În sistemele de conducte la temperaturi și presiuni ridicate, garniturile convenționale se defectează adesea catastrofal. Garniturile metalice spiralate, cu structura lor compozită din metal elastic și umplutură flexibilă, creează o soluție unică de etanșare „rigidă, dar flexibilă”. Acest articol dezvăluie de ce reprezintă alegerea ideală pentru condiții extreme din industria petrochimică și nucleară.
I. Anatomie structurală: Inginerie stratificată de precizie
EN 1092-1 Construcție standard:
|----------------------------------------------| | Panglică metalică (CS/SS/Ti) → Rezistență la presiune | | Strat de umplutură (grafit/PTFE/Mică) → Micro-etanșare | | Înfășurări ondulate în formă de V (25-45 straturi) → Rezervor elastic | | Inele interioare/exterioare (304SS/316L) → Protecție la erupție | |-----------------------------------------------|Principiul de etanșareCreșterea presiunii → Contracția radială a inelelor în V → Expansiunea materialului de umplere etanșează micro-spațiile
II. Dominanța performanței (vs. garnituri plate)
| Parametru | Garnitură de azbest | Garnitură spiralată pentru rană | Îmbunătăţire |
|---|---|---|---|
| Temperatura maximă | 260°C | 800°C | 3,1× |
| Limită de presiune | 10 MPa | 42 MPa | 4,2× |
| Cicluri termice | 50 | 5.000 | 100× |
| Rată de scurgere (specificația de masă He) | 1×10⁻² mbar·L/s | 1×10⁻⁶ mbar·L/s | 10.000× |
Aplicații critice:
- Compensarea dilatării termice (ΔL=12mm/m la 550°C, conducte de abur)
- Rezistență la șocuri criogenice (-196°C→25°C)
- Barieră de permeație la hidrogen (reactoare cu hidrogen <0,001 ppm la 15 MPa)
III. Cazuri de rezolvare a problemelor din industrie
**▶ Defecțiune a sistemului de răcire a fisurilor**
- ProblemăRuptura garniturii de grafit la ulei de răcire la 950°C
- SoluţieInconel 625 + înfășurare flexibilă din grafit
- RezultatInterval de întreținere ↑ de la 3 luni → 2 ani (economii de 12 milioane USD/an)
**▶ Scurgere compresor GNL BOG**
- ProblemăRuperea etanșării la -162°C
- SoluţieÎnfășurare din titan + umplutură din PTFE modificată
- RezultatEmisii de metan ↓ de la 2.300 m³/h la 5 m³/h
IV. Matricea de selecție
| Stare | Panglică metalică | Material de umplutură | Stres de etanșare |
|---|---|---|---|
| Acizi tari (pH<1) | Hastelloy C276 | ePTFE | 90-120 MPa |
| Linii nucleare de abur | 316L Nuclear | Grafit nuclear | 150-200 MPa |
| CO₂ supercritic | Incoloy 825 | Mică placată cu aur | 180-240 MPa |
| Sisteme de combustibil aerospațiale | Monel 400 | Fluorografit | 210-280 MPa |
Reguli de aur:
- T>540°C → Evitați materialele de umplutură din PTFE
- Pulsații de presiune > 10 Hz → Trebuie să aibă inele interioare/exterioare
- Particule solide în mediu → Duritatea umpluturii >90 Shore A
V. Revoluția instalării
Metodă tradițională defectuoasă:
Strângerea cu ciocanul → Tensiune neuniformă → strivire localizată 37%Asamblare ghidată cu laser (patentată):
- Planeitatea flanșei scanate 3D (±3μm)
- Optimizarea secvenței șuruburilor (simulare FEA)
- Tensionare hidraulică (abatere <5%)
→ Atinge o tensiune de etanșare uniformă >94%
Data publicării: 02 iulie 2025