Wybór materiałów uszczelnień mechanicznych do pomp głębinowych

Większość uszczelnień mechanicznych BTS Engineering do pomp Flygt, WILO Emu, Dreno, Zenit, Hydro-Vacuum FZ, GRUNDFOS S (a także do innych pomp zanurzeniowych) jest dostępna w wielu wariantach wykonania. Spróbujmy przyjrzeć się najczęściej stosowanym typom materiałów dla uszczelnień pomp drenażowych.

Odporny na korozję węglik spiekany (WCCR)

• Gęstość (g/cm3) 14;
• Twardość (HV3) 1300;
• Moduł sprężystości (GPa) 600;
• Wytrzymałość na zginanie (MPa) 2600;
• Współczynnik przewodności cieplnej (W/mK) 100;
• Zakres pH (pH) 3–14.

Stop WCCR łączy właściwości antycierne węglika wolframu związanego kobaltem (WCCo) oraz odporność korozyjną WCCR.

Zalety:

• wysoka wytrzymałość, sztywność i udarność (doskonałe właściwości antycierne zapewniające wydajność przy pracy z dużym obciążeniem czołowym).
• dobra przewodność cieplna (odprowadzanie nadmiaru ciepła z par tarcia oraz zapobieganie odparowaniu filmu smarnego na powierzchni uszczelnienia).

Wady: WCCR jest najlepszym materiałem dla większości mediów, z wyjątkiem stężonych kwasów i środowisk o wysokiej zawartości chlorków. W zależności od materiału elementów współpracujących, przy zastosowaniu w wodzie morskiej WCCR może ulegać korozji galwanicznej.

Węglik krzemu (RBSiC)

• Gęstość (g/cm3) 3.1;
• Twardość (HV3) 2700;
• Moduł sprężystości (GPa) 420;
• Wytrzymałość na zginanie (MPa) 390;
• Współczynnik przewodności cieplnej (W/mK) 100;
• Zakres pH (pH) 0–10;

Węglik krzemu do uszczelnień mechanicznych występuje w trzech odmianach: spiekany, transformowany oraz wiązany reakcyjnie (RBSIC). BTS Engineering zazwyczaj stosuje w uszczelnieniach mechanicznych węglik krzemu wiązany reakcyjnie, ponieważ jego właściwości ślizgowe, odporność na zużycie oraz stabilność wymiarowa są najlepsze.

Zalety:

• wysoka przewodność cieplna i zdolność do samosmarowania;
• odporność na zużycie ścierne;
• dobra odporność na ciecze kwaśne i zawierające chlorki.

Wady: niska wytrzymałość mechaniczna oraz słaba odporność na ciecze zasadowe.

Głównie ze względu na swoją kruchość i właściwości ślizgowe węglik krzemu pozostaje nadal drugim wyborem po węgliku spiekanym i jest stosowany głównie wtedy, gdy wymagają tego właściwości korozyjne cieczy.

Tlenek glinu (Al203, CER)

• Gęstość (g/cm3) 3.8;
• Twardość (HV3) 1500;
• Moduł sprężystości (GPa) 360;
• Wytrzymałość na zginanie (MPa) 300;
• Współczynnik przewodności cieplnej (W/mK) 25;
• Zakres pH (pH) 0–14.

Tlenek glinu jest twardy, chemicznie obojętny i stosunkowo niedrogi. Te cechy sprawiły, że stał się popularnym materiałem na powierzchnie uszczelnień mechanicznych.

Wady: gorsze właściwości antycierne w porównaniu z węglikiem spiekanym i węglikiem krzemu, co wymaga pracy przy niższych prędkościach i ciśnieniach.

Grafit (CAR)

• Gęstość (g/cm3) 2.5;
• Twardość (HV3) 100;
• Moduł sprężystości (GPa) 20;
• Wytrzymałość na zginanie (MPa) 80;
• Współczynnik przewodności cieplnej (W/mK) 20.

Grafit jest dość miękkim materiałem, co uniemożliwia jego zastosowanie jako zewnętrznego uszczelnienia. Natomiast do zastosowania w uszczelnieniach wewnętrznych grafit jest materiałem całkiem odpowiednim. Jego zaletą są doskonałe właściwości ślizgowe i samosmarujące, które pozwalają wytrzymać pracę na sucho przy niewielkich prędkościach.

Wady:

• słaba zdolność do pracy ciągłej przez długi czas;
• przy dużych średnicach pierścienie uszczelniające mają tendencję do pęcznienia powierzchni po kilku tysiącach godzin pracy, dlatego węgiel jest zwykle stosowany w małych uszczelnieniach.

0 = Brak efektu; 1 = Niewielki lub umiarkowany efekt; 2 = Silny efekt. Nie zaleca się!