シーリングの課題を克服する

リストを保存して読む 炭化水素工学、2016 年 4 月 28 日木曜日 11:30

高温（通常は 400°C 以上）でのシールは、膨張黒鉛などの標準的な材料ではそのような条件下で長期間確実に機能できないため、困難です。 その結果、ボルト接合部が破損し、漏れが発生します。 これまで、材料の選択には妥協が必要でしたが、これは高温下での時間の経過とともにボルト接合部の漏れ性能に悪影響を及ぼします。

サーミキュライトと抑制黒鉛および標準黒鉛の両方との比較を示すグラフ。 インヒビテッドグラファイトの酸化はわずかに遅れますが、それでも劣化しますが、サーミキュライトは時間が経っても影響を受けないことに注意してください。

高温プロセスは、石油とガス、化学処理、発電などの多くの産業で見られます。 具体的な用途としては、流動接触分解、硝酸アンモニウム肥料製造、エチレン製造、フレアシステム、蒸気およびガスタービン、排気システム、さらに最近では固体酸化物燃料電池（SOFC）や溶融塩伝熱流体を使用する集中型太陽熱発電システムなどがあります。 溶融塩は高温で動作し、化学的に攻撃的であるため、シールの課題がさらに増大します。

外径と内径にマイカを使用したHOTスタイルうず巻形ガスケットです。 雲母の「バリア」があっても、酸化によりスパイラルからグラファイトが失われることに注意してください。 ガスケットの漏れにより、二酸化チタン工場が停止されました。

従来、ガスケットのユーザーが利用できるオプションは、固有の弱点を補うために、グラファイトまたはマイカ、または 2 つの材料の組み合わせを使用することでした。 グラファイトは有機材料であるため、周囲温度では良好にシールしますが、中程度から高温では炭素が酸化し、時間の経過とともにシールの完全性が失われ、性能が低下します。 これは、中程度の温度であっても驚くほど早く起こる可能性があり、温度が上昇すると加速されます。 グラファイトを酸素抑制化学物質で処理した場合でも、その効果は一時的なものにすぎません。

グラファイトは炭素であり、炭素が酸化するとシールが劣化します。 最も極端な場合、グラファイトは完全に酸化され、その結果、封じ込めが完全に失われ、壊滅的な事態になる可能性があります。

マイカうず巻形ガスケット (青色) とサーミキュライト 835 うず巻形ガスケット (オレンジ色) の漏れ率の比較。 非常に高い表面応力でも、マイカガスケットはかなりの漏れを起こします。

グラファイトの酸化の開始を遅らせるために使用されている代替オプションは、バリアを使用してシールを保護することです。 マイカは優れた耐熱性を示しますが、多孔質であるためシールとしての性能は十分ではありません。

これは、理論的にはマイカが耐熱性を提供し、グラファイト シール要素を保護するものの、実際には効果的な気密シールを提供しないため、依然としてグラファイトが攻撃され、最終的にはこれらの高温動作温度 (HOT) スタイルのガスケットが破損することを意味します。 。

一部の非常に高温の用途や、グラファイトが化学的に不適合であるか腐食を促進する用途では、企業はマイカのみを使用しようと試みてきましたが、これらのガスケットは適切なシールを提供しないため、実行可能な選択肢とはみなされません。 疎水性タルクベースの材料など、他の技術も試みられていますが、これらは優れた性能を提供すると主張していますが、材料が信頼性の高い長期完全性を提供しないため、使用中に重大な障害が記録されています。

プロセス温度はますます上昇しており、オペレーターはメンテナンス間隔の延長を検討しています。 これには、長期的な信頼性を提供しながら、これらの高温に耐えることができるガスケット材料が必要です。 安全性は非常に重要であるため、実績のある信頼できるソリューションを選択することが最も重要です。