Kovová těsnění jsou nepostradatelnými těsnicími prvky v průmyslových zařízeních a jejich výkon přímo souvisí se stabilním provozem a bezpečností zařízení. Ve vlhkém, vysokoteplotním nebo korozivním prostředí se však na povrchu kovových těsnění často objevuje rez (oxid železa). Ovlivňují tyto zdánlivě nenápadné rezavé skvrny skutečně těsnicí výkon? Tento článek se podrobně zabývá příčinami, nebezpečími a protiopatřeními proti rzi.
Příčiny a potenciální hrozby rzi
Rez je produktem oxidační reakce mezi kovem (zejména materiály na bázi železa) a kyslíkem a vlhkostí. Pokud je těsnění dlouhodobě vystaveno vlhkému, kyselému nebo vysoké teplotě a vlhkosti prostředí, na povrchu se snadno vytvoří vrstva rzi. Kromě toho, pokud samotný materiál není dostatečně odolný proti korozi (například běžná uhlíková ocel) nebo je poškozena povrchová ochranná vrstva (například pokovování, nátěr), proces koroze se také urychlí.
Mezi skrytá nebezpečí, která rez přináší, patří:
Zvýšená drsnost povrchu: Vrstva rzi způsobí nerovnost těsnicího povrchu, zničení původního povrchu, nedostatečné přilnutí těsnění k kontaktnímu povrchu a netěsnost.
Zhoršení mechanických vlastností: Rez oslabuje pružnost a pevnost v tahu kovu, což zvyšuje pravděpodobnost deformace nebo dokonce zlomení těsnicího kroužku při vysokém tlaku nebo vibracích.
Dynamické selhání těsnění: V situacích rotačního nebo vratného pohybu může rez zvýšit koeficient tření, což způsobuje abnormální opotřebení nebo zasekávání.
Přímý vliv rzi na těsnicí výkon
Zvýšené riziko úniku
Povrchové praskliny nebo odlupování způsobené rzí vytvoří drobné mezery, které se stanou kanály pro únik kapaliny nebo plynu.
Ve vysokotlakých systémech může rez způsobit koncentraci napětí a urychlit únavové selhání těsnicího kroužku.
Degradace odolnosti proti korozi
Porézní struktura rzi absorbuje korozivní média (jako je kyselina a solná mlha), čímž urychluje chemickou nebo elektrochemickou korozi kovové matrice.
Například poté, co se zrezivělý těsnicí kroužek v chemickém potrubí dostane do kontaktu se silnou kyselinou, může to způsobit vážné úniky v důsledku lokální koroze a perforace.
Snížená teplotní přizpůsobivost
Rez změní tepelnou roztažnost kovu. Při vysokých teplotách může těsnicí kroužek selhat v důsledku lokální deformace.
Klíčové faktory ovlivňující poškození rzí
Výběr materiálu
Preferované materiály odolné proti korozi: jako je nerezová ocel (316L), Hastelloy nebo titanová slitina, mohou výrazně snížit tvorbu rzi.
Technologie povrchové úpravy: Chromování, nitridace nebo nástřik keramického povlaku na běžné oceli pro zlepšení odolnosti proti korozi.
Podmínky prostředí
V prostředí s chloridovými ionty (jako je mořská voda), kyselém nebo alkalickém prostředí jsou vyžadována cílená ochranná řešení.
Řízení údržby
Během instalace se vyhněte poškrábání těsnicího povrchu, pravidelné čištění a nanášení antikorozního maziva může prodloužit životnost těsnicího kroužku.
Tři strategie pro řešení problému s rzí
1. Vylepšení materiálu
Ve vysoce korozivním prostředí se dává přednost těsnicím kroužkům na bázi niklu (jako je Inconel 625) nebo potaženým polytetrafluorethylenem (PTFE).
Ekonomické řešení může využívat těsnicí kroužky z pryžokovového kompozitu k izolaci korozivních médií pomocí elastomerů.
2. Technologie zpevnění povrchu
Ochrana povlaku: Nastříkejte PTFE, DLC (diamantový uhlíkový povlak) nebo keramický povlak pro zvýšení odolnosti povrchu proti korozi.
Pasivační úprava: Vytvoření hustého oxidového filmu na povrchu kovu chemickými nebo elektrochemickými metodami pro zpomalení koroze.
3. Inteligentní monitorování a údržba
Používejte senzory akustické emise nebo technologii infračerveného termovizního zobrazování k monitorování stavu těsnicího kroužku v reálném čase a včasnému varování před riziky koroze.
Zaveďte pravidelný cyklus výměny, zejména pro zkrácení intervalu údržby za podmínek vysokých teplot a vlhkosti.
Závěr
Škody způsobené korozí na kovových těsněních by se neměly podceňovat. Nejde jen o problém s estetikou povrchu, ale může také způsobit netěsnosti, selhání zařízení a dokonce i bezpečnostní nehody. Riziko koroze lze účinně kontrolovat vědeckým výběrem materiálů, posílením ochrany povrchu a optimalizací prostředí použití. U klíčových zařízení se doporučuje spolupracovat s profesionálními dodavateli těsnění (jako jsou Parker Hannifin a Trelleborg) na přizpůsobení řešení, která zajistí dlouhodobý a spolehlivý provoz těsnicího systému.
Čas zveřejnění: 13. února 2025