Air kristal dan air teradsorpsi terdapat pada bahan serat asbes. Pada suhu 110 derajat, 2/3 air yang teradsorpsi di antara serat telah mengendap, dan kekuatan tarik serat menurun sekitar 10%; Pada suhu 368 derajat, semua air yang teradsorpsi mengendap, dan kekuatan tarik serat menurun sekitar 20%; Di atas 500 derajat, air kristal mulai mengendap dan kekuatannya menurun.
Media juga mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap kekuatan lembaran karet asbes. Lembaran karet asbes mengandung ion klorida dan sulfida, yang dapat dengan mudah menimbulkan korosi pada baterai asli dengan flensa logam setelah menyerap air. Apalagi kandungan sulfur pada lembaran karet asbes tahan minyak beberapa kali lebih tinggi dibandingkan lembaran karet asbes biasa, sehingga tidak cocok digunakan pada media yang tidak berminyak. Gasket mungkin membengkak dalam media minyak dan pelarut, namun dalam kisaran tertentu, pengaruhnya kecil terhadap kinerja penyegelan. Misalnya, lembaran karet asbes tahan minyak berukuran 400 harus menjalani uji perendaman selama 24-jam dalam bahan bakar penerbangan bersuhu sekitar, dengan persyaratan bahwa peningkatan berat serapan minyak tidak boleh melebihi 15%.
3. Politetrafluoroetilen
Polytetrafluoroethylene rentan terhadap aliran dingin dan merambat pada tekanan dan suhu tinggi, sehingga umumnya digunakan pada media bertekanan rendah, suhu sedang, sangat korosif, dan tidak berpolusi seperti asam kuat, basa kuat, halogen, obat-obatan, dll. suhu pengoperasian 150 derajat dan tekanan di bawah 1MPa. Meskipun diisi dengan polytetrafluoroethylene memiliki kekuatan yang lebih tinggi, suhu penggunaannya tidak melebihi 200 derajat, dan ketahanan terhadap korosi menurun. Tekanan pengoperasian maksimum bantalan polytetrafluoroethylene umumnya tidak melebihi 2MPa.
Karena peningkatan suhu, material mengalami mulur, yang mengakibatkan penurunan tekanan penyegelan secara signifikan. Bahkan tanpa pemanasan, seiring berjalannya waktu, tegangan tekan pada permukaan penyegelan akan berkurang, sehingga terjadi “fenomena relaksasi stres”. Fenomena ini terjadi pada berbagai gasket, namun fenomena relaksasi tegangan pada gasket PTFE lebih serius dan perlu diperhatikan.
Koefisien gesekan polytetrafluoroethylene relatif kecil (dengan tegangan tekan lebih besar dari 4MPa dan koefisien gesekan 0.035-0.04), dan paking cenderung tergelincir ke luar selama pra-pengencangan, sehingga yang terbaik adalah menggunakan permukaan flensa cembung cekung. Saat menggunakan flensa datar, diameter luar paking dapat bersentuhan dengan baut untuk mencegah paking tergelincir ke luar.
Karena peralatan enamel dibuat dengan menyemprotkan lapisan glasir porselen pada permukaan logam dan menyinternya, lapisan glasir tersebut sangat rapuh. Selain itu, penyemprotan dan aliran lapisan glasir yang tidak merata mengakibatkan buruknya kerataan permukaan flensa. Penggunaan gasket komposit logam dapat dengan mudah merusak lapisan glasir, sehingga disarankan untuk menggunakan bantalan PTFE dengan bahan inti papan asbes dan karet. Bantalan jenis ini mudah menempel pada permukaan flensa dan tahan korosi, dengan performa yang baik.
Banyak pabrik menggunakan lembaran karet asbes yang dibungkus dengan pita polytetrafluoroethylene dalam media yang sangat korosif dengan suhu dan tekanan rendah, yang digunakan pada lubang got dan pipa yang sering dibongkar. Karena produksi dan penggunaannya yang mudah, ini cukup populer.
4. Papan resin asbes dan paking papan asbes yang diresapi
Biasa digunakan untuk saluran pipa, pompa, katup, flensa saluran masuk dan saluran keluar di berbagai media asam, dengan suhu penggunaan 80 derajat dan tekanan di bawah 0,6MPa.
Gasket asbes cocok untuk kondisi tekanan rendah dan suhu tinggi dengan tekanan di bawah 0.1MPa dan suhu tidak melebihi 800 derajat. Dan sesuai dengan kebutuhan spesifik peralatan, itu dapat ditenun menjadi gasket dengan lebar, ketebalan, dan diameter berbeda. Atau potong pita asbes dan tempelkan langsung pada permukaan flensa. Ini digunakan pada antarmuka tungku oksidasi asam sulfat dan asam nitrat besar, serta beberapa peralatan yang belum diproses, dan efeknya jauh melebihi tali asbes asli.
5. Bantalan asbes yang dibungkus logam
Menutupi lembaran asbes atau lembaran karet asbes dengan lembaran logam mencegah kontak langsung dengan medium, menghindari penurunan kekuatan serat asbes dan mencegah kebocoran, sehingga memperluas jangkauan penggunaan lembaran karet asbes.
Suhu umum untuk menggunakan bantalan asbes yang dibungkus logam adalah 450 derajat (beberapa mungkin mencapai 600~700 derajat , seperti dalam gas buang pada tekanan atmosfer~0,16MPa), dan tekanan pengoperasian adalah 4MPa, dengan maksimum 6MPa. Jika tekanan semakin meningkat, paking rentan terhadap aliran silang, dan material inti terekstrusi dari tumpang tindih.
Karena gaya pengencangan baut yang tinggi yang diperlukan untuk bantalan asbes yang dibungkus logam, meskipun tekanannya di bawah 2,45 MPa, flensa dengan berat kurang dari 25 kg tidak dapat digunakan. Jika tidak, kekakuan flensa dan baut akan tampak tidak mencukupi, menyebabkan deformasi dan mengakibatkan kegagalan segel. Beberapa orang berpendapat bahwa jika bahan inti diganti dengan karet sintetis yang elastisitasnya lebih baik maka gaya pengencangannya akan berkurang. Faktanya, hal ini tidak terjadi karena setelah bahan inti dilunakkan, gaya pengikat diserap oleh bahan inti, yang tidak dapat memberikan gaya pengikat yang diperlukan agar pelat logam dapat menempel pada permukaan flensa, dan pakingnya mudah rusak. . Selain itu, pada media dengan konsentrasi ion klorida yang tinggi dan media asam, tumpang tindih antara bantalan baja tahan karat dan bantalan besi rentan terhadap korosi celah.
Jika suhu di atas 450 derajat, serat keramik atau serat karbon dapat digunakan sebagai bahan inti. Sebuah pabrik baja tertentu menggunakan gasket serat keramik berlapis logam untuk suhu tinggi 1100 derajat, yang tidak rusak setelah dua tahun digunakan. Penggunaan grafit fleksibel sebagai bahan inti lebih efektif dibandingkan bantalan asbes yang dibungkus logam.
Gasket logam dapat dibuat dalam berbagai bentuk dan banyak digunakan untuk penutup besar, lubang bongkar muat, flensa lubang got, dll di berbagai penukar panas dan reaktor.
Lapisan lembaran grafit fleksibel diaplikasikan pada permukaan paking logam. Dibandingkan dengan gasket logam serupa tanpa lapisan permukaan, gasket ini memiliki rasio pramuat yang lebih kecil dan kinerja penyegelan yang lebih baik
Menerapkan pita kerutan grafit fleksibel yang ada pada permukaan bantalan logam, bantalan datar logam, bantalan bergigi, dan bahkan bantalan karet asbes telah memecahkan banyak masalah kebocoran. Misalnya alat penukar panas pada suatu pabrik mempunyai tekanan 5,88MPa, suhu 450 derajat, dan media hidrogen/minyak dan gas. Saya pernah menggunakan bantalan datar logam dan bantalan bergigi sebelumnya, keduanya bocor. Kemudian, pita kerutan grafit fleksibel diaplikasikan pada bantalan datar untuk mengatasi masalah ini. Perlu diperhatikan bahwa bentuk paking ini adalah tindakan sederhana untuk mengatasi kebocoran paking flensa, dan kualitas kerja pita grafit fleksibel secara langsung mempengaruhi apakah peralatan dapat beroperasi secara normal. Jika lapisan lem diaplikasikan pada bagian belakang selotip, hal ini dapat meningkatkan kualitas lapisan.
6. Bantalan lilitan logam
Bantalan berbalut logam secara cerdik memanfaatkan ketahanan panas, ketahanan, dan kekuatan logam, serta fleksibilitas bahan non-logam, sehingga menghasilkan kinerja penyegelan yang lebih baik. Diantaranya, kinerja bantalan grafit fleksibel berbalut baja tahan karat adalah yang terbaik. Rasio pra-pengencangannya lebih kecil dibandingkan bantalan pembungkus asbes, dan tidak ada kerugian jika terjadi kebocoran kapiler serat asbes. Gambar 2-10 menunjukkan kurva hubungan antara rasio prategang dan laju kebocoran keduanya. Pada media minyak, 0Cr13 umumnya digunakan untuk strip logam, sedangkan 1Cr18Ni9Ti direkomendasikan untuk media lainnya.
Bantalan lilitan grafit fleksibel strip baja tahan karat dapat digunakan dalam media gas pada tekanan 14,7MPa (hingga 19,6MPa), dan dapat digunakan hingga 30MPa dalam cairan. Suhu -190~+600 derajat (dapat digunakan hingga 1000 derajat dalam kondisi anaerobik dan tekanan rendah).
Polytetrafluoroethylene memiliki ketahanan suhu rendah yang baik, dan kekuatan luluhnya pada suhu rendah jauh lebih tinggi dibandingkan pada suhu kamar. Jadi bantalan lilitan PTFE dapat digunakan untuk media bersuhu rendah seperti hidrokarbon cair. Pada saat yang sama, penambahan strip logam meningkatkan konduktivitas termal, dan suhu penggunaan bantalan belitan politetrafluoroetilen dapat mencapai 250 derajat, yang dapat digunakan hingga 9MPa dan 200 derajat dalam media asam.
Bantalan bungkus spiral cocok untuk penukar panas, reaktor, saluran pipa, katup, dan flensa saluran masuk dan keluar pompa dengan fluktuasi tekanan dan suhu yang signifikan. Untuk tekanan sedang hingga tinggi dan suhu melebihi 300 derajat, pertimbangan harus diberikan untuk menggunakan cincin bagian dalam, cincin luar, atau cincin luar bagian dalam. Jika flensa cekung cembung digunakan, bantalan pembungkus dengan cincin bagian dalam akan memiliki efek yang lebih baik.
Menerapkan lembaran grafit fleksibel di kedua sisi bantalan gulungan grafit fleksibel juga dapat mencapai efek penyegelan yang baik. Ketel panas limbah dari pabrik pupuk besar adalah peralatan utama untuk suhu tinggi dan tekanan tinggi. Ini menggunakan bantalan berbalut grafit fleksibel dengan cincin luar, yang tidak bocor pada beban penuh tetapi bocor pada beban berkurang. Pelat grafit fleksibel setebal 0,5 mm ditambahkan di kedua sisi paking, dipotong menjadi bentuk busur melingkar, dan bagian sambungan ditutup dengan mulut miring, yang berfungsi dengan baik.
7. Bantalan datar logam, bantalan berbentuk gelombang, dan bantalan berbentuk gigi Bantalan datar logam dan bantalan berbentuk gelombang logam
Umumnya digunakan pada flensa katup bertekanan sedang dan tinggi, saluran pipa, dan peralatan berdiameter lebih kecil. Tekanan yang digunakan bervariasi tergantung pada suhu, yang pertama berkisar antara 1,568 hingga 31,36 MPa dan yang terakhir berkisar antara 1,568 hingga 3,92 MPa. Bahan paking dipilih berdasarkan lingkungan dan suhu.
8. Bantalan segi delapan dan elips
Gasket segi delapan dan paking elips (umumnya dikenal sebagai "cincin baja tanah" di industri pemurnian) yang digunakan untuk flensa alur trapesium memiliki kinerja penyegelan yang baik. Pada permukaan alur yang berbentuk kerucut, bantalan segi delapan mempunyai kontak permukaan sedangkan bantalan elips mempunyai kontak garis. Oleh karena itu, bantalan elips memiliki daya rekat yang baik pada gaya pengikatan yang rendah, tetapi memerlukan pengikatan sekunder; Dan bantalan segi delapan umumnya tidak mudah bocor setelah dikencangkan satu kali. Kekurangannya adalah memerlukan gaya pengencangan baut yang besar, dan bila digunakan dalam situasi tekanan rendah dan suhu tinggi, tingkat flensa harus di atas pg25 kg.