Materiálové limity vláknitopryžových těsnění

Důvodů netěsností na přírubových spojích může být mnoho, ale opakující se netěsnost bývá důsledkem neodstranění její skutečné příčiny. Jednou z příčin může být vliv zvoleného materiálu těsnění. Zejména pak nerespektování materiálových limitů daného těsnění ve vztahu k provozním parametrům.

Před samotnou montáží bychom si měli položit několik otázek. Pokud na ně budou všechny naše odpovědi kladné, lze předpokládat, že přírubový spoj bude následně bezpečný a spolehlivě těsný.

• Byl proveden výpočet utahovacího momentu, který zohledňuje namáhání všech částí přírubového spoje v jeho provozních stavech?
• Mám k dispozici vhodně navržené těsnění, které bezpečně odolá provozním parametrům, tj. teplota, tlak, médium?
• Shoduje se mazivo uvedené ve výpočtu s tím, které se chystám použít na ošetření spojovacího materiálu? A má toto mazivo naměřeny hodnoty součinitelů tření podle EN 16047?
• Jsou dosedací plochy přírub bez viditelného poškození?
• Je spojovací materiál nepoškozený, očištěný a vhodně namazaný?
• Bude dodržen postup montáže dle EN 1591-4? A je montážní personál proškolen dle této normy?

V dnešní době neexistuje universální těsnicí materiál, jako byl dříve používaný azbestový materiál „Klingerit”. Každý materiál má svoje limity a ty jsou dány jeho nejslabší částí.

Pro vláknitopryžové materiály obecně platí, že onou nejslabší částí je pryž, tj. NBR, CSM apod. Zejména se jedná o teplotní odolnost těchto elastomerů, která se pohybuje v rozsahu od -20 °C do maximálně 150 °C. Z tohoto důvodu nelze teplotní odolnost zvýšit ani přidáním např. grafitu, aramidu apod. Přesto se často setkáváme s argumentem, že tyto materiály lze „krátkodobě” použít i na 350 °C. Lze ale specifikovat pojem „krátkodobě”?

Poměr jednotlivých složek u vláknitopryžových materiálu je následující.

• cca 15 % tvoří grafitová, aramidová nebo syntetická vlákna
• cca 25-45 % jsou elastomerová pojiva, tj. NBR, CSM apod.
• cca 40-60 % jsou plniva

Oproti tomu azbestová těsnění byla tvořena z cca. 80 % samotným azbestem a zbytek potom doplňovala elastomerová pojiva a plniva.

Z velkého poměru elastomerových pojiv ve vláknitopryžových těsněních vyplývá, proč bývá jejich záměna za azbestová těsnění častou příčinou netěsností. Zejména u aplikací, které svojí teplotou přesahují 150 °C, dochází u elastomerů k jejich tvrdnutí, ztrátě objemu (tloušťky) a pružnosti. Z těchto důvodů se na přírubovém spoji (obzvláště kde se mění teplota) následně objevuje netěsnost.

Z naší praxe bychom jako jeden příklad za všechny mohli uvést řešení netěsnosti na špičkovém ohříváku páry. Jedná se o tlakovou nádobu s teplotami kolem 350 °C a tlakem páry 3,1 MPa. Netěsnost se na tomto zařízení objevovala vždy po snížení provozní teploty. Příčinou bylo použití vláknitopryžového těsnění, které bylo pro uvedené parametry naprosto nevhodné. Spolehlivost a těsnost spoje jsme vyřešili výměnou původního těsnění za těsnění Dynagraph se zvlněným nerezovým jádrem a grafitovou fólií.

Špičkový ohřívák

Těsnění Dyngraph

Parametry uváděné v materiálových listech dodavatelů jsou spíše marketingovou informací.

Informace v PT diagramech je z tohoto důvodu třeba číst s rezervou a s ohledem na konkrétní provozní a rozměrové parametry přírubového spoje. Zvláště pak pro aplikace těsnění kolem krajních hodnot uvedených v PT diagramech.

Příklad PT diagramu

Těsnění vyrobená z kvalitních vláknitopryžových materiálů mají v přírubovém spoji své místo. Musí však být používány pouze na aplikace, pro které jsou určeny.