Austausch von Metalldichtungen durch Gummidichtungen: Wichtige Überlegungen und Richtlinien

 

Der Austausch von Metalldichtungen durch Gummidichtungen ist bei der Instandhaltung oder Nachrüstung von Anlagen üblich (z. B. um Kosten zu senken, die Installation zu vereinfachen oder die Dichtung an spezifische Medien anzupassen). Die signifikanten Unterschiede in den physikalischen und chemischen Eigenschaften von Metall und Gummi können jedoch zu Dichtungsausfällen oder Sicherheitsrisiken führen, wenn sie nicht ausreichend berücksichtigt werden. Dieser Artikel beschreibt wichtige Vorsichtsmaßnahmen zur Gewährleistung von Zuverlässigkeit und Sicherheit.

 


 

I. Machbarkeitsstudie:Nicht alle Szenarien sind geeignet

 

  1. Kompatibilität der Betriebsbedingungen
    • Temperaturbereich:
      • Gummi hat eine geringere Hitzebeständigkeit (NBR: ~100°C; FKM: ~250°C) als Metall (800°C+).
      • VerifizierenDie Betriebs-/Spitzentemperaturen müssen mit den Grenzwerten der Gummimischung übereinstimmen.
    • Druck- und PV-Wert:
      • Gummi hält niedrigeren Drücken stand (<10 MPa); Reibungswärme bei hohen Geschwindigkeiten beschleunigt die Alterung.
      • Überprüfen: Der Systemdruck bzw. die Gleitgeschwindigkeit dürfen die Auslegungsgrenzen des Gummis nicht überschreiten.
    • Medienkompatibilität:
      • Gummi kann in Ölen, Lösungsmitteln oder Chemikalien quellen/sich zersetzen (z. B. versagt NBR bei Ketonen; FKM bei Aminen).
      • Kritischer Schritt: Vergleichen Sie die Medienzusammensetzung mit den Kautschukverträglichkeitstabellen (ISO 6072/ASTM D471).
    • Abrasive Umgebungen:
      • Partikel beschleunigen den Gummiverschleiß (Metall ist abriebfester).
      • AuswertenMedienreinigung; bei Bedarf Wischtücher hinzufügen.
  2. Sicherheits- und Regulierungsgrenzwerte
    • Gefährliche Medien(z. B. LNG, flüssiger Sauerstoff, Säuren):
      • Gummi weist eine höhere Durchlässigkeit auf → Leckagerisiko.
      • Befolgen: API 682 (Gleitringdichtungen), ASME B31.3 (Rohrleitungen) Normen.
    • Brandschutz:
      • Gummi brennt (Metall nicht); verwenden Sie flammhemmenden Gummi (z. B. FEPM) oder vermeiden Sie den Austausch in der petrochemischen Industrie/Luftfahrt.

 

Abschluss: Tun Sie ​nicht ersetzenwenn die Bedingungen die Grenzwerte für Gummi überschreiten (hohes T/P, gefährliche Medien, Abrieb).

 


 

II. Strukturelle Anpassung:Überbrückung der Unterschiede zwischen Metall und Gummi

 

Parameter Merkmale von Metallsiegeln Anforderungen an Gummidichtungen
Querschnitt Voll-/Hohl-O-Ring, C-Ring Passen Sie die Nutgeometrie an (O-Ring/rechteckig).
Kompressionsrate Niedrige (plastische Verformung) Hoch (15–30 %); für elastischen Raum sorgen.
Extrusionsspalt Widersteht Extrusion (starr) Spalt streng kontrollieren(Antiextrusionsringe hinzufügen).
Installation Schutz vor scharfen Kanten Anfasen/Entgratenum Schnitte zu vermeiden.

 

  • Wichtigste Maßnahmen:
    • Messen Sie die Abmessungen der originalen Metallplombe (Innendurchmesser, Querschnitt).
    • Rillen neu gestalten: Kompression/Spalt gemäß Gumminormen berechnen (z. B. AS 568A).

 


 

III. Materialauswahl:Ausgleich von Leistungslücken

 

Szenario mit Metalldichtung Gummialternative Vorsichtsmaßnahmen
Hohe Temperatur (>250°C) Perfluorelastomer (FFKM) Hohe Kosten; Validierung der Langzeitalterung.
Chemische Beständigkeit FKM (schwach alkalisch), EPDM (stark alkalisch) Vermeiden Sie NBR (schlechte Säurebeständigkeit).
Niedrige Reibung PTFE-beschichteter/Verbundgummi Beschichtungshaftung prüfen.
Abriebfestigkeit Polyurethan (PU) Vermeiden Sie Feuchtigkeit und Hitze (Hydrolysegefahr).

 

  • Besondere Anforderungen:
    • Leitfähigkeit: Kohlenstoff-/Metallfüllstoffe zur statischen Ableitung hinzufügen (explosionsgefährdete Bereiche).
    • Vakuumversiegelung: Verwenden Sie ausgasarmes Gummi (z. B. FKM).

 


 

IV. Installation und Wartung:Vermeidung menschlicher Fehler

 

  1. Installationsanpassungen
    • Keine scharfen WerkzeugeGummi lässt sich leicht schneiden (verwenden Sie Nylonwerkzeuge).
    • SchmiermittelSilikonfett (Vermeiden Sie Öle auf Erdölbasis mit NBR).
    • Gleichmäßige Kompression: Verdrehen während der Installation vermeiden.
  2. Lebenszyklusmanagement
    • Kürzere WartungsintervalleGummi altert schneller als Metall.
    • Lecküberwachung: Sensoren zur frühzeitigen Fehlererkennung installieren.

 


 

V. Ersatzszenarien und Risikofälle

 

Szenario Geeigneter Ersatz Hochrisikofallen
Niederdruck-Wasserventil EPDM-O-Ring (im Gegensatz zu einer Kupferdichtung) Ozonbeständigkeit prüfen (EPDM > NBR).
Dichtung für Hydraulikzylinder (<20 MPa) PU-Backup + FKM (im Vergleich zu Metall-C-Ring) Prüfung der PU-Hydrolysestabilität.
Lagerdichtung für Lebensmittelmaschinen Silikon (VMQ) (im Vergleich zu Edelstahl-Lippendichtung) Kontakt mit Schmiermittel vermeiden (Aufquellen).
Autoabgasverbindung Graphit-Kautschuk-Verbundwerkstoff (gegenüber Metall) Temperaturen >300°C → selten realisierbar.

 


 

Schlussfolgerung:Drei Ersetzungsprinzipien

 

  1. Bedingungen zuerst: Tauschen Sie T/P/Medien niemals aus, wenn diese inkompatibel sind.
  2. Strukturelle Neugestaltung: Nuten modifizieren/Ringe hinzufügen – niemals ein direkter Austausch.
  3. LebenszykluskostenHäufige Wartungsarbeiten an den Gummiteilen können die Einsparungen zunichtemachen.

 

Letzte WarnungIn der Nuklear-, Luft- und Raumfahrt- sowie in risikoreichen Chemiebereichen sind Metalldichtungen oft unersetzlich. Konsultieren Sie vor einem Austausch immer den Originalhersteller bzw. die Dichtungsexperten.

Gummidichtungen

 


Veröffentlichungsdatum: 30. Juli 2025