Матеріал PEEK (поліефіретеркетон), використовуючи свої видатні комплексні властивості, став ключовою альтернативою традиційним матеріалам (таким як PTFE, метал, PA, PPS тощо) у сфері ущільнень насосів та клапанів. Він особливо підходить для суворих умов експлуатації, пов'язаних з високою температурою, високим тиском, сильною корозією та високими вимогами до чистоти.
I. Основні сценарії застосування
Застосування PEEK в ущільненнях насосів і клапанів дуже широке і охоплює переважно такі сценарії:
Нафтохімічна та енергетична промисловість:
Компоненти застосування: ущільнювальні кільця для нафтогазопроводів, ущільнення свердловинного інструменту, ущільнення клапанів (наприклад, кульових клапанів, регулювальних клапанів), ущільнювальні кільця насосів (наприклад, занурювальних електронасосів), пластини клапанів компресорів тощо.
Характеристики робочих умов: Середовище часто містить висококорозійні компоненти, такі як сірководень, вуглекислий газ та розсіл, і працює в середовищах з високою температурою та високим тиском.
Основа документа: У кількох документах чітко зазначено, що ущільнення з PEEK можуть ефективно протистояти агресивним середовищам у сирій нафті, зберігати стабільність розмірів та герметичність за високих температур і тиску, а також мати термін служби, який значно перевищує термін служби традиційних матеріалів, таких як PTFE. У нафтогазовій галузі PEEK поступово замінює PTFE як матеріал для ущільнювальних кілець.
Хімічна переробна промисловість:
Компоненти застосування: хімічні насоси та клапани, ущільнення реакторів, з'єднувачі трубопроводів, корозійностійкі фільтруючі елементи тощо.
Характеристики робочих умов: Контакт з різними хімічними речовинами, такими як сильні кислоти, сильні луги та органічні розчинники, що вимагає надзвичайно високої хімічної інертності та чистоти матеріалу.
Основа документа: PEEK демонструє чудову хімічну стійкість; зазвичай лише концентрована сірчана кислота може розчинити або пошкодити його, а його корозійна стійкість порівнянна з нікелевою сталлю. Його самозмащувальні властивості усувають або зменшують потребу в мастилі, принципово запобігаючи забрудненню реакційного середовища мастильними матеріалами.
Загальне машинобудування та високоякісне виробництво:
Компоненти застосування: промислові клапани, ущільнення гідравлічних систем, ущільнення підшипників, ущільнення вакуумних насосів тощо.
Характеристики умов експлуатації: Вимоги до зносостійкості, стійкості до втоми, тривалого терміну служби та експлуатації, можливо, за умови високих температур або агресивного середовища.
Основа документа: PEEK поєднує в собі чудову жорсткість, міцність та стійкість до втоми з хорошою зносостійкістю (коефіцієнт тертя всього 0,1-0,4). Він може зберігати свої характеристики за температур до 250°C, що робить його придатним для використання в умовах високого навантаження та високого зносу.
Загальне машинобудування та високоякісне виробництво:
Компоненти застосування: промислові клапани, ущільнення гідравлічних систем, ущільнення підшипників, ущільнення вакуумних насосів тощо.
Характеристики умов експлуатації: Вимоги до зносостійкості, стійкості до втоми, тривалого терміну служби та експлуатації, можливо, за умови високих температур або агресивного середовища.
Основа документа: PEEK поєднує в собі чудову жорсткість, міцність та стійкість до втоми з хорошою зносостійкістю (коефіцієнт тертя всього 0,1-0,4). Він може зберігати свої характеристики за температур до 250°C, що робить його придатним для використання в умовах високого навантаження та високого зносу.
II. Переваги продуктивності та обґрунтування заміни
Заміна інших матеріалів на PEEK у сфері ущільнень насосів та клапанів головним чином базується на таких перевагах у експлуатаційних характеристиках:
Виняткова стійкість до хімічної корозії: стійкий до більшості кислот, лугів, вуглеводнів та розчинників, з характеристиками, близькими до нікелевої сталі, значно перевищуючи характеристики звичайних інженерних пластмас. Це робить його ідеальною оновленою альтернативою PTFE у хімічній та нафтогазовій галузях.
Видатна стійкість до високих температур: тривала експлуатаційна температура до 260°C, здатність короткочасно витримувати понад 300°C з високим навантаженням та температурою прогину. Це гарантує, що ущільнення не розм'якшуються та не руйнуються в умовах високотемпературних рідин або середовищ.
Відмінні механічні властивості та стабільність розмірів: висока міцність, висока жорсткість у поєднанні з хорошою ударною в'язкістю. Видатний опір повзучості та втомі під змінним навантаженням та тривалим тиском, підтримуючи щільний контакт ущільнювальних поверхонь для запобігання витоку.
Низький коефіцієнт тертя та самозмащування: Низький коефіцієнт тертя з ефектом самозмащування. Ця характеристика робить його особливо придатним для застосувань, де мастило не може або не повинно використовуватися (наприклад, харчова промисловість, фармацевтика, високочисті хімікати), а також зменшує знос, подовжуючи термін служби ущільнень.
Надзвичайно низьке водопоглинання та стійкість до гідролізу: коефіцієнт водопоглинання насиченим шаром при 23°C становить лише 0,4%, а характеристики залишаються стабільними при високій температурі, високому тиску пари та гарячій воді. Запобігає змінам розмірів та руйнуванню герметизації через розширення при водопоглинанні, підходить для парових систем та вологого середовища.
Висока чистота та низьке виділення газів: Чиста обробка, підходить для ущільнень насосів та клапанів у галузях промисловості з надзвичайно високими вимогами до чистоти, таких як напівпровідникова та фармацевтична промисловість.
Подолання недоліків традиційних матеріалів: У документах конкретно зазначається, що традиційний матеріал для герметизації нафтопроводів PTFE (політетрафторетилен), навіть армований композитом, все ще страждає від таких проблем, як швидкий знос, низькотекучість (повзучість) та легке руйнування під дією високої температури та тиску. Ущільнювальні кільця PEEK долають ці недоліки, зберігаючи при цьому корозійну стійкість, порівнянну з PTFE, що робить їх ідеальним покращеним матеріалом.
III. Типові випадки застосування
Конкретні випадки застосування PEEK для герметизації насосів та клапанів включають:
Ущільнення масляного насоса, 3-подібні ущільнення, ущільнювальні кільця насоса та клапана.
Клапани, корпуси насосів, підшипники та ущільнення для хімічних насосів і клапанів.
Герметизуючі компоненти для кріогенних кульових клапанів та термопластичних композитних труб у підсолоних нафтових родовищах.
Використовуються як пластини клапанів компресорів, поршневі кільця та різні ущільнення в механічному обладнанні.
IV. Пов'язані компанії
III. Типові випадки застосування
Конкретні випадки застосування PEEK для герметизації насосів та клапанів включають:
Ущільнення масляного насоса, 3-подібні ущільнення, ущільнювальні кільця насоса та клапана.
Клапани, корпуси насосів, підшипники та ущільнення для хімічних насосів і клапанів.
Герметизуючі компоненти для кріогенних кульових клапанів та термопластичних композитних труб у підсолоних нафтових родовищах.
Використовуються як пластини клапанів компресорів, поршневі кільця та різні ущільнення в механічному обладнанні.
IV. Пов'язані компанії
Серед компаній, що постачають матеріали або продукцію з PEEK для ущільнень насосів та клапанів, є:
Victrex (Велика Британія): світовий лідер у виробництві PEEK, чиї високопродуктивні рішення застосовуються у складних умовах герметизації для розвідки нафти.
Dalian Luyang Technology Development Co., Ltd.: Спеціалізується на виробництві модифікованих матеріалів та виробів з PEEK. Такі вироби, як болти, кабельні стяжки та ущільнення з PEEK, безпосередньо застосовуються в таких виробах, як масляні насоси та клапани.
V. Summary
Підсумовуючи, матеріал PEEK, завдяки своєму унікальному поєднанню властивостей – стійкості до корозії, стійкості до високих температур і тиску, зносостійкості, самозмащування та стабільності розмірів – усуває проблеми, пов'язані з продуктивністю традиційних матеріалів в екстремальних умовах експлуатації в галузі ущільнень насосів і клапанів. Він не тільки значно підвищує надійність і термін служби ущільнень, знижуючи витрати на обслуговування, але й відповідає вимогам чистоти та безпеки від забруднення в спеціалізованих галузях промисловості (таких як напівпровідники, фармацевтика та харчова промисловість). З огляду на тенденції заміни сталі пластмасами та локалізацію високоякісного обладнання, очікується, що темпи проникнення PEEK у цю критично важливу галузь базових компонентів ущільнень насосів і клапанів продовжуватимуть зростати.
