ישנם סוגים רבים של אטמי איטום, ולאטמים העשויים מחומרים שונים יש יישומים והבדלי ביצועים שונים. אז איזה חומר עדיף? איך לבחור ספציפית? העורך בחר 8 אטמי איטום נפוצים לניתוח והשוואה. רק על ידי הבנת הפרמטרים המפורטים נוכל לעשות בחירה מדויקת יותר!
1. יריעת גומי תעשייתית
גומי טבעי מתאים למדיה כגון מים, מי ים, אוויר, גזים אינרטים, אלקליות, תמיסות מי מלח וכו', אך אינו עמיד בפני שמן מינרלי וממיסים לא קוטביים. טמפרטורת השימוש לטווח ארוך שלו אינה עולה על 90 מעלות, וביצועי הטמפרטורה הנמוכים שלו מצוינים. ניתן להשתמש בו מעל -60 מעלות .
גומי ניטריל מתאים למוצרי נפט כגון נפט, שמן סיכה, מזוט וכו'. טמפרטורת השימוש לטווח ארוך שלו היא 120 מעלות, והוא יכול לעמוד ב-150 מעלות בשמן חם, עם טווח טמפרטורות נמוך של -10 ~-20 תואר.
גומי כלורופרן מתאים למי ים, חומצות חלשות, בסיסים חלשים ותמיסות מלח. יש לו עמידות מצוינת להזדקנות חמצן ואוזון, ועמידות השמן שלו נחותה מגומי ניטריל אך עדיפה על גומיות כלליות אחרות. טמפרטורת השימוש לטווח ארוך שלו היא מתחת ל-90 מעלות, וטמפרטורת השימוש המקסימלית אינה עולה על 130 מעלות. הטמפרטורה הנמוכה היא -30~-50 מעלות.
ישנם זנים מרובים של גומי פלואור, כל אחד עם עמידות מצוינת לחומצות וחמצון, כמו גם עמידות לשמנים ולממסים. ניתן להשתמש בו כמעט בכל המדיה החומצית, כמו גם בשמנים וממיסים מסוימים, עם טמפרטורת שימוש לטווח ארוך מתחת ל-200 מעלות.
יריעת גומי משמשת בדרך כלל כאטם אוגן עבור צינורות או בורות ביוב וחורי יד המפורקים לעתים קרובות, עם לחץ שאינו עולה על 1.568MPa. בין סוגים שונים של אטמים, אטמי גומי הם הרכים ביותר ובעלי ביצועי הידבקות טובים, שיכולים להשיג אפקט איטום עם כוח הידוק מוקדם קטן. לכן, כאשר הוא נתון ללחץ פנימי, האטם נוטה לשחול בשל עוביו או קשיותו הנמוכה.
יריעות גומי המשמשות בממיסים אורגניים כמו בנזן, קטונים ואתרים נוטים להתנפח, לעלות במשקל, להתרכך ולהידבק, מה שמוביל לכשל באיטום. בדרך כלל, אם מידת הנפיחות עולה על 30%, לא ניתן להשתמש בה.
בתנאי לחץ נמוך (במיוחד מתחת ל-0.6MPa) ובתנאי ואקום, מתאים יותר להשתמש ברפידות גומי. לחומרי גומי יש צפיפות טובה וחדירות אוויר נמוכה. לדוגמה, fluoroberger הוא אטם האיטום המתאים ביותר עבור מיכלי ואקום, עם דרגת ואקום מקסימלית של 1.3 × 10-7Pa. כאשר משתמשים ברפידות גומי בטווח הוואקום של 10-1~10-7Pa, יש לאפות ולפנות אותן.
2. יריעת גומי אסבסט
מחיר נמוך יותר בהשוואה לאטמים אחרים, נוח לשימוש; הבעיה הגדולה ביותר היא שלמרות שמוסיפים גומי וחומרי מילוי לחומר האטם, הם עדיין לא יכולים למלא לחלוטין את הנקבוביות הקטנות המחוברות ביניהן, וכתוצאה מכך לחדירת עקבות. לכן, לא ניתן להשתמש בו במדיה מזהמת מאוד גם אם הלחץ והטמפרטורה אינם גבוהים. בשימוש במדיות שמן בטמפרטורות גבוהות, בדרך כלל בשלב מאוחר יותר של השימוש, עקב התפחה של גומי וחומרי מילוי, החוזק פוחת, החומר הופך רופף וחדירה מתרחשת בממשק ובתוך האטם, וכתוצאה מכך נוצרת קוקוס ועישון. בנוסף, יריעות גומי אסבסט נוטות להיצמד למשטח איטום האוגן בטמפרטורות גבוהות, מה שמביא צרות רבות להחלפת האטמים.
לחץ השימוש של אטמים במדיות שונות בתנאי חימום תלוי בקצב שימור החוזק של חומר האטם. מים גבישיים ומים ספוגים קיימים בחומרי סיבי אסבסט. ב-110 מעלות, 2/3 מהמים הנספגים בין סיבים כבר שקעו, וחוזק המתיחה של הסיבים יורד בכ-10%; ב-368 מעלות, כל המים הנספגים יורדים, וחוזק המתיחה של הסיבים יורד בכ-20%; מעבר ל-500 מעלות, מי קריסטל מתחילים לזרז והחוזק פוחת.
למדיום יש השפעה משמעותית גם על חוזקן של יריעות גומי אסבסט. יריעות גומי אסבסט מכילות יוני כלוריד וסולפידים, שיכולים בקלות לשתות את הסוללה המקורית עם אוגני מתכת לאחר ספיגת מים. במיוחד, תכולת הגופרית ביריעות גומי אסבסט עמידות בשמן גבוהה פי כמה מזו שביריעות גומי אסבסט רגילות, ולכן הן אינן מתאימות לשימוש במדיה לא שומנית. אטמים עשויים להתנפח בשמן ובאמצעי ממס, אבל בטווח מסוים, יש לזה השפעה מועטה על ביצועי האיטום. לדוגמה, יריעת גומי האסבסט עמידה בשמן 400 נתונה לבדיקת טבילה של 24-שעה בדלק תעופה בטמפרטורת הסביבה, עם דרישה שהעלייה במשקל ספיגת השמן לא תעלה על 15%.
3. פוליטטראפלואורואתילן
פוליטטראפלואורואתילן נוטה לזרימה קרה וזחילה תחת לחץ וטמפרטורה גבוהה, ולכן הוא משמש בדרך כלל בלחץ נמוך, טמפרטורה בינונית, חומר קורוזיבי חזק ולא מזהם כגון חומצות חזקות, בסיסים חזקים, הלוגנים, תרופות וכו'. טמפרטורת ההפעלה היא 150 מעלות והלחץ נמוך מ-1MPa. למרות שמלא בפוליטטרה-פלואורואתילן חוזק גבוה יותר, טמפרטורת השימוש שלו אינה עולה על 200 מעלות ועמידות הקורוזיה שלו יורדת. לחץ ההפעלה המקסימלי של רפידות פוליטטראפלואורואתילן בדרך כלל אינו עולה על 2MPa.
עקב עליית הטמפרטורה החומר עובר זחילה וכתוצאה מכך ירידה משמעותית בלחץ האיטום. גם ללא התחממות, ככל שעובר הזמן, עומס הלחיצה על משטח האיטום יקטן, וכתוצאה מכך "תופעת הרפיית הלחץ". תופעה זו מתרחשת באטמים שונים, אך תופעת הרפיית המתח של אטמי PTFE חמורה יותר ויש לשים לב אליה.
מקדם החיכוך של פולי-טטראפלואוראתילן קטן יחסית (עם מתח לחיצה גדול מ-4MPa ומקדם חיכוך של 0.035-0.04), והאטם נוטה להחליק החוצה במהלך הידוק מוקדם, כך שהוא עדיף להשתמש במשטח אוגן קמור קמור. כאשר משתמשים באוגן שטוח, הקוטר החיצוני של האטם יכול להיות במגע עם הבורג כדי למנוע מהאטם להחליק החוצה.
בשל העובדה שציוד האמייל נעשה על ידי התזת שכבת זיגוג חרסינה על משטח המתכת וסינטרה, שכבת הגלזורה שבירה מאוד. בנוסף, ההתזה והזרימה הלא אחידה של שכבת הזיגוג מביאים לשטיחות ירודה של משטח האוגן. השימוש באטמים מרוכבים ממתכת עלול לפגוע בקלות בשכבת הזיגוג, לכן מומלץ להשתמש בכרית PTFE עם לוח אסבסט וגומי כחומר הליבה. סוג זה של כרית קל להדבקה למשטח האוגן ועמיד בפני קורוזיה, עם ביצועים טובים.
מפעלים רבים משתמשים ביריעות גומי אסבסט עטופות בסרט פולי-טטרה-פלואורואתילן בחומרים קורוזיביים מאוד עם טמפרטורה ולחץ נמוכים, המשמשים בבורות ביוב וצינורות המפורקים לעתים קרובות. בשל הייצור והשימוש הנוחים שלו, הוא די פופולרי.
4. לוח שרף אסבסט ואטם לוח אסבסט ספוג
משמש בדרך כלל לצינורות, משאבות, שסתומים, אוגני כניסה ויציאה במדיות חומציות שונות, עם טמפרטורת שימוש של 80 מעלות ולחץ מתחת ל-0.6MPa.
אטמי אסבסט מתאימים לתנאי לחץ נמוך וטמפרטורה גבוהה עם לחץ מתחת ל-0.1MPa וטמפרטורה שאינה עולה על 800 מעלות. ובהתאם לדרישות הספציפיות של הציוד, ניתן לארוג אותו לאטמים ברוחב, בעובי ובקטרים שונים. או לחתוך את סרט האסבסט ולהחיל אותו ישירות על פני השטח של האוגן. הוא משמש בממשק של תנורים גדולים לחמצון חומצה גופרתית וחומצה חנקתית, כמו גם ציוד לא מעובד, והשפעתו עולה בהרבה על זו של חבל האסבסט המקורי.
5. כרית אסבסט עטופה ממתכת
כיסוי יריעות אסבסט או יריעות גומי אסבסט ביריעות מתכת מונע מגע ישיר עם התווך, מונע ירידה בחוזק סיבי האסבסט ומונע דליפה ובכך מרחיב את טווח השימוש ביריעות גומי אסבסט.
הטמפרטורה הכללית לשימוש ברפידות אסבסט עטופות מתכת היא 450 מעלות (חלקן עשויות להגיע ל-600~700 מעלות, כגון בגז פליט בלחץ אטמוספרי~0.16MPa), ולחץ הפעולה הוא 4MPa, עם מקסימום של 6MPa. אם הלחץ גדל עוד יותר, האטם נוטה לחצות זרימה, וחומר הליבה מוחל מהחפיפה.
בשל כוח הידוק הבורג הגבוה הנדרש לרפידות אסבסט עטופות מתכת, גם כאשר הלחץ נמוך מ-2.45 MPa, לא ניתן להשתמש באוגנים במשקל של פחות מ-25 ק"ג. אחרת, הקשיחות של אוגנים וברגים תיראה לא מספקת, תגרום לעיוות וכתוצאה מכך לכישלון איטום. יש אנשים המאמינים שאם חומר הליבה משתנה לגומי סינטטי בעל גמישות טובה יותר, כוח ההידוק שלו יקטן. למעשה, זה לא המקרה מכיוון שלאחר ריכוך חומר הליבה, כוח ההידוק נספג בחומר הליבה, שאינו יכול לספק את כוח ההידוק הדרוש ללוח המתכת להיצמד למשטח האוגן, והאטם ניזוק בקלות . בנוסף, במדיה עם ריכוז גבוה של יוני כלוריד ומדיה חומצית, החפיפה בין רפידות נירוסטה לרפידות ברזל נוטה לקורוזיה של חריצים.
אם הטמפרטורה היא מעל 450 מעלות, ניתן להשתמש בסיבים קרמיים או בסיבי פחמן כחומר הליבה. מפעל פלדה מסוים משתמש באטמי סיבים קרמיים מצופים מתכת לטמפרטורות גבוהות של 1100 מעלות, אשר לא נפגעו לאחר שנתיים של שימוש. השימוש בגרפיט גמיש כחומר הליבה יעיל יותר מרפידות אסבסט עטופות מתכת.
ניתן לייצר אטמי מתכת בצורות שונות והם נמצאים בשימוש נרחב לכיסויים גדולים, חורי טעינה ופריקה, אוגני ביוב וכו' במחלפי חום וכורים שונים.
שכבה של יריעת גרפיט גמישה מונחת על פני אטם המתכת. בהשוואה לאטמי מתכת דומים ללא ציפוי משטח, לאטם זה יחס עומס מוקדם קטן יותר וביצועי איטום טובים יותר
מריחת סרט הקימט הגרפיט הגמיש הקיים על פני השטח של רפידות מתכת, רפידות שטוחות ממתכת, רפידות שיניים ואפילו רפידות גומי אסבסט פתרה בעיות דליפה רבות. לדוגמה, למחליף החום במפעל מסוים יש לחץ של 5.88MPa, טמפרטורה של 450 מעלות ומדיום של מימן/שמן וגז. השתמשתי בעבר ברפידות שטוחות ממתכת ורפידות שיניים, שלשתיהן יש דליפות. מאוחר יותר, סרט קמט גרפיט גמיש הודבק על הרפידה השטוחה כדי לפתור בעיה זו. יש לציין שצורת אטם זו היא אמצעי פשוט לפתרון דליפת אטם אוגן, ואיכות העבודה של סרט הגרפיט הגמיש משפיעה ישירות על האם הציוד יכול לפעול כרגיל. אם מורחים שכבת דבק על גב הסרט, זה יכול לשפר את איכות הציפוי.
6. כרית מתכת מתפתלת
רפידות עטופות מתכת מנצלות בחוכמה את עמידות החום, הגמישות והחוזק של מתכות, כמו גם את הגמישות של חומרים לא מתכתיים, וכתוצאה מכך ביצועי איטום טובים יותר. ביניהם, הביצועים של רפידות גרפיט גמישות עטופות מנירוסטה הם הטובים ביותר. יחס ההידוק מראש שלו קטן מזה של רפידות עטיפת אסבסט, ואין שום חיסרון של דליפת נימי סיבי אסבסט. איור 2-10 מציג את עקומת הקשר בין יחס המתח הקדם לקצב הדליפה של השניים. במדיות שמן, 0Cr13 משמש בדרך כלל לרצועות מתכת, בעוד ש-1Cr18Ni9Ti מומלץ למדיה אחרת.
ניתן להשתמש בכרית מתפתלת גרפיט גמישה ברצועת אל-חלד במדיום גז בלחץ של 14.7MPa (עד 19.6MPa), וניתן להשתמש בה עד 30MPa בנוזל. טמפרטורה -190~+600 מעלות (ניתן להשתמש בו עד 1000 מעלות בתנאים אנאירוביים ולחץ נמוך).
לפוליטטראפלואורואתילן עמידות טובה בטמפרטורות נמוכות, וחוזק התפוקה שלו בטמפרטורות נמוכות גבוה בהרבה מזה בטמפרטורת החדר. אז ניתן להשתמש ברפידות פיתול PTFE עבור מדיה בטמפרטורה נמוכה כגון פחמימנים נוזליים. במקביל, תוספת של רצועות מתכת משפרת את המוליכות התרמית, וטמפרטורת השימוש של רפידות פיתול פוליטטראפלואורואתילן יכולה להגיע ל-250 מעלות, אשר ניתן להשתמש בהן עד 9MPa ו-200 מעלות במדיה חומצית.
רפידות עיטוף ספירליות מתאימות למחלפי חום, כורים, צינורות, שסתומים ואוגני כניסת ויציאת משאבה עם תנודות לחץ וטמפרטורה משמעותיות. עבור לחץ בינוני עד גבוה וטמפרטורות העולות על 300 מעלות, יש לשקול שימוש בטבעת פנימית, טבעת חיצונית או טבעת חיצונית פנימית. אם נעשה שימוש באוגן קמור, כרית עטיפה עם טבעת פנימית תשפיע טוב יותר.
מריחת יריעות גרפיט גמישות על שני הצדדים של כרית מתפתלת הגרפיט הגמישה יכולה גם להשיג אפקט איטום טוב. דוד הפסולת של מפעל דשנים גדול הוא ציוד מרכזי לטמפרטורה גבוהה וללחץ גבוה. הוא משתמש ברפידות עטופות גרפיט גמישות עם טבעת חיצונית, שאינה דולפת בעומס מלא אלא דולפת בעומס מופחת. לוחית גרפיט גמישה בעובי של 0.5 מ"מ נוספה משני צידי האטם, חתוכה לצורת קשת עגולה, והחלק המפרק חופף בפה משופע, מה שעבד היטב.
7. רפידות מתכת שטוחות, רפידות בצורת גל ורפידות בצורת שיניים רפידות מתכת שטוחות ורפידות מתכת לצורת גל
משמש בדרך כלל על אוגנים של שסתומים בלחץ בינוני וגבוה, צינורות וציוד בקוטר קטן יותר. הלחץ בשימוש משתנה בהתאם לטמפרטורה, כאשר הראשון נע בין 1.568 ל-31.36 מגפ"ס והאחרון נע בין 1.568 ל-3.92 מג"פ. חומר האטם נבחר על סמך המדיום והטמפרטורה.
8. רפידות מתומן ואליפטיות
לאטם המתומן והאטם האליפטי (המכונה בדרך כלל "טבעת פלדת אדמה" בתעשיית הזיקוק) המשמשים לאוגני חריץ טרפז יש ביצועי איטום טובים. על פני השטח החרוטיים של החריץ, לרפידה המתומנת יש מגע משטח ואילו לרפידה האליפטית יש מגע קו. לכן, לרפידה האליפטית יש הידבקות טובה תחת כוח הידוק נמוך, אך דורש הידוק משני; ורפידות מתומן בדרך כלל נוטות פחות לדליפה לאחר הידוק פעם אחת. החיסרון שלהם הוא שהם דורשים כוח הידוק בריח גדול, ובשימוש במצבי לחץ נמוך וטמפרטורה גבוהה, דרגת האוגן חייבת להיות מעל pg25 ק"ג.
