Материалът PEEK (полиетеретеркетон), благодарение на своите изключителни комплексни свойства, се е превърнал в ключова алтернатива на традиционните материали (като ПТФЕ, метал, Пенсилвания, ППС и др.) в областта на уплътненията на помпи и клапани. Той е особено подходящ за тежки работни условия, включващи висока температура, високо налягане, силна корозия и високи изисквания за чистота.
I. Основни сценарии на приложение
Приложението на PEEK в уплътненията на помпи и клапани е много широко, като обхваща главно следните сценарии:
Нефтохимическа и енергийна промишленост:
Компоненти на приложение: Уплътнителни пръстени за нефтопроводи и газопроводи, уплътнения за инструменти за сондажи, уплътнения за клапани (напр. сферични кранове, контролни клапани), уплътнителни пръстени за помпи (напр. потопяеми електрически помпи), плочи за компресорни клапани и др.
Характеристики на работните условия: Средата често съдържа силно корозивни компоненти като сероводород, въглероден диоксид и саламура и работи в среда с висока температура и високо налягане.
Основание на документа: Многобройни документи изрично посочват, че уплътненията от PEEK могат ефективно да издържат на корозивни среди в суровия петрол, да поддържат размерна стабилност и уплътнителни характеристики при висока температура и налягане и да имат експлоатационен живот, далеч надвишаващ традиционните материали като ПТФЕ. В нефтената и газовата област PEEK постепенно замества ПТФЕ като материал за уплътнителни пръстени.
Химическа преработвателна промишленост:
Компоненти на приложение: Химически помпи и клапани, уплътнения на реактори, тръбопроводни съединители, устойчиви на корозия филтърни елементи и др.
Характеристики на работното състояние: Контакт с различни химикали, като силни киселини, силни основи и органични разтворители, изискващи изключително висока химическа инертност и чистота на материала.
Основание на документа: PEEK показва отлична химическа устойчивост; обикновено само концентрирана сярна киселина може да го разтвори или повреди, а устойчивостта му на корозия е сравнима с тази на никеловата стомана. Самосмазващите му свойства елиминират или намаляват нуждата от смазочно масло, като по същество избягват замърсяването на реакционната среда със смазочни материали.
Общо машиностроене и висок клас производство:
Компоненти на приложение: Индустриални клапани, уплътнения на хидравлични системи, уплътнения на лагери, уплътнения на вакуумни помпи и др.
Характеристики на експлоатационните условия: Изисквания за износоустойчивост, устойчивост на умора, дълъг експлоатационен живот и евентуална експлоатация, съпроводена с високи температури или корозивни среди.
Основание на документа: PEEK съчетава отлична твърдост, жилавост и устойчивост на умора, с добра износоустойчивост (коефициент на триене от едва 0,1-0,4). Той може да поддържа производителност при температури до 250°C, което го прави подходящ за сценарии с високо натоварване и високо износване.
Общо машиностроене и висок клас производство:
Компоненти на приложение: Индустриални клапани, уплътнения на хидравлични системи, уплътнения на лагери, уплътнения на вакуумни помпи и др.
Характеристики на експлоатационните условия: Изисквания за износоустойчивост, устойчивост на умора, дълъг експлоатационен живот и евентуална експлоатация, съпроводена с високи температури или корозивни среди.
Основание на документа: PEEK съчетава отлична твърдост, жилавост и устойчивост на умора, с добра износоустойчивост (коефициент на триене от едва 0,1-0,4). Той може да поддържа производителност при температури до 250°C, което го прави подходящ за сценарии с високо натоварване и високо износване.
II. Предимства по отношение на производителността и обосновка за заместване
Заместването на други материали с PEEK в областта на уплътненията на помпи и клапани се основава предимно на следните предимства в производителността:
Изключителна устойчивост на химическа корозия: Устойчив на повечето киселини, основи, въглеводороди и разтворители, с характеристики, близки до никелова стомана, далеч надвишаващи тези на обикновените инженерни пластмаси. Това го прави идеална подобрена алтернатива на ПТФЕ в химическата и нефтено-газовата промишленост.
Изключителна устойчивост на високи температури: Дългосрочна работна температура до 260°C, способна да издържи краткосрочно над 300°C, с висока температура на топлинно натоварване и деформация. Това гарантира, че уплътненията не омекват или не се повреждат при високотемпературни течности или среди.
Отлични механични свойства и размерна стабилност: Висока якост, висока твърдост, съчетана с добра жилавост. Изключителна устойчивост на пълзене и умора при променливо напрежение и дългосрочно налягане, поддържайки плътен контакт на уплътнителните повърхности за предотвратяване на течове.
Ниско триене и самосмазване: Нисък коефициент на триене със самосмазващ ефект. Тази характеристика го прави особено подходящ за приложения, където не може или не трябва да се използва смазочно масло (напр. храни, фармацевтични продукти, химикали с висока чистота), и намалява износването, удължавайки живота на уплътнението.
Изключително ниска устойчивост на абсорбция на влага и хидролиза: Степента на абсорбция на наситена вода при 23°C е само 0,4% и производителността остава стабилна при висока температура, пара под високо налягане и гореща вода. Избягва промени в размерите и повреда на уплътнението поради разширение при абсорбиране на вода, подходящ за парни системи и влажни среди.
Висока чистота и ниско отделяне на газове: Чиста обработка, подходяща за уплътнения на помпи и клапани в индустрии с изключително високи изисквания за чистота, като например полупроводници и фармацевтика.
Преодоляване на недостатъците на традиционните материали: Документите изрично посочват, че традиционният уплътнителен материал за нефтопроводи ПТФЕ (политетрафлуороетилен), дори когато е подсилен с композит, все още страда от проблеми като бързо износване, студено течение (пълзене) и лесно счупване при висока температура и налягане. Уплътнителните пръстени от PEEK преодоляват тези недостатъци, като същевременно поддържат устойчивост на корозия, сравнима с ПТФЕ, което ги прави идеален подобрен материал.
III. Типични случаи на приложение
Специфични случаи на приложение на PEEK в уплътненията на помпи и клапани включват:
Уплътнения за маслена помпа, 3-образни уплътнения, уплътнителни пръстени за помпа и клапан.
Вентили, корпуси на помпи, лагери и уплътнения за химически помпи и вентили.
Уплътнителни компоненти за криогенни сферични кранове и термопластични композитни тръби в нефтени находища под сол.
Използват се като плочи на компресорни клапани, бутални пръстени и различни уплътнения в механично оборудване.
IV. Свързани дружества
III. Типични случаи на приложение
Специфични случаи на приложение на PEEK в уплътненията на помпи и клапани включват:
Уплътнения за маслена помпа, 3-образни уплътнения, уплътнителни пръстени за помпа и клапан.
Вентили, корпуси на помпи, лагери и уплътнения за химически помпи и вентили.
Уплътнителни компоненти за криогенни сферични кранове и термопластични композитни тръби в нефтени находища под сол.
Използват се като плочи на компресорни клапани, бутални пръстени и различни уплътнения в механично оборудване.
IV. Свързани дружества
Компаниите, предоставящи PEEK материали или продукти в областта на уплътненията на помпи и клапани, включват:
Виктрекс (Великобритания): Световен лидер в PEEK, чиито високоефективни решения се прилагат в трудни уплътнителни среди за проучване на нефт.
Далян Луянг Технология Развитие Ко., ООД.: Специализира в производството на модифицирани PEEK материали и продукти. Продукти като PEEK болтове, кабелни връзки и уплътнения се прилагат директно в сценарии като маслени помпи и клапани.
V. Резюме
В обобщение, материалът PEEK, благодарение на уникалната си комбинация от свойства – устойчивост на корозия, устойчивост на висока температура и налягане, износоустойчивост, самосмазване и размерна стабилност – се справя с проблемите в производителността на традиционните материали при екстремни условия на работа в областта на уплътненията на помпи и клапани. Той не само значително подобрява надеждността и експлоатационния живот на уплътненията, намалявайки разходите за поддръжка, но и отговаря на изискванията за чистота и липса на замърсяване в специални индустрии (като полупроводници, фармацевтика и хранително-вкусова промишленост). С тенденциите за заместване на стоманата с пластмаси и локализирането на висококачествено оборудване, се очаква степента на проникване на PEEK в тази критична област на основни компоненти за уплътненията на помпи и клапани да продължи да се увеличава.
