Materialul PEEK (polieteretercetonă), valorificându-și proprietățile remarcabile și complete, a devenit o alternativă cheie la materialele tradiționale (cum ar fi PTFE, metal, PA, PPS etc.) în domeniul etanșării pompelor și valvelor. Este potrivit în special pentru condiții dure de funcționare care implică temperaturi ridicate, presiuni ridicate, coroziune puternică și cerințe ridicate de curățenie.
I. Scenarii de aplicații de bază
Aplicarea PEEK în etanșarea pompelor și a supapelor este foarte extinsă, acoperind în principal următoarele scenarii:
Industria petrochimică și energetică:
Componente de aplicare: Inele de etanșare pentru conducte de petrol și gaze, etanșări pentru scule de foraj, etanșări pentru supape (de exemplu, robinete cu bilă, supape de control), inele de etanșare pentru pompe (de exemplu, pompe electrice submersibile), plăci de supape pentru compresor etc.
Caracteristicile condițiilor de funcționare: Mediul conține adesea componente extrem de corozive, cum ar fi hidrogen sulfurat, dioxid de carbon și saramură, și funcționează în medii cu temperaturi ridicate și presiune ridicată.
Baza documentului: Mai multe documente afirmă în mod explicit că etanșările din PEEK pot rezista eficient la mediile corozive din țiței, își mențin stabilitatea dimensională și performanța de etanșare la temperaturi și presiuni ridicate și au o durată de viață mult mai lungă decât materialele tradiționale precum PTFE. În domeniul petrolului și gazelor, PEEK înlocuiește treptat PTFE ca material pentru inelele de etanșare.
Industria proceselor chimice:
Componente de aplicare: Pompe și valve chimice, etanșări pentru reactoare, conectori pentru conducte, elemente filtrante rezistente la coroziune etc.
Caracteristici ale condițiilor de funcționare: Contact cu diverse substanțe chimice, cum ar fi acizi tari, alcali tari și solvenți organici, necesitând o inerție chimică și o puritate extrem de ridicate din partea materialului.
Baza documentului: PEEK prezintă o rezistență chimică excelentă; de obicei, doar acidul sulfuric concentrat îl poate dizolva sau deteriora, iar rezistența sa la coroziune este comparabilă cu cea a oțelului nichelat. Proprietățile sale autolubrifiante elimină sau reduc nevoia de ulei lubrifiant, evitând în mod fundamental contaminarea mediului de reacție cu lubrifianți.
Mașini generale și producție de înaltă calitate:
Componente de aplicare: Valve industriale, etanșări pentru sisteme hidraulice, etanșări pentru rulmenți, etanșări pentru pompe de vid etc.
Caracteristicile condițiilor de funcționare: Cerințe privind rezistența la uzură, rezistența la oboseală, durata lungă de viață și funcționarea, eventual, însoțită de temperaturi ridicate sau medii corozive.
Baza documentului: PEEK combină o rigiditate excelentă, tenacitate și rezistență la oboseală cu o bună rezistență la uzură (coeficient de frecare de până la 0,1-0,4). Poate menține performanța la temperaturi de până la 250°C, fiind potrivit pentru scenarii cu sarcini mari și uzură ridicată.
Mașini generale și producție de înaltă calitate:
Componente de aplicare: Valve industriale, etanșări pentru sisteme hidraulice, etanșări pentru rulmenți, etanșări pentru pompe de vid etc.
Caracteristicile condițiilor de funcționare: Cerințe privind rezistența la uzură, rezistența la oboseală, durata lungă de viață și funcționarea, eventual, însoțită de temperaturi ridicate sau medii corozive.
Baza documentului: PEEK combină o rigiditate excelentă, tenacitate și rezistență la oboseală cu o bună rezistență la uzură (coeficient de frecare de până la 0,1-0,4). Poate menține performanța la temperaturi de până la 250°C, fiind potrivit pentru scenarii cu sarcini mari și uzură ridicată.
II. Avantaje de performanță și justificarea substituției
Înlocuirea altor materiale cu PEEK în domeniul etanșării pompelor și valvelor se bazează în principal pe următoarele avantaje de performanță:
Rezistență excepțională la coroziune chimică: Rezistent la majoritatea acizilor, alcalinilor, hidrocarburilor și solvenților, cu performanțe apropiate de cele ale oțelului nichelat, depășind cu mult pe cele ale materialelor plastice inginerești obișnuite. Acest lucru îl face o alternativă ideală îmbunătățită la PTFE în domeniile chimice și de petrol și gaze.
Rezistență remarcabilă la temperaturi ridicate: Temperatură de funcționare pe termen lung de până la 260°C, capabilă să reziste la peste 300°C pe termen scurt, cu o temperatură ridicată de deviere a căldurii la sarcină. Acest lucru asigură că etanșările nu se înmoaie sau nu se deteriorează în fluide sau medii cu temperaturi ridicate.
Proprietăți mecanice excelente și stabilitate dimensională: Rezistență ridicată, rigiditate ridicată, împreună cu o tenacitate bună. Rezistență remarcabilă la fluaj și la oboseală sub solicitări alternative și presiune pe termen lung, menținând un contact strâns al suprafețelor de etanșare pentru a preveni scurgerile.
Frecare redusă și autolubrifiere: Coeficient de frecare redus cu efecte de autolubrifiere. Această caracteristică îl face deosebit de potrivit pentru aplicații în care uleiul lubrifiant nu poate sau nu ar trebui utilizat (de exemplu, alimente, produse farmaceutice, substanțe chimice de înaltă puritate) și reduce uzura, prelungind durata de viață a etanșării.
Absorbție extrem de scăzută a umidității și rezistență la hidroliză: Rata de absorbție a apei saturate la 23°C este de numai 0,4%, iar performanța rămâne stabilă la temperaturi ridicate, abur de înaltă presiune și apă fierbinte. Evită modificările dimensionale și defectarea etanșării din cauza expansiunii prin absorbție de apă, fiind potrivit pentru sisteme cu abur și medii umede.
Puritate ridicată și degazare redusă: Procesare curată, potrivită pentru etanșările de pompe și valve în industrii cu cerințe extrem de ridicate de curățenie, cum ar fi semiconductorii și industria farmaceutică.
Depășirea defectelor materialelor tradiționale: Documentele subliniază în mod specific faptul că materialul tradițional de etanșare a conductelor de petrol, PTFE (politetrafluoroetilenă), chiar și atunci când este armat cu materiale compozite, prezintă în continuare probleme precum uzura rapidă, curgerea la rece (fluaj) și fracturarea ușoară la temperaturi și presiuni ridicate. Inelele de etanșare din PEEK depășesc aceste deficiențe, menținând în același timp o rezistență la coroziune comparabilă cu PTFE, ceea ce le face un material îmbunătățit ideal.
III. Cazuri tipice de aplicare
Cazurile specifice de aplicare a PEEK în etanșarea pompelor și valvelor includ:
Garnituri pentru pompe de ulei, garnituri în formă de 3, inele de etanșare pentru pompe și supape.
Supape, corpuri de pompe, rulmenți și etanșări pentru pompe și supape chimice.
Componente de etanșare pentru robinete criogenice cu bilă și țevi compozite termoplastice în câmpuri petroliere subsaline.
Folosite ca plăci de supape ale compresorului, segmenți de piston și diverse garnituri în echipamentele mecanice.
IV. Companii afiliate
III. Cazuri tipice de aplicare
Cazurile specifice de aplicare a PEEK în etanșarea pompelor și valvelor includ:
Garnituri pentru pompe de ulei, garnituri în formă de 3, inele de etanșare pentru pompe și supape.
Supape, corpuri de pompe, rulmenți și etanșări pentru pompe și supape chimice.
Componente de etanșare pentru robinete criogenice cu bilă și țevi compozite termoplastice în câmpuri petroliere subsaline.
Folosite ca plăci de supape ale compresorului, segmenți de piston și diverse garnituri în echipamentele mecanice.
IV. Companii afiliate
Companiile care furnizează materiale sau produse PEEK în domeniul etanșării pompelor și valvelor includ:
Victrex (Regatul Unit): Lider global în PEEK, ale cărui soluții de înaltă performanță sunt aplicate în medii de etanșare solicitante pentru explorarea petrolului.
Dalian Luyang Technology Development Co., Ltd.: Specializată în producerea de materiale și produse PEEK modificate. Produse precum șuruburi, coliere de cablu și etanșări din PEEK sunt aplicate direct în scenarii precum pompe de ulei și valve.
V. Rezumat
În concluzie, materialul PEEK, datorită combinației sale unice de proprietăți - rezistență la coroziune, rezistență la temperaturi ridicate și presiune, rezistență la uzură, autolubrifiere și stabilitate dimensională - abordează blocajele de performanță ale materialelor tradiționale în condiții extreme de funcționare în domeniul etanșării pompelor și supapelor. Nu numai că îmbunătățește semnificativ fiabilitatea și durata de viață a etanșărilor, reducând costurile de întreținere, dar îndeplinește și cerințele de curățenie și fără contaminare ale industriilor speciale (cum ar fi semiconductorii, industria farmaceutică și industria alimentară). Având în vedere tendințele de înlocuire a oțelului cu materiale plastice și localizarea echipamentelor de ultimă generație, se așteaptă ca rata de penetrare a PEEK în acest domeniu critic al componentelor de bază ale etanșării pompelor și supapelor să continue să crească.
