Metaalwondpakking: Die kernverseëlingsoplossing vir hoëtemperatuur-/hoëdrukflensverbindings

Metaalwikkelpakkings is die mees gebruikte en betroubare verseëlingsoplossing vir industriële pype en toerustingflense. Hul unieke, volwasse struktuur lewer uitsonderlike verseëlingsprestasie onder hoë temperatuur, hoë druk en sikliese toestande, wat hulle onontbeerlik maak in kragopwekking, petrochemiese en chemiese nywerhede.

1. Struktuuranalise: Hibriede Styf-Buigsame Komposiet

Die kernstruktuur bestaan uit afwisselende spiraalvormige lae vanmetaalstrookennie-metaal vulmateriaal, tipies versterk met binneste/buitenste ringe (Figuur 1):

Figuur 1: Metaalgewonde Pakkingstruktuur

https://via.placeholder.com/450×250.png?text=Metaal+Wond+Pakking+Struktuur

(Illustrasie: V-vormige metaalstrook + vulmateriaal spiraalwikkeling met binneste/buitenste ringe)

​Sleutelkomponente:​

• ​Verseëlingskern:​
  • V/W-vormige metaalstrook(0.15–0.25 mm dik): Vlekvrye staal (304/316) of spesialiteitslegerings (Inconel®). Verskaf elastiese herstel en meganiese sterkte.
  • Nie-metaalvullerGrafiet-, PTFE-, mika- of keramiekvesels ingebed in metaalstrookgroewe. Verseker aanvanklike verseëling en vergoed vir mikro-onvolmaakthede.
  • WikkelprosesMetaal-/vulstroke gewikkel teen ≈30° om konsentriese seëllae te vorm.
• ​Versterkingsringe:​
  • Binneste RingSoliede metaal (koolstof/vlekvrye staal). Voorkom inwaartse pakkingontspanning, weerstaan uitblaas en bevorder sentrering.
  • Buitenste RingIdentiese materiaal. Beskerm rande, beperk uitwaartse ontspanning en versprei boutlas.

2. Strukturele voordele: Superieure verseëlingsprestasie

• ​Elastiese KompensasieMeerlaagse dun stroke + sagte vulstof akkommodeer flensvervorming, vibrasie en boutbelastingvariasies.
• ​Ekstreme T/P-weerstandMetaalstroke weerstaan boutbelasting/interne druk; grafiet/mika handhaaf stabiliteit by ≤1 000 °C.
• ​Stresverspreiding en Anti-ontspanningSpiraalwikkeling versprei drukspanning; V/W-geometrie bied veeragtige terugslag tydens termiese siklusse.
• ​UitblaasweerstandBinne-/buitenringe + stewige struktuur voorkom hoëdruk-uitwerping.
• ​Wye AanpasbaarheidAanpasbare materiale/ontwerpe is geskik vir temperature (-200°C tot +1 000°C+), druk (vakuum tot 500+ bar) en media (sure, H₂, stoom).

3. Vergelyking met ander flenspakkings

​Tabel 1: Metaalgewonde pakking teenoor alternatiewe​

​Eiendom​	​Metaalwond​	​Rubber/Saamgestelde​	​PTFE-pakking​	​Metaalbekleed​	​Getande metaal​
​Maks. Temp.​	​-200°C tot 1 000°C+​	-40°C tot 150°C	-200°C tot 260°C*	-200°C tot 800°C+	-200°C tot 1 000°C+
​Maks. Druk​	​​500+ bar​	40–80 bar	60–100 bar	300+ bar	500+ bar
​Termiese Siklusse​	​Uitstekend​	Arm (veroudering)	​Swak (koue vloei)​	Matig	​Swak (nie-herstelbaar)​
​Chemiese Weerstand​	​Breed (materiaalafhanklik)	Beperk (rubbertipe)	​Uitstekend (PTFE inert)​	Breed	Breed
​Flensvlakafwerking​	RF (Ra 3.2–6.3 μm)	Lae ruheidstoleransie	Glad (anti-ekstrusie)	Spieëlafwerking benodig	RTJ-groef benodig
​Koste/Herbruikbaarheid​	Hoë koste;enkelgebruik​	Lae koste; herbruikbaar	Matig; beperkte hergebruik	Hoog; enkelgebruik	Hoog; enkelgebruik
*Vermy ernstige termiese skok.

4. Belangrike Materiale en Toepassings

Metaalstrookkeuse:

• ​SS 304/304LAlgemene industriële gebruik (-200°C–550°C; stoom, olie, swak sure).
• ​SS 316/316LUitstekende chloriedbestandheid (bv. seewater, asynsuur).
• ​Inconel® 625/X750Ekstreme toestande (+1 000 °C, H₂, suurgas, kernkrag).
• ​Monel® 400HF-suur, warm alkalieë, marien.
• ​TitaniumLugvaart, chlooralkali.

Vulmateriaal:

• ​Buigsame Grafiet:
  • Voordele-200°C–1 600°C (inerte atmosfeer); chemiese weerstand; selfsmerende.
  • NadeleNie geskik vir sterk oksideermiddels (HNO₃).
  • Gebruik: ​Primêre keuse vir stoom, H₂, ammoniak, termiese olie (≥90% van HT/HP-toepassings).
• ​PTFE:
  • VoordeleUniversele chemiese weerstand; lae wrywing.
  • Nadele: ​Erge koue vloei (>100°C/20 bar)termiese uitbreiding.
  • GebruikFarmaseutiese produkte/voedsel; sure/alkalieë <200°C.
• ​MikaHoë temperatuur isolasie; elektrochemiese korrosiebestandheid.
• ​Keramiese VeselOmgewingsvriendelik; matige temperatuur (≤1 000 °C).

Gevolgtrekking

Metaalwikkelpakkings oorheers kritieke flensverseëling deur metaalsterkte met vulstofsamedrukbaarheid te kombineer. Ten spyte van hoër koste, nie-herbruikbaarheid en streng flensafwerkingvereistes (RF verkieslik), is hul betroubaarheid onder termiese siklusse/drukstuwings ongeëwenaard. Materiaalbuigsaamheid maak pasgemaakte oplossings volgens ASME B16.20/EN 1514 moontlik. Seleksie vereis streng validering van temperatuur-, druk-, medium- en sikliese belastings.