Picture a DN150 nozzle on a glass-lined reactor. The bolts are small, the flange face is not perfectly flat, and the medium is dilute hydrochloric acid at 90 °C. A gasket cut from virgin PTFE will seal that joint at start-up and then slowly creep out of it under sustained load. A sheet of ePTFE material usually holds the same joint far longer, because the material was developed for exactly this mix of weak bolting and aggressive chemistry.

Первый вывод: ePTFE является подходящим материалом для прокладки, когда нагрузка на болт ограничена, среда разрушает большинство эластомеров или фланец покрыт стекловолокном, пластиком или иным образом хрупким. Это неподходящий материал, если вам нужна высокая прочность на разрыв, строгий контроль размеров или устойчивость к выдавливанию при высоком давлении. В разделах ниже описывается структура этих правил, числа, которые имеют значение на фланце, и практические точки выбора.

Что такое материал ePTFE и почему микроструктура определяет производительность

ePTFE начинается как обычная смола из ПТФЭ. Смола смешивается со смазкой, предварительно формуется, экструдируется в ленту, а затем растягивается или расширяется при контролируемой температуре и скорости деформации. Растяжение стягивает спеченный полимер в решетку из твердых узлов, соединенных тонкими фибриллами. Вся суть в этой решетке: мембранные сорта достигают пористости примерно 50–80% по объему, в то время как марки прокладочных листов уплотняются до более низкой пористости, поэтому лист может выдерживать уплотняющие нагрузки без разрушения.

Химия не меняется. Углеродно-фтористая основа, которая делает ПТФЭ инертным практически ко всем промышленным химикатам, не повреждена, а температура непрерывной эксплуатации остается около 260 °C. Что меняется, так это архитектура, а архитектура — это то, что превращает жесткий, склонный к деформации пластик в мягкий, упругий уплотнительный лист.

Из этого следуют три практических следствия. ePTFE смачивает поверхность фланца при гораздо меньшем посадочном напряжении, чем твердый PTFE, поэтому он работает на соединениях с низкой нагрузкой. Фибриллы действуют как крошечные пружины и восстанавливаются, когда нагрузка на болт ослабляется, что и является реальным смыслом лучшего сопротивления ползучести. И та же пористость, которая обеспечивает прилегание, также делает материал проницаемым, поэтому лист прокладки уплотняется, в то время как открытые мембраны остаются открытыми для вентиляции и фильтрации.

ePTFE против чистого PTFE: что меняется, а что нет

Покупатели часто спрашивают, не является ли эПТФЭ просто более мягким ПТФЭ. Он мягче, но на фланце имеют значение плотность, сжимаемость, ползучесть и прочность на разрыв. Приведенные ниже диапазоны отражают то, что обычно публикуют поставщики.

Плотность — самый полезный показатель для оценки листа. Более низкая плотность означает большую сжимаемость и меньшее напряжение посадки, но также большую проницаемость и большую потерю толщины под нагрузкой. Значения, выходящие далеко за пределы указанного выше диапазона, обычно указывают на компаунд с наполнителем или ламинированное изделие, поэтому спросите, что еще указано в листе.

Где материал прокладки из эПТФЭ оправдывает свою цену

Лист ePTFE стоит в несколько раз дороже за килограмм, чем сжатое волокно или обычный ПТФЭ. Он возвращает это обратно в четырех ситуациях.

Низкая нагрузка на болты и хрупкие фланцы

Стеклопластик, ПВДФ, оборудование со стеклянным покрытием и небольшие крышки клапанов не выдерживают высоких нагрузок на болты. ЭПТФЭ фиксируется с низким напряжением и распределяет нагрузку по мягкому листу, поэтому фланец не повреждается при его затягивании. Листа толщиной 1,5 мм на выступе обычно бывает достаточно; более толстый лист больше прилегает, но больше ползет.

Широкий химический сервис

С кислотами, щелочами, растворителями и хлоросодержащими потоками, которые могут набухать эластомер, работает один и тот же лист. Исключения узкие и хорошо документированные: расплавленные щелочные металлы и элементарный фтор при повышенной температуре. Чтобы получить более широкое представление о том, как мягкие материалы сочетаются с металлическими и волоконными прокладками, этот обзор применение неметаллических прокладок в промышленности является полезной ссылкой.

Неметаллические прокладки для химических и пищевых линий Сравните типы прокладок из ПТФЭ, графита, резины, пробки и слюды для агрессивных сред, линий контакта с пищевыми продуктами и фланцевых уплотнений, где совместимость материалов определяет выбор. Посмотреть продукт →

Гигиеничный и чистый сервис

На линиях по производству продуктов питания, напитков и фармацевтических препаратов используется ePTFE, поскольку он не смачивается, не выщелачивается и его можно чистить на месте. Классы, имеющие документацию FDA и ЕС о контакте с пищевыми продуктами, являются стандартными; укажите сертификат явно, а не предполагайте его.

Теплообменники и термоциклирование

Соединения трубных решеток в химических теплообменниках подвергаются многократному нагреву и охлаждению, а прокладка должна следовать за фланцем, не ослабляясь. ePTFE хорошо работает при умеренном давлении; при давлении выше примерно 40 бар в сочетании с высокой температурой металлосодержащая конструкция обычно является более безопасным решением.

Прокладки теплообменника для термоциклирования и высокого давления Ознакомьтесь с вариантами металлической рубашки и кампрофиля для кожухотрубных и пластинчатых теплообменников, где важны восстановление, сжатие и соответствие фланцев. Посмотреть продукт →

Где ePTFE перестает быть правильным выбором

У мягкого листа есть ограничения, и игнорирование их приводит к сбоям, в которых позже обвиняют материал.

• Высокое давление и большая нагрузка на болт. При давлении выше 40 бар при 200 °C преобладающим риском становится экструзия; спирально-навитые или кампрофильные прокладки несут нагрузку с металлическими компонентами.
• Выбросовое воздействие. Неармированный ePTFE имеет низкую прочность на разрыв. Если внезапное падение давления может привести к выпадению прокладки, используйте вставную или герметизированную конструкцию.
• Маломолекулярное проникновение. ПТФЭ легче пропускает водород, гелий и некоторые хладагенты, чем графит; увеличьте толщину или измените материал для этих услуг.
• Открытую мембрану ошибочно принимают за прокладку. Мембрана из эПТФЭ имеет пористую конструкцию и пропускает жидкость; эти две формы не являются взаимозаменяемыми.

Ничто из этого не является причиной избегать этого материала. Это повод проверить сустав, а не только даташит.

Выбор и установка ePTFE: краткий контрольный список

Большинство неисправностей ePTFE связаны с ошибками установки. Эти пять пунктов охватывают большинство из них.

1. Поверхность фланца толщиной 3,2–6,3 мкм Ra (125–250 мкм) без радиальных царапин. ePTFE выдерживает более шероховатую поверхность, чем наполненный PTFE, но не поврежденную.
2. Толщина 1,5 мм для стандартных выступающих фланцев, 3 мм для полнолицевых или изношенных фланцев. Никогда не складывайте листы стопкой, чтобы заполнить зазор.
3. Запросите характеристики прокладок в соответствии с EN 13555, в частности Qmin, Qsmin и релаксацию ползучести, а не только показатель сжимаемости; Данные ASTM F36 и F38 являются минимальным резервным вариантом.
4. Затяните крест-накрест за три прохода с моментом примерно 30%, 70% и 100% от заданного, используя калиброванный гаечный ключ.
5. Перед резкой держите лист плоским и без складок и никогда не используйте повторно сжатую прокладку. Складка в мягком ePTFE становится каналом утечки, который невозможно закрыть никаким крутящим моментом.

Покупка листа и прокладок из эПТФЭ: вопросы, которые стоит задать

Разница между хорошим и посредственным листом ePTFE редко видна на образце. Спросите об этом перед заказом.

• Состоит ли смола на 100% из первичного ПТФЭ и присутствует ли какой-либо наполнитель? Переработанная или наполненная смола изменяет ползучесть и химическую стойкость.
• Лист был развернут в одном направлении или в нескольких? Разнонаправленное расширение обеспечивает более сбалансированную прочность на разрыв и менее зависимую от направления ползучесть.
• Какой допуск на плотность и толщину применяется к партии и можно ли отследить партию с помощью протоколов испытаний?
• Какие разрешения на контакт с пищевыми продуктами или питьевой водой имеются в наличии, например FDA 21 CFR 177.1550 или EU 1935/2004?

Материал сам по себе не герметизирует шов; разрез, допуск и обработка делают это. Поставщик с собственным производство прокладок обычно может обеспечить более строгий контроль толщины и размеров, чем лист, перепродаваемый торговцем.

Прокладочное сырье для производства спиральной намотки и листов Ознакомьтесь с обмоточной проволокой, листами, катушками, графитом и лентой из ПТФЭ для производства прокладок со стандартными марками и спецификациями толщины для контролируемого производства. Посмотреть продукт →

Часто задаваемые вопросы о материале ePTFE