A PEEK (poliéter-éterketon) anyag, kiemelkedő, átfogó tulajdonságait kihasználva, kulcsfontosságú alternatívává vált a hagyományos anyagokkal (mint például a PTFE, fém, PA, PPS stb.) szemben a szivattyú- és szeleptömítések területén. Különösen alkalmas zord üzemi körülményekhez, magas hőmérséklethez, nagy nyomáshoz, erős korrózióhoz és magas tisztasági követelményekhez.
I. Alapvető alkalmazási forgatókönyvek
A PEEK alkalmazása szivattyú- és szeleptömítésben igen széleskörű, főként a következő forgatókönyveket fedi le:
Petrolkémiai és Energiaipar:
Alkalmazási alkatrészek: Olaj- és gázvezetékek tömítőgyűrűi, fúrólyuk-szerszám tömítések, szeleptömítések (pl. gömbcsapok, szabályozószelepek), szivattyú tömítőgyűrűk (pl. merülő elektromos szivattyúk), kompresszor szeleptányérok stb.
Üzemeltetési feltételek jellemzői: A közeg gyakran erősen korrozív összetevőket, például hidrogén-szulfidot, szén-dioxidot és sóoldatot tartalmaz, és magas hőmérsékletű és nagynyomású környezetben működik.
Dokumentum alapja: Több dokumentum is kifejezetten kimondja, hogy a PEEK tömítések hatékonyan ellenállnak a nyersolaj korrozív közegeinek, magas hőmérsékleten és nyomáson is megőrzik méretstabilitásukat és tömítőteljesítményüket, és élettartamuk messze meghaladja a hagyományos anyagok, például a PTFE élettartamát. Az olaj- és gáziparban a PEEK fokozatosan felváltja a PTFE-t a tömítőgyűrűk anyagaként.
Vegyipari feldolgozóipar:
Alkalmazási alkatrészek: Vegyipari szivattyúk és szelepek, reaktortömítések, csővezeték-csatlakozók, korrózióálló szűrőelemek stb.
Üzemeltetési feltételek jellemzői: Érintkezés különféle vegyszerekkel, például erős savakkal, erős lúgokkal és szerves oldószerekkel, amelyek rendkívül magas kémiai inertséget és tisztaságot igényelnek az anyagtól.
Dokumentum alapja: A PEEK kiváló kémiai ellenállást mutat; jellemzően csak a tömény kénsav képes feloldani vagy károsítani, korrózióállósága pedig összehasonlítható a nikkelacéléval. Önkenő tulajdonságai kiküszöbölik vagy csökkentik a kenőolaj szükségességét, alapvetően elkerülve a reakcióközeg kenőanyagokkal való szennyeződését.
Általános gépgyártás és csúcskategóriás gyártás:
Alkalmazási alkatrészek: Ipari szelepek, hidraulikus rendszer tömítések, csapágytömítések, vákuumszivattyú tömítések stb.
Üzemeltetési feltételek jellemzői: Kopásállóságra, fáradásállóságra, hosszú élettartamra és a magas hőmérséklettel vagy korrozív környezettel való üzemeltetésre vonatkozó követelmények.
Dokumentum alapja: A PEEK kiváló merevséget, szívósságot és kifáradási ellenállást ötvöz jó kopásállósággal (akár 0,1-0,4 súrlódási együttható). Akár 250°C-os hőmérsékleten is képes fenntartani a teljesítményét, így alkalmas nagy terhelésű és kopásnak kitett helyzetekre.
Általános gépgyártás és csúcskategóriás gyártás:
Alkalmazási alkatrészek: Ipari szelepek, hidraulikus rendszer tömítések, csapágytömítések, vákuumszivattyú tömítések stb.
Üzemeltetési feltételek jellemzői: Kopásállóságra, fáradásállóságra, hosszú élettartamra és a magas hőmérséklettel vagy korrozív környezettel való üzemeltetésre vonatkozó követelmények.
Dokumentum alapja: A PEEK kiváló merevséget, szívósságot és kifáradási ellenállást ötvöz jó kopásállósággal (akár 0,1-0,4 súrlódási együttható). Akár 250°C-os hőmérsékleten is képes fenntartani a teljesítményét, így alkalmas nagy terhelésű és kopásnak kitett helyzetekre.
II. Teljesítménybeli előnyök és helyettesítési indokok
A PEEK-kel való helyettesítése a szivattyú- és szeleptömítés területén elsősorban a következő teljesítménybeli előnyökön alapul:
Kivételes kémiai korrózióállóság: Ellenáll a legtöbb savnak, lúgnak, szénhidrogénnek és oldószernek, teljesítménye közel áll a nikkelacéléhoz, de messze meghaladja a hagyományos műszaki műanyagokét. Ez ideális továbbfejlesztett alternatívájává teszi a PTFE-nek a vegyipari, valamint az olaj- és gázipari területeken.
Kiemelkedő hőállóság: Hosszú távon akár 260°C-ig terjedő üzemi hőmérsékletet is elvisel, rövid távon akár 300°C feletti hőmérsékletet is elvisel, nagy terhelésű hőelhajlási hőmérséklettel. Ez biztosítja, hogy a tömítések ne lágyuljanak meg vagy ne romoljanak el magas hőmérsékletű folyadékokban vagy környezetben.
Kiváló mechanikai tulajdonságok és méretstabilitás: Nagy szilárdság, nagy merevség, jó szívóssággal párosulva. Kiemelkedő kúszási ellenállás és fáradási ellenállás váltakozó feszültség és hosszú távú nyomás alatt, szoros érintkezést biztosítva a tömítőfelületek között a szivárgás megakadályozása érdekében.
Alacsony súrlódás és önkenő képesség: Alacsony súrlódási együttható önkenő hatással. Ez a tulajdonság különösen alkalmassá teszi olyan alkalmazásokhoz, ahol kenőolajat nem lehet vagy nem szabad használni (pl. élelmiszerek, gyógyszerek, nagy tisztaságú vegyszerek), és csökkenti a kopást, meghosszabbítva a tömítés élettartamát.
Rendkívül alacsony nedvességfelvétel és hidrolízis-állóság: A telített vízfelvétel aránya 23°C-on mindössze 0,4%, és a teljesítménye stabil marad magas hőmérsékletű, nagynyomású gőzben és forró vízben. Elkerüli a méretváltozásokat és a tömítési hibákat a vízfelvétel tágulása miatt, alkalmas gőzrendszerekhez és párás környezetekhez.
Nagy tisztaság és alacsony gázkibocsátás: Tiszta feldolgozás, alkalmas szivattyú- és szeleptömítésekhez olyan iparágakban, ahol rendkívül magasak a tisztasági követelmények, például a félvezetők és a gyógyszeripar.
A hagyományos anyagok hibáinak leküzdése: A dokumentumok kifejezetten rámutatnak, hogy a hagyományos olajvezeték-tömítőanyag, a PTFE (politetrafluoretilén), még kompozit erősítés esetén is olyan problémákkal küzd, mint a gyors kopás, a hidegfolyás (kúszás) és a könnyű törés magas hőmérsékleten és nyomáson. A PEEK tömítőgyűrűk kiküszöbölik ezeket a hiányosságokat, miközben a PTFE-hez hasonló korrózióállóságot biztosítanak, így ideális továbbfejlesztett anyaggá válnak.
III. Tipikus alkalmazási esetek
A PEEK szivattyú- és szeleptömítésekben való alkalmazásának konkrét esetei a következők:
Olajszivattyú tömítések, 3 alakú tömítések, szivattyú- és szeleptömítőgyűrűk.
Szelepek, szivattyúházak, csapágyak és tömítések vegyipari szivattyúkhoz és szelepekhez.
Tömítőelemek kriogén gömbcsapokhoz és hőre lágyuló kompozit csövekhez szubasóolajmezőkben.
Kompresszor szeleptányérokként, dugattyúgyűrűkként és különféle tömítésekként használják mechanikus berendezésekben.
IV. Kapcsolódó vállalatok
III. Tipikus alkalmazási esetek
A PEEK szivattyú- és szeleptömítésekben való alkalmazásának konkrét esetei a következők:
Olajszivattyú tömítések, 3 alakú tömítések, szivattyú- és szeleptömítőgyűrűk.
Szelepek, szivattyúházak, csapágyak és tömítések vegyipari szivattyúkhoz és szelepekhez.
Tömítőelemek kriogén gömbcsapokhoz és hőre lágyuló kompozit csövekhez szubasóolajmezőkben.
Kompresszor szeleptányérokként, dugattyúgyűrűkként és különféle tömítésekként használják mechanikus berendezésekben.
IV. Kapcsolódó vállalatok
A szivattyú- és szeleptömítés területén PEEK anyagokat vagy termékeket kínáló vállalatok a következők:
Victrex (Egyesült Királyság): A PEEK globális piacvezetője, amelynek nagy teljesítményű megoldásait igényes tömítési környezetekben alkalmazzák az olajkutatás során.
Dalian Luyang Technology Development Co., Ltd.: Módosított PEEK anyagok és termékek gyártására specializálódott. Az olyan termékeket, mint a PEEK csavarok, kábelkötegelők és tömítések, közvetlenül alkalmazzák olyan esetekben, mint az olajszivattyúk és szelepek.
V. Összefoglalás
Összefoglalva, a PEEK anyag a tulajdonságainak egyedülálló kombinációjának – korrózióállóság, magas hőmérséklet- és nyomásállóság, kopásállóság, önkenő képesség és méretstabilitás – köszönhetően kiküszöböli a hagyományos anyagok teljesítménybeli szűk keresztmetszeteit extrém üzemi körülmények között a szivattyú- és szeleptömítések területén. Nemcsak jelentősen javítja a tömítések megbízhatóságát és élettartamát, csökkentve a karbantartási költségeket, hanem megfelel a speciális iparágak (például a félvezetők, a gyógyszeripar és az élelmiszeripar) tisztasági és szennyeződésmentességi követelményeinek is. Az acél műanyagokkal való helyettesítésének trendjeivel és a csúcskategóriás berendezések lokalizációjával a PEEK penetrációja várhatóan tovább fog növekedni a szivattyú- és szeleptömítés ezen kritikus alapvető alkatrész területén.
