การเปลี่ยนปะเก็นแผ่นดันลูกกลิ้งใยหินยังคงเป็นความท้าทายทางเทคนิคในอุตสาหกรรมการซีลแบบคงที่ วิธีแก้ปัญหาหลักในปัจจุบันคือการปฏิบัติต่อพวกมันแตกต่างกันตามเงื่อนไขการใช้งาน ปะเก็นโลหะและกึ่งโลหะใช้ในสถานการณ์ที่มีอุณหภูมิสูงและแรงดันสูง ปะเก็นฟลูออโรเรซินใช้ในสถานการณ์ที่มีการกัดกร่อน และใช้ปะเก็นที่ไม่ใช่แร่ใยหินในวัตถุประสงค์ทั่วไป

บทความนี้จะอธิบายโดยย่อเกี่ยวกับความเข้าใจของเราเกี่ยวกับสถานการณ์ปัจจุบันของการใช้ปะเก็นที่ไม่มีแร่ใยหิน เพื่อเป็นประโยชน์ต่อผู้ใช้

ปะเก็นที่ไม่มีแร่ใยหินทั้งหมดทำโดยการปั๊มและตัดแผ่นโลหะ แผ่นที่ไม่มีแร่ใยหินทำขึ้นโดยการรวมเส้นใยที่ไม่มีแร่ใยหิน สารยึดเกาะยาง และสารตัวเติมอื่นๆ ตามการจำแนกวิธีการผลิต โดยทั่วไปจะแบ่งออกเป็นแผ่นโลหะและแผ่นดันลูกกลิ้ง

กระบวนการผลิตแผ่นที่ไม่ใช่แร่ใยหินจะเหมือนกับการผลิตกระดาษ เส้นใยถูกตีให้เป็นสารละลายโดยใช้เครื่องตี ผสมให้เข้ากันกับสารละลายยางสังเคราะห์ เช่น NBR จากนั้นนำไปด้วยเครื่องถ่ายเอกสารแบบเปียก (เครื่องกระดาษ) จากนั้นแผ่นจะถูกบีบอัดและขึ้นรูปด้วยลูกกลิ้งทำความร้อน ความหนาของแผ่นคัดลอกมักจะน้อยกว่า 1 มม. และวัสดุปิดผนึกมีความสม่ำเสมอ โดยไม่มีปัญหาเรื่องทิศทางของเส้นใย เช่น แผ่นดันลูกกลิ้ง พื้นผิวมีความเรียบและอ่อนนุ่มจึงเหมาะสำหรับการซีลปะเก็นที่มีรูปร่างซับซ้อน เช่น ฝากระโปรงหน้า อ่างน้ำมันเครื่อง ท่อร่วมไอดี เป็นต้น ซึ่งมีแรงกดพื้นผิวการยึดน้อยกว่า

ปัญหาที่พบหลังจากเปลี่ยนปะเก็นใยหินเป็นปะเก็นที่ไม่ใช่แร่ใยหิน


พื้นผิวของปะเก็นที่ทำโดยใช้แผ่นคัดลอกนั้นเรียบและอ่อนนุ่ม และการปิดผนึกครั้งแรกสามารถทำได้ด้วยแรงกดพื้นผิวต่ำ นอกจากนี้ปะเก็นยังค่อนข้างบางและการบรรเทาความเครียดหลังการใช้งานในระยะยาวก็มีน้อย ส่วนใหญ่จะใช้ในพื้นที่ที่แทบไม่มีแรงกดดัน จึงมีกรณีความล้มเหลวน้อยลง


อย่างไรก็ตาม ปะเก็นแผ่นดันลูกกลิ้งที่ไม่ใช่แร่ใยหินที่ใช้กับท่อแรงดันประสบปัญหา ในระหว่างการทำงานอย่างต่อเนื่องและการขันท่อไอน้ำให้แน่นขึ้น จะทำให้แข็งตัวและแตกร้าวได้ง่ายเนื่องจากการเสื่อมสภาพจากความร้อน ซึ่งไม่คาดคิดในตอนแรก เปลี่ยนเฉพาะประเภทไฟเบอร์เท่านั้น ส่งผลให้การใช้งานแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ


หลังจากการวิเคราะห์พบว่าแม้ว่ากระบวนการผลิตเกือบจะเหมือนกัน แต่ปริมาณเส้นใยแร่ใยหินในแผ่นลูกกลิ้งกดแร่ใยหินจะสูงถึง 65%~80% แม้ว่าจะใช้ที่อุณหภูมิทนความร้อนสูงเกินกว่าตัวประสานยาง การเสื่อมสภาพของยางยังคงสามารถพึ่งพาการพันกันของเส้นใยแร่ใยหินเพื่อให้ได้ความแข็งแรงสูงมาก ดังนั้นจึงมีกรณีที่ประสบความสำเร็จมากมายในการใช้เส้นใยแร่ใยหินที่อยู่นอกเหนือช่วงอุณหภูมิทนความร้อนของยาง และบางครั้งก็ใช้ในสถานการณ์ที่มีอุณหภูมิสูงที่ 500 ℃ ด้วยซ้ำ

อย่างไรก็ตาม องค์ประกอบของวัสดุของแผ่นดันลูกกลิ้งที่ไม่ใช่แร่ใยหินจะแตกต่างกัน เนื่องจากความเข้ากันได้ไม่ดีระหว่างเส้นใยทดแทนและยาง จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะเติมเส้นใยจำนวนมาก เช่น แผ่นดันลูกกลิ้งแร่ใยหิน โดยปกติแล้วจะมีปริมาณการผสม 5% ถึง 15% ดังนั้น เมื่อยางผ่านการชุบแข็งด้วยความร้อนที่อุณหภูมิสูง ปะเก็นที่ไม่มีแร่ใยหินจึงไม่สามารถพึ่งพาการห่อด้วยเส้นใยจำนวนมากเพื่อรักษาความแข็งแรงเหมือนกับปะเก็นใยหินได้ การหดตัวจากความร้อนของยางจะทำให้เกิดความเครียดภายใน ทำให้เกิดรอยแตกเล็กๆ ภายในปะเก็นไร้แร่ใยหิน ซึ่งจะขยายตัวและทำให้เกิดการแตกหัก นอกจากนี้ เนื่องจากธรรมชาติของไฮโดรไลติกของเส้นใยอะรามิด เมื่อใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีไอน้ำอุณหภูมิสูง เมื่อความดันพื้นผิวของปะเก็นลดลง ไอน้ำที่แทรกซึมเข้าไปจะเร่งการเสื่อมสภาพของปะเก็นที่ไม่มีแร่ใยหิน ซึ่งนำไปสู่ความล้มเหลวในที่สุด

มาตรการรับมือที่สมเหตุสมผลสำหรับการใช้ปะเก็นที่ไม่มีแร่ใยหิน

ปะเก็นที่ไม่มีแร่ใยหินได้รับผลกระทบอย่างมากจากการเสื่อมสภาพที่อุณหภูมิสูง และแม้กระทั่งในการใช้งานทั่วไป ปะเก็นเหล่านี้มักจะล้มเหลว ซึ่งทำให้นักพัฒนาและผู้ใช้ประหลาดใจในตอนแรก อย่างไรก็ตาม ยังเห็นความอเนกประสงค์ ความช้าต่ำ ต้นทุนต่ำ และการใช้งานที่เรียบง่ายอีกด้วย หลังจากการวิจัยติดตามผลเป็นเวลาหลายปี Walkar พบว่าการดัดแปลงที่ไม่ใช่แร่ใยหินไม่ได้เป็นเพียงการปรับเปลี่ยนเส้นใยเท่านั้น แต่ยังต้องมีการจัดตั้งชุดเทคนิคการประเมินประสิทธิภาพชุดใหม่สำหรับปะเก็นที่ไม่ใช่แร่ใยหิน เพื่อที่จะเข้าใจได้อย่างสมบูรณ์และถูกต้อง


เราเชื่อว่าเราควรศึกษาและปรับปรุงสูตรและวิธีการแปรรูปปะเก็นที่ไม่มีแร่ใยหินต่อไป ในเวลาเดียวกัน เพื่อตอบสนองต่อปัญหาการชุบแข็งที่อุณหภูมิสูง เราขอแนะนำให้ใช้มาตรการดังต่อไปนี้:


① การควบคุมอุณหภูมิการใช้งานของปะเก็นที่ไม่มีแร่ใยหินสามารถผ่อนคลายลงได้ประมาณ 200 ℃ ในแง่ของการใช้เครื่องจักรเพื่อการจัดการที่เข้มงวดในโรงงาน สำหรับท่อแรงดันที่กำลังก่อสร้างในไซต์งาน แนะนำให้ควบคุมอุณหภูมิการใช้งานให้ต่ำกว่า 150 ℃ ในสถานการณ์ที่จำเป็นต้องขันให้แน่นมากขึ้น ควรควบคุมอุณหภูมิการใช้งานให้ต่ำกว่า 100 ℃;


② เมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 100 ℃ ขอแนะนำให้ใช้ปะเก็นบางที่มีการคลายความเครียดน้อยลง (ต่ำกว่า 1.5 มม.)


๓ ใช้แรงกดพื้นผิวการยึดที่สูงขึ้น 30-40 MPa ระหว่างการติดตั้ง เพื่อไม่ให้จำเป็นต้องขันเพิ่มเติมในระยะหลัง


④ ใช้ในสถานที่ที่ไม่ได้รับความเค้นบนท่อได้ง่ายหรือเปลี่ยนได้ง่าย


⑤ ใช้กาวกับปะเก็น


⑥ ขอแนะนำให้ใช้ปะเก็นทรงกลมโดยให้เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกสัมผัสกับด้านในของสลักเกลียวเพื่อให้แรงกดบนพื้นผิวกระชับขึ้น