Gumeni brtveni prsten otporan na toplotu: Primena u industrijskim rernama

Зашто отпорне каучене подешаваче пропадају без одговарајућег избора материјала

Термички напон и кварови заптивки на вратима пећи и фланцима

Када индустријски шпупери прођу кроз сталне циклусе загревања, гумени заптивачи се током времена знатно оштећују. Говоримо о температурама које скоче са собне на више од 260 степени Целзијуса, а затим се поново хладе. Према неким научним радовима о заптивкама, оваква врста оптерећења почела је да узрокује формирање ситних пукотина свега за пола године. Најчешће се те пукотине појављују у тачкама где се концентрисе притисак, нарочито када постоји неусаглашеност између ширења металних делова и гумених заптивача током загревања. Шта се дешава затим? Па, заптивање између фланци добија слабије. Топлота почиње да престаје, што значи да шпупер више не ради ефикасно (ефикасност пада између 12% и 18%), а безбедност постаје већи проблем за раднике у погону.

Деградација компресионог скупа изнад 150°C: Како то угрожава дугорочну исправност гумених заптивача

Континуиран рад изнад 150°C покреће необративни распад полимерних ланаца — познат као компресиони сет — што узрокује трајан губитак еластичности. На 200°C, стандардни еластомери губе 40–60% способности повратка у првобитни облик само за 500 радних сати (према испитивању ASTM D395). Ова деформација ствара неравне површине заптивања које дозвољавају:

• Кумулативно цурење топлоте (>15% губитак енергије)
• Тространо повећање учесталости замене
• Уласку загађивача у срединама за храну
  Пошто се деградација одвија невидљиво, избор материјала мора предвидети дугорочну перформансу — а не само отпорност на вршну температуру.

Упоређење кључних материјала за гумене подложнице у индустријским пећима

Подложнице од силиконске гуме: Висока флексибилност и тренутна стабилност до 300°C

Силиконске гуме изузетно добро подносе топлоту у шпицама који раде циклично. Хемијска структура силикона остаје флексибилна чак и кад температура падне на -60 степени Целзијуса и привремено порасте до око 300 степени Целзијуса током загревања. То значи да врата правилно затварају чак и након више циклуса загревања и хлађења. Тестови показују да силикон, након излагања температури од 200 степени Целзијуса, губи само око 15% свог облика према ASTM стандардима, што значи да је отпорнији на трајно спљоштавање у поређењу са другим материјалима. Постоји један проблем: ако ове равне подложнице дуго стоје у пари на температурама преко 150 степени Целзијуса, почињу хемијски да се распадају. Ово представља велики проблем у срединама где је честа стерилизација или чишћење са високим нивоом влаге.

Витон® (FKM) гуме: Отпорност на хемикалије и стални рад до 204°C (400°F)

Када су у питању високе температуре и агресивне хемикалије, Витон® флуорополимерни подложници истичу се на тржишту. Јединствена веза флуора и угљеника у материјалу омогућава му да ради континуирано чак и на 204°C без разградње услед утицаја уља, разних киселина, растварача и досадних каталитичких гасова. Узмимо за пример каталитичке пећи. Након 1.000 сати проведених у таквим киселим условима, ови подложници задржавају отприлике 90% своје првобитне затегнуте чврстоће. То је приближно три пута боље него што се обично види код силиконских, према техничким спецификацијама ДуПонта. За индустријске примене попут пећи за преображај метала које редовно раде у присуству паре под притиском и испарења кварелног уља, оваква издржљивост једноставно нема надомест у данашњим условима на тржишту.

EPDM гумени подложници: Економични само испод 150°C — ризици термичке оксидације при дуготрајном раду у пећима

EPDM podloške ekonomično dobro funkcionišu za brtvljenje, ali samo kada temperature ne pređu približno 150 stepeni Celzijusovih. Ono što ih čini otpornim na ozon i paru je njihova zasićena hemijska struktura, mada počinju da se razgrađuju veoma brzo čim temperature priđu iznad te granice. Prema nedavnim istraživanjima iz Ruber Vorlda iz 2023. godine, ove podloške gube više od 40 posto svoje elastičnosti nakon otprilike 500 radnih sati na temperaturama iznad 160 stepeni Celzijusovih. Ova degradacija dovodi do pukotina na površini i konačno do neuspeha brtvi na mestima kao što su pekarske rerne, gde je izloženost toploti najkritičnija. Za sekundarne komponente, kao što su spojevi vazdušnih kanala, EPDM još uvek odgovara. Međutim, svako ko pokuša da ih koristi kao glavni materijal za brtvljenje na vratima rerne ili prirubnicama verovatno će imati problema u budućnosti.

Usklađivanje specifikacija gumene podloške sa stvarnim uslovima u industrijskim rernama

Peć za preradu hrane: Brtvene podloške od silikonskog gume koje osiguravaju zaptivanje u skladu sa FDA i integritet vakuumа

Силиконске гумиране подешчице испуњавају стандарде FDA-е 21 CFR 177.2600 за материјале који долазе у контакт са храном, због чега су погодне за примену као што су пецивање, роштињење и вакуумско паковање у индустријским пећима. Ове подешчице могу издржати процесе чишћења паром са температурама до 150 степени Целзијуса у кратким интервалима, без ослобађања штетних супстанци. Она што се посебно истиче је њихова способност да задрже облик током дужег времена. Након што проведу 168 узастопних сати на 177 степени Целзијуса, показују компресиону деформацију од само око 15%. Ова особина значи да настављају да врше одговарајући притисак чак и након бројних отварања и затварања врата пећи. За произвођаче који раде са месним производима или пецивом, ова конзистентност је апсолутно неопходна, јер помаже у одржавању исправних вакуумских заптивки и спречава продирање нежељених микроба у паковану храну током целих серија производње.

Регулација температуре метала и катализаторски шупљи уређаји: Витон® гумени заптивни прстенови отпорни на пару, масне паре и киселе гасове

Витон® (FKM) заптивни прстенови издржавају непрекидан рад на око 204°C у тешким условима термичке обраде. Они добро издржавају проблеме као што су набубњење или затврдњавање услед магле од уља за хлађење, киселих испуштених гасова и јаких млазева паре који се често јављају приликом регулације температуре алуминијума и система за третирање испуста. Након што проведу око 1.000 сати на температурама до 230°C, ови заптивни прстенови и даље задржавају свој облик са мање од 20% компресионог сета. То значи да одржавају адекватно заптивање чак и у харашним условима пуним токсина или под притиском. Поред тога, њихова отпорност на нагле промене температуре спречава појаву пукотина када се студене делове ставе у вруће коморе око 400°F.

Кључни фактори који нису повезани са температуром приликом избора и инсталирања гумених заптивних прстенова

Када је у питању трајање чепова, температура није увек главни проблем. Хемијска компатибилност је подједнако, ако не и више, важна. Многа индустријска окружења излажу опрему агресивним хемикалијама које са временом разграђују материјале. Размислите о алкалијама, оним органским растварачима за које сви знамо или киселим супстанцама које настају током прераде хране и обраде метала. Ове супстанце могу постепено оштетити материјале чак и кад су температуре у прихватљивим границама. Узмите, на пример, каталитичке шупљне пећи засићене паром — оне заиста захтевају материјале који отпорно реагују на водоне базиране реакције. А онда постоји и питање киселих система за испуштање отпадних гасова, који захтевају специјалне полимере као што је Витон, који се неће истопити у киселим условима. Правилан избор има огроман утицај на трошкове одржавања и укупан век трајања опреме.

Фактори спољашњег окружења — укључујући УВ зрачење и озон — такође разграђују еластомере, нарочито поред отвора за вентилацију или рерни које су постављене на отвореном. Иако силикон показује изузетну отпорност на озон (према ASTM D1149), брзо набубре од течности на бази нафте. Супротно томе, Витон® отпоран је на уља, али губи својства у сталним условима високе паре.

Избор правилне инсталације важан је колико и све остало. Када се фланце превише стегну током монтаже, долази до такозваног прематурног компресионог сета, што може смањити заптивну силу скоро за половину, према ASTM стандардима. Кључно је овде применити одговарајући момент затезања, који треба прилагодити на основу тврдоће подложнице и њене стварне дебљине. Ово помаже у спречавању проблема као што су екструзија материјала или трајна промена облика. За стално одржавање, редовни прегледи су неопходни. Обратите пажњу на знакове као што су пукотине које се формирају на површинама, промене у осећају тврдоће материјала (мерено у Јединицама Стор А) и кашњење при враћању у првобитни облик након што се отпусти притисак. Ово су сигнали упозорења да би ствари могле да клоне ка отказивању ако се нешто не предузме на време.

Кључне разматрање укључују:

• Профил излагања хемикалијама (киселине, базе, растварачи, пара)
• Потребна толеранција компресионог сета под трајним оптерећењем
• Otpornost na UV/ozon prema ASTM D1149
• Specifikacije momenta pritezanja usklađene sa tvrdoćom i geometrijom podloške

Često postavljana pitanja

Zašto otporne gumene podloške na toplotu propadaju?

Otporne gumene podloške na toplotu uglavnom propadaju zbog termičkog naprezanja, neadekvatnog izbora materijala i izloženosti hemikalijama. Tokom vremena, ovi faktori dovode do pucanja, smanjene elastičnosti i narušavanja integriteta zaptivanja.

Šta je degradacija kompresionog seta i koji su njegovi efekti?

Degradacija kompresionog seta nastaje kada guma izgubi elastičnost nakon dugotrajnog izlaganja visokim temperaturama, što uzrokuje trajnu deformaciju. Ovo može dovesti do neravnih površina zaptivanja i povećane verovatnoće curenja.

Zašto se silikonska guma preferira za pećnice u preradi hrane?

Silikonske gumene podloške ispunjavaju standarde FDA-a, osiguravajući bezbedan kontakt sa hranom. One zadržavaju oblik čak i nakon višestrukih ciklusa zagrevanja i mogu da podnesu čišćenje parom bez otpuštanja štetnih supstanci.

Šta čini Viton® gumene podloške pogodnim za pećnice za kaljenje metala?

Viton®-сализи су отпорни на високе температуре, уља и киселе услове, због чега су идеални за тешке услове термичке обраде. Они одржавају свој облик и заптивне карактеристике, чак и након дуготрајног излагања неповољним условима.

Колико је важан правилан монтажа гумених сализа?

Правилна инсталација је од кључног значаја како би се избегли проблеми попут прематурног компресионог сета и екструзије материјала. То подразумева примену одговарајућег момента притезања у зависности од тврдоће и дебљине сализа како би се осигурала оптимална заптивна сила.