Materiaalbeperkingen van vezelrubberpakkingen

Er kunnen veel redenen zijn voor lekkage bij flensverbindingen, maar terugkerende lekkages zijn vaak het gevolg van het niet aanpakken van de werkelijke oorzaak. Een van de oorzaken kan het effect zijn van het gekozen pakkingmateriaal. Met name het niet respecteren van de materiaalgrenzen van een bepaalde pakking in relatie tot de bedrijfsparameters.

Vóór de eigenlijke installatie moeten verschillende vragen worden gesteld. Als alle antwoorden bevestigend zijn, kan worden aangenomen dat de flensverbinding vervolgens veilig en betrouwbaar dicht zal zijn.

• Is er een aanhaalmomentberekening uitgevoerd die rekening houdt met de spanningen op alle onderdelen van de flensverbinding in de bedrijfsomstandigheden?
• Heb ik een geschikt ontworpen afdichting die veilig bestand is tegen de bedrijfsparameters, d.w.z. temperatuur, druk, medium?
• Komt het smeermiddel dat in de berekening wordt getoond overeen met het smeermiddel dat ik ga gebruiken om de bevestiger te behandelen? En heeft dit smeermiddel gemeten waarden van de wrijvingscoëfficiënt volgens EN 16047?
• Zijn de zittingoppervlakken van de flenzen vrij van zichtbare beschadigingen?
• Is het bevestigingsmiddel onbeschadigd, gereinigd en goed gesmeerd?
• Wordt de montageprocedure volgens EN 1591-4 gevolgd? En is het montagepersoneel opgeleid volgens deze norm?

Tegenwoordig bestaat er geen universeel afdichtingsmateriaal zoals het asbestmateriaal "Klingerit" dat vroeger werd gebruikt. Elk materiaal heeft zijn grenzen en deze worden bepaald door het zwakste deel.

Voor vezelrubbermaterialen in het algemeen is het zwakste deel het rubber, d.w.z. NBR, CSM enz. De temperatuurbestendigheid van deze elastomeren varieert van -20 °C tot maximaal 150 °C. Daarom kan de temperatuurbestendigheid niet worden verhoogd door bijvoorbeeld grafiet, aramide enz. toe te voegen. Toch wordt vaak beweerd dat deze materialen 'kortstondig' kunnen worden gebruikt, zelfs bij 350 °C. Maar kan de term 'kortstondig' worden gespecificeerd?

De verhouding van de verschillende componenten in vezelrubbermaterialen is als volgt.

• ca. 15 % grafiet, aramide of synthetische vezels
• ongeveer 25-45 % zijn elastomere bindmiddelen, d.w.z. NBR, CSM, enz.
• ongeveer 40-60 % zijn vulstoffen

Asbestpakkingen daarentegen bestonden voor ongeveer 80% uit asbest zelf en voor de rest uit elastomere bindmiddelen en vulstoffen.

Het hoge aandeel elastomeerbindmiddelen in vezelrubber pakkingen laat zien waarom de vervanging van asbestpakkingen door deze pakkingen een veel voorkomende oorzaak van lekkage is. Vooral bij toepassingen met temperaturen boven 150 °C hebben elastomeren last van verharding, volumeverlies (dikte) en elasticiteitsverlies. Om deze redenen treedt vervolgens lekkage op bij de flensverbinding (vooral daar waar de temperatuur verandert).

Als voorbeeld uit onze ervaring noemen we de oplossing voor een lek bij een hoogwaardige stoomverwarmer. Dit is een drukvat met temperaturen rond 350 °C en een stoomdruk van 3,1 MPa. Het lek trad altijd op nadat de bedrijfstemperatuur was verlaagd. De oorzaak was het gebruik van een vezelrubberen pakking die totaal ongeschikt was voor de parameters. We hebben de betrouwbaarheid en dichtheid van de verbinding opgelost door de oorspronkelijke afdichting te vervangen door een Dynagraph-afdichting met een gegolfde roestvrijstalen kern en grafietfolie._

(/files/Artikelen/Vervanging-afdichting400px.png)

Spikeverwarming_

Dyngrafische pakkingen

De parameters in de materiaalfiches van de leveranciers zijn eerder marketinginformatie.

Daarom moet de informatie in de PT-diagrammen onder voorbehoud worden gelezen en met betrekking tot de specifieke bedrijfs- en dimensionale parameters van de flensverbinding. Vooral voor afdichtingstoepassingen rond de extremen die in de PT-diagrammen zijn aangegeven.

(/files/Artikelen/Voorbeeld-PT-diagram-600.png)

Voorbeeld PT-diagram_

Afdichtingen van hoogwaardig vezelrubber hebben hun plaats in de flensverbinding. Ze mogen echter alleen worden gebruikt voor de toepassingen waarvoor ze bedoeld zijn.