Температура — это ограничение, из-за которого большинство спецификаций уплотнений оказываются несостоятельными. Седельное уплотнение, выбранное для нормальной рабочей температуры, выходит из строя при первом же нагреве линии после осушителя или при холодном пуске зимой. Правильный подбор температурного диапазона — включая крайние значения, а не только средние — вот что позволяет клапану работать по графику.
Почему температурные пределы — это не одно число
У каждого эластомера есть верхний предел, выше которого он твердеет и трескается, и нижний предел, ниже которого он становится хрупким и рвётся. Между этими двумя точками характеристики всё равно меняются: компаунд вблизи верхнего предела стареет быстрее и более склонен к остаточной деформации сжатия, чем компаунд в середине своего диапазона. Уплотнение, рассчитанное на самый край своего диапазона, будет иметь короткий срок службы, даже если оно технически никогда не превышает предел.
NBR: недорогой компромиссный вариант
NBR обычно работает в диапазоне примерно от −20 °C до +80 °C. Он охватывает подавляющее большинство применений сухих сыпучих материалов — цемент, летучая зола, корма, минеральный порошок при температуре окружающей среды — и его замена обходится дешевле всего. Выше примерно 80 °C он быстро твердеет и теряет эластичность; ниже нижнего предела он становится хрупким и может треснуть при первом же ходе.
EPDM: шире диапазон и лучше в условиях влажности
EPDM расширяет рабочий диапазон примерно до −40 °C…+120 °C и добавляет превосходную стойкость к воде, пару и старению. Для предприятия, которое промывает линии, или там, где порошок влажный, EPDM — лучший выбор уплотнения даже при умеренных температурах. Это естественный выбор для комбикормовых заводов и пищевых производств.
Силикон: для действительно горячего продукта
Силикон выдерживает примерно от −50 °C до +200 °C — самый широкий диапазон среди распространённых эластомеров. Там, где порошок покидает сушилку или печь и попадает в клапан ещё горячим, силикон часто оказывается единственным эластомером, который выдерживает такие условия. Платой за это является механическая прочность: силикон легче рвётся, поэтому его следует применять в условиях ограниченной температуры, а не при высокоабразивных нагрузках.
Не забудьте о пусконаладке
Отказ, который удивляет большинство предприятий, происходит не во время установившегося режима, а во время переходного процесса. Линия, которая обычно работает при 60 °C, может подвергаться воздействию 110 °C в первые минуты после перезапуска сушилки. Уплотнительное седло, выбранное для 60 °C, выходит из строя при таком переходном процессе, и отказ приписывают уплотнению, а не спецификации. Всегда указывайте максимальную температуру, которой когда-либо будет подвергаться клапан, а не среднюю, при которой он обычно работает.
Холодная служба и хрупкость
То же самое относится и к другому концу. Порошок, обрабатываемый на открытом воздухе зимой, или продукт, который был охлаждён, может довести стандартную резиновую смесь ниже её точки хрупкости. Когда за холодным запуском следует хрупкое разрушение, седло часто раскалывается, а не изнашивается постепенно — это явно иной признак отказа, чем абразивный износ.
Сравнение
Материал | Типичный полезный диапазон | Горячий порошок | Холодный пуск | Сопротивление разрыву |
NBR | −20 до +80 °C | Плохо выше 80 °C | Ограниченно | Хорошо |
EPDM | −40 до +120 °C | Хорошо до 120 °C | Хорошо | Хорошо |
Силикон | −50 до +200 °C | Лучший из доступных | Лучший из доступных | Умеренно |
Как указывать
- Зафиксируйте нормальную рабочую температуру среды в арматуре.
- Зафиксируйте максимальную температуру, которой когда-либо будет подвергаться арматура, включая пуск, очистку и нештатные условия.
- Зафиксируйте минимальную температуру, включая холодные пуски для наружных трубопроводов.
- Выберите резиновую смесь, которая покрывает наибольшую часть этого диапазона с запасом на обоих концах.
- Проверьте, совместима ли резиновая смесь также с medium химически, а не только термически.
Когда температура исключает эластомер
Выше предела силикона эластомерного решения не существует. Выбор сводится к клапану с металлическим седлом или к совершенно другому типу клапана — и стоит убедиться, что остальная часть линии выдержит эту температуру, прежде чем указывать клапан изолированно.