Het vervangen van metalen afdichtingen door rubberen afdichtingen komt vaak voor bij onderhoud of renovatie van apparatuur (bijvoorbeeld om kosten te besparen, de installatie te vereenvoudigen of aan te passen aan specifieke media). De aanzienlijke verschillen in fysische en chemische eigenschappen tussen metaal en rubber kunnen echter leiden tot afdichtingsfalen of veiligheidsrisico's als ze niet goed worden aangepakt. Dit artikel beschrijft de belangrijkste voorzorgsmaatregelen om betrouwbaarheid en veiligheid te garanderen.
I. Haalbaarheidsbeoordeling: Niet alle scenario's zijn geschikt
- Compatibiliteit van de bedrijfscondities
- Temperatuurbereik:
- Rubber heeft een lagere hittebestendigheid (NBR: ~100°C; FKM: ~250°C) vergeleken met metaal (800°C+).
- Verifiëren: Bedrijfs-/piektemperaturen moeten overeenkomen met de rubberlimieten.
- Druk en PV-waarde:
- Rubber verdraagt lagere druk (<10 MPa); wrijvingswarmte bij hoge snelheden versnelt veroudering.
- Rekening: De druk in het systeem/de glijsnelheid mag de ontwerplimieten van het rubber niet overschrijden.
- Mediacompatibiliteit:
- Rubber kan opzwellen/afbreken door oliën, oplosmiddelen of chemicaliën (bijv. NBR faalt door ketonen; FKM door aminen).
- Kritieke stap: Kruisverwijzing van de mediacompositie met rubbercompatibiliteitstabellen (ISO 6072/ASTM D471).
- Schurende omgevingen:
- Deeltjes versnellen de slijtage van rubber (metaal is beter bestand tegen slijtage).
- Evalueren: Reiniging van de media; voeg indien nodig wipers toe.
- Temperatuurbereik:
- Veiligheids- en regelgevingslimieten
- Gevaarlijke media(bijv. vloeibaar aardgas, vloeibare zuurstof, zuren):
- Rubber heeft een hogere permeabiliteit → risico op lekkage.
- Voldoen aan: API 682 (mechanische afdichtingen), ASME B31.3 (leidingen) normen.
- Brandveiligheid:
- Rubber brandt (metaal niet); gebruik vlamvertragend rubber (bijv. FEPM) of vermijd vervanging in de petrochemie/luchtvaart.
- Gevaarlijke media(bijv. vloeibaar aardgas, vloeibare zuurstof, zuren):
Conclusie: Doenniet vervangen als de omstandigheden de rubberlimieten overschrijden (hoge T/P, gevaarlijke media, slijtage).
II. Structurele aanpassing: Het overbruggen van verschillen tussen metaal en rubber
| Parameter | Eigenschappen van metalen afdichtingen | Vereisten voor rubberen afdichtingen |
|---|---|---|
| Dwarsdoorsnede | Massieve/holle O-ring, C-ring | Gelijke groefgeometrie (O-ring/rechthoekig). |
| Compressieverhouding | Laag (plastische vervorming) | Hoog (15–30%); zorg voor elastische ruimte. |
| Extrusie-opening | Bestand tegen extrusie (stijf) | Controleer de kloof nauwkeurig(anti-extrusie ringen toevoegen). |
| Installatie | Bescherming tegen scherpe randen | Afschuinen/ontbramenom snijwonden te voorkomen. |
- Belangrijkste acties:
- Meet de originele afmetingen van de metalen afdichting (binnendiameter, doorsnede).
- Groeven opnieuw ontwerpen: Bereken de compressie/speling volgens de rubbernormen (bijv. AS 568A).
III. Materiaalkeuze: Compenseren van prestatieverschillen
| Scenario met metalen afdichting | Rubber alternatief | Voorzorgsmaatregelen |
|---|---|---|
| Hoge temperatuur (>250°C) | Perfluorelastomeer (FFKM) | Hoge kosten; valideer langetermijnveroudering. |
| Chemische bestendigheid | FKM (zwak alkali), EPDM (sterk alkali) | Vermijd NBR (slechte zuurbestendigheid). |
| Lage wrijving | PTFE-gecoat/composietrubber | Controleer de hechting van de coating. |
| Slijtvastheid | Polyurethaan (PU) | Vermijd vochtigheid/hitte (risico op hydrolyse). |
- Speciale vereisten:
- Geleidbaarheid: Voeg koolstof-/metaalvulstoffen toe voor statische dissipatie (explosieve omgevingen).
- Vacuüm verpakken: Gebruik rubber met een lage gasuitstoot (bijv. FKM).
IV. Installatie en onderhoud: Het voorkomen van menselijke fouten
- Installatie-aanpassingen
- Geen scherpe gereedschappen: Rubber snijdt gemakkelijk (gebruik nylon gereedschap).
- Smeermiddel: Siliconenvet (vermijd oliën op basis van aardolie met NBR).
- Gelijkmatige compressie: Voorkom dat de kabel tijdens de installatie verdraait.
- Levenscyclusbeheer
- Kortere service-intervallen: Rubber veroudert sneller dan metaal.
- Lekbewaking: Installeer sensoren voor vroegtijdige detectie van storingen.
V. Vervangingsscenario's en risicogevallen
| Scenario | Levensvatbare vervanging | Valkuilen met een hoog risico |
|---|---|---|
| Lagedrukwaterklep | EPDM O-ring (vs. koperen pakking) | Controleer de ozonbestendigheid (EPDM > NBR). |
| Hydraulische cilinderafdichting (<20 MPa) | PU-backup + FKM (vs. metalen C-ring) | Test de hydrolysestabiliteit van PU. |
| Lagerafdichting voor voedselmachines | Siliconen (VMQ) (vs. roestvrijstalen lipafdichting) | Vermijd contact met smeermiddel (zwelling). |
| Auto-uitlaatverbinding | Grafiet-rubbercomposiet (vs. metaal) | Temperaturen >300°C → zelden haalbaar. |
Conclusie:Drie vervangingsprincipes
- Voorwaarden eerst: Nooit vervangen als T/P/media niet compatibel zijn.
- Structureel herontwerp: Groeven aanpassen/ringen toevoegen - nooit een directe omwisseling.
- LevenscycluskostenRegelmatig onderhoud van rubber kan de besparingen tenietdoen.
Laatste waarschuwing: In de nucleaire, lucht- en ruimtevaart- of risicovolle chemische sector zijn metalen afdichtingen vaak onvervangbaar. Raadpleeg altijd OEM/afdichtingstechnici voordat u overschakelt.
Plaatsingstijd: 30-07-2025