Els segells metàl·lics són components de segellat indispensables en els equips industrials, i el seu rendiment està directament relacionat amb el funcionament estable i la seguretat de l'equip. Tanmateix, en ambients humits, d'alta temperatura o corrosius, sovint apareix òxid (òxid de ferro) a la superfície dels segells metàl·lics. Aquestes taques d'òxid aparentment discretes realment afecten el rendiment del segellat? Aquest article explorarà en profunditat les causes, els perills i les contramesures de l'òxid.
Causes i possibles amenaces de l'òxid
L'òxid és el producte de la reacció d'oxidació entre el metall (especialment els materials a base de ferro) i l'oxigen i la humitat. Quan el segell s'exposa a un ambient humit, àcid o a altes temperatures i humitat durant molt de temps, es forma fàcilment una capa d'òxid a la superfície. A més, si el material en si no és prou resistent a la corrosió (com l'acer al carboni ordinari) o la capa protectora de la superfície (com ara el xapat o el recobriment) està danyada, també s'accelerarà el procés d'òxid.
Els perills ocults que comporta l'òxid inclouen:
Augment de la rugositat superficial: la capa d'òxid farà que la superfície de segellat sigui irregular, destruirà l'acabat original, farà que el segellat no encaixi perfectament amb la superfície de contacte i provocarà fuites.
Deteriorament de les propietats mecàniques: l'òxid debilitarà l'elasticitat i la resistència a la tracció del metall, fent que l'anell de segellat sigui més propens a deformar-se o fins i tot trencar-se sota alta pressió o vibracions.
Fallada dinàmica del segellat: En escenaris de moviment rotatori o alternatiu, l'òxid pot augmentar el coeficient de fricció, causant un desgast anormal o bloqueig.
Impacte directe de l'òxid en el rendiment del segellat
Augment del risc de fuites
Les esquerdes superficials o la descamació causada per l'òxid formaran petits forats, que es convertiran en canals per a fuites de líquid o gas.
En sistemes d'alta pressió, l'òxid pot causar concentració d'estrès i accelerar la fallada per fatiga de l'anell de segellat.
Degradació de la resistència a la corrosió
L'estructura porosa de l'òxid absorbirà medis corrosius (com ara àcid i esprai de sal), accelerant la corrosió química o electroquímica de la matriu metàl·lica.
Per exemple, després que l'anell de segellat rovellat de la canonada química entri en contacte amb un àcid fort, pot causar accidents greus per fuites a causa de la perforació de la corrosió local.
Adaptabilitat reduïda a la temperatura
L'òxid canviarà les característiques d'expansió tèrmica del metall. A altes temperatures, l'anell de segellat pot fallar a causa de la deformació local.
Factors clau que afecten el dany per òxid
selecció de materials
Els materials resistents a la corrosió preferits: com l'acer inoxidable (316L), l'Hastelloy o l'aliatge de titani, poden reduir considerablement la generació d'òxid.
Tecnologia de modificació de superfícies: cromat, nitruració o polvorització de recobriment ceràmic sobre acer ordinari per millorar la resistència a l'òxid.
Condicions ambientals
Es requereixen solucions de protecció dirigides en medis amb ions de clorur (com ara aigua de mar), àcids o alcalins.
Gestió del manteniment
Eviteu ratllar la superfície de segellat durant la instal·lació. Una neteja regular i l'aplicació de greix antioxidant poden allargar la vida útil de l'anell de segellat.
Tres estratègies per resoldre el problema de l'òxid
1. Millora del material
En ambients altament corrosius, es prefereixen aliatges a base de níquel (com ara Inconel 625) o anells de segellat metàl·lics recoberts de politetrafluoroetilè (PTFE).
La solució econòmica pot utilitzar anells de segellat compostos de cautxú-metall per aïllar medis corrosius mitjançant elastòmers.
2. Tecnologia de reforç de superfícies
Protecció del recobriment: Ruixeu PTFE, DLC (recobriment de carboni semblant al diamant) o recobriment ceràmic per millorar la resistència a la corrosió superficial.
Tractament de passivació: Forma una densa pel·lícula d'òxid a la superfície metàl·lica mitjançant mètodes químics o electroquímics per retardar la corrosió.
3. Monitorització i manteniment intel·ligents
Utilitzeu sensors d'emissió acústica o tecnologia d'imatge tèrmica infraroja per controlar l'estat de l'anell de segellat en temps real i advertir amb antelació dels riscos de corrosió.
Establiu un cicle de substitució regular, especialment per escurçar l'interval de manteniment en condicions d'alta temperatura i humitat.
Conclusió
No s'ha de subestimar el dany de l'òxid als segells metàl·lics. No només és un problema d'estètica superficial, sinó que també pot causar fuites, fallades d'equips i fins i tot accidents de seguretat. El risc de corrosió es pot controlar eficaçment mitjançant la selecció científica de materials, el reforç de la protecció de la superfície i l'optimització de l'entorn d'ús. Per a equips clau, es recomana cooperar amb proveïdors de segells professionals (com ara Parker Hannifin i Trelleborg) per adaptar solucions que garanteixin un funcionament fiable i a llarg termini del sistema de segellat.
Data de publicació: 13 de febrer de 2025