Metalen afdichtingen zijn onmisbare afdichtingscomponenten in industriële apparatuur en hun prestaties zijn direct gerelateerd aan de stabiele werking en veiligheid van de apparatuur. In vochtige, hoge temperaturen of corrosieve omgevingen verschijnt er echter vaak roest (ijzeroxide) op het oppervlak van metalen afdichtingen. Hebben deze ogenschijnlijk onopvallende roestvlekken daadwerkelijk invloed op de afdichtingsprestaties? Dit artikel gaat dieper in op de oorzaken, gevaren en tegenmaatregelen van roest.
Oorzaken en mogelijke gevaren van roest
Roest is het resultaat van een oxidatiereactie tussen metaal (met name materialen op basis van ijzer) en zuurstof en vocht. Wanneer de afdichting langdurig wordt blootgesteld aan een vochtige, zure of hoge temperatuur en luchtvochtigheid, vormt zich gemakkelijk een roestlaag op het oppervlak. Bovendien zal een beschadiging van het materiaal zelf (zoals koolstofstaal) of een beschadigde beschermlaag (zoals een plating of coating) het roestproces versnellen.
De verborgen gevaren van roest zijn onder meer:
Ruwer oppervlak: De roestlaag zorgt ervoor dat het afdichtingsoppervlak oneffen wordt, de originele afwerking wordt vernietigd, de afdichting niet goed aansluit op het contactoppervlak en er lekkage kan ontstaan.
Verslechtering van mechanische eigenschappen: roest verzwakt de elasticiteit en treksterkte van het metaal, waardoor de afdichtring sneller vervormt of zelfs breekt bij hoge druk of trillingen.
Dynamische afdichtingsstoring: Bij roterende of heen-en-weergaande bewegingen kan roest de wrijvingscoëfficiënt verhogen, wat abnormale slijtage of vastlopen veroorzaakt.
Directe invloed van roest op de afdichtingsprestaties
Verhoogd risico op lekkage
Door roest veroorzaakte scheuren of afbladdering van het oppervlak veroorzaken kleine openingen, die kanalen vormen voor vloeistof- of gaslekken.
In hogedruksystemen kan roest spanningsconcentratie veroorzaken en vermoeiingsbreuk van de afdichtingsring versnellen.
Degradatie van corrosiebestendigheid
De poreuze structuur van roest absorbeert corrosieve stoffen (zoals zuur- en zoutnevel), waardoor chemische corrosie of elektrochemische corrosie van de metaalmatrix wordt versneld.
Bijvoorbeeld, als de verroeste afdichtring in de chemische pijpleiding in contact komt met sterk zuur, kan dit ernstige lekkages veroorzaken vanwege plaatselijke corrosieperforatie.
Verminderde temperatuuraanpassing
Roest verandert de thermische uitzettingseigenschappen van het metaal. Bij hoge temperaturen kan de afdichtring door lokale vervorming niet goed afdichten.
Belangrijkste factoren die roestschade beïnvloeden
Materiaalkeuze
Geschikte corrosiebestendige materialen, zoals roestvrij staal (316L), Hastelloy of titaniumlegering, kunnen de roestvorming aanzienlijk verminderen.
Oppervlaktemodificatietechnologie: Verchromen, nitreren of spuiten van een keramische coating op gewoon staal om de roestbestendigheid te verbeteren.
Omgevingsomstandigheden
Gerichte beschermingsoplossingen zijn nodig in chloride-ionen (zoals zeewater), zure of alkalische media.
Onderhoudsbeheer
Zorg ervoor dat er tijdens de installatie geen krassen op het afdichtingsoppervlak ontstaan. Regelmatig schoonmaken en aanbrengen van roestwerend vet kan de levensduur van de afdichtring verlengen.
Drie strategieën om het roestprobleem op te lossen
1. Materiaalupgrade
In zeer corrosieve omgevingen worden nikkelgebaseerde legeringen (zoals Inconel 625) of met polytetrafluorethyleen (PTFE) gecoate metalen afdichtringen verkozen.
De economische oplossing kan bestaan uit het gebruik van rubber-metaal composiet afdichtingsringen om corrosieve media te isoleren met behulp van elastomeren.
2. Oppervlakteversterkende technologie
Bescherming van de coating: Spuit PTFE, DLC (diamantachtige koolstofcoating) of keramische coating om de corrosiebestendigheid van het oppervlak te verbeteren.
Passiveringsbehandeling: Vorm een dichte oxidefilm op het metaaloppervlak met behulp van chemische of elektrochemische methoden om corrosie te vertragen.
3. Intelligente monitoring en onderhoud
Met akoestische emissiesensoren of infrarood-warmtebeeldtechnologie kunt u de toestand van de afdichtring in realtime bewaken en tijdig waarschuwen voor corrosierisico's.
Zorg voor een regelmatige vervangingscyclus, vooral om het onderhoudsinterval te verkorten bij hoge temperaturen en een hoge luchtvochtigheid.
Conclusie
De schade die roest aan metalen afdichtingen toebrengt, mag niet worden onderschat. Het is niet alleen een esthetische kwestie, maar kan ook lekkage, apparatuurstoringen en zelfs ongevallen veroorzaken. Het risico op corrosie kan effectief worden beheerst door wetenschappelijke materiaalkeuze, een betere oppervlaktebescherming en een optimale gebruiksomgeving. Voor belangrijke apparatuur is het raadzaam om samen te werken met professionele leveranciers van afdichtingen (zoals Parker Hannifin en Trelleborg) om oplossingen op maat te bieden die een langdurige en betrouwbare werking van het afdichtingssysteem garanderen.
Geplaatst op: 13-02-2025