Čo sú vlnité kovové tesnenia?

Vlnité kovové tesnenia sú typom mechanického prvku používaného na tesnenie. Sú vyrobené z tenkých plechov špeciálnym procesom a sú zlisované do kruhového prstencového tesnenia s pravidelnými zvlnenými konkávnymi a konvexnými vzormi (t. j. „zvlnenie“). Tesnenia CMG sa považujú za štandard pre technológiu vlnitých kovových tesnení. CMG tesnenia sú ideálnou voľbou pre ASME príruby triedy 150 a triedy 300 s minimálnym zaťažením skrutiek.

1. Hlavné funkcie a princípy fungovania
(1) Elasticita a pružnosť:
Vlnitá štruktúra je ako malá pružina. Keď sú skrutky príruby utiahnuté, zvlnenia sú stlačené; a keď zariadenie vibruje v dôsledku zmien teploty a tlaku počas prevádzky alebo sú príruby mierne oddelené, stlačené zvlnenie sa môže odskočiť, aby kompenzovalo túto zmenu, pričom vždy udržiava kontakt medzi tesniacimi plochami a zabraňuje úniku. To je kľúčom k jeho prevahe nad plochými tesneniami.
(2) Vysoký pomer tesniaceho tlaku:
Pretože kontaktná plocha zvlnenia je relatívne malá, tlak (špecifický tlak) na jednotku plochy je väčší pri rovnakom predpätí skrutky, čo uľahčuje stlačenie a vyplnenie drobných povrchových defektov príruby, čím sa dosiahne počiatočné tesnenie.
(3) K dispozícii sú rôzne kovové materiály:
Rôzne kovové materiály môžu byť zvolené podľa rôznych médií (ako je korozívnosť) a pracovných podmienok (teplota, tlak). Bežné sú: nehrdzavejúca oceľ 304/316: najbežnejšie používaná, s dobrou odolnosťou proti korózii a komplexným výkonom. Uhlíková oceľ: používa sa pre nekorozívne pracovné podmienky, ako je napríklad vysokoteplotná para. Špeciálne zliatiny: ako Hastelloy, Monel a Inconel, používané v korozívnom alebo vysokoteplotnom prostredí.
(4) K dispozícii je mäkká krycia vrstva:
Aby sa dosiahla lepšia vzduchotesnosť alebo utesnenie špeciálnych médií, môže byť na horných a spodných kontaktných plochách vlnitého kovového tesnenia pokrytá vrstva mäkkého tesniaceho materiálu, ako napríklad: Grafit: odolný voči vysokým teplotám, chemicky inertný a najpoužívanejší. PTFE (polytetrafluóretylén): vynikajúca chemická odolnosť proti korózii. Sľuda: Používa sa pri extrémne vysokých teplotách (ako sú aplikácie pri vysokých teplotách v oxidačných atmosférach).
Táto štruktúra sa nazýva tesnenie s kovovým plášťom, ktoré spája pevnosť a tepelnú odolnosť kovu s vynikajúcimi tesniacimi vlastnosťami mäkkej krycej vrstvy.

2. Hlavné typy
Vlnité kovové tesnenia sa bežne vyskytujú v dvoch hlavných typoch:
Základné vlnité kovové tesnenie:
Vyrobené výhradne z vlnitých kovových pásov, bez krycej vrstvy. Na dosiahnutie tesnenia sa spolieha na prirodzenú elasticitu kovu a vysoký pomer tesniaceho tlaku. Bežne sa používa v aplikáciách, kde sú vysoké teploty a tlaky, ale médium nie je vysoko korozívne.
Vlnité kovové tesnenie s krycou vrstvou (tesnenie s kovovým plášťom):
Na horný a spodný povrch základného vlnitého kovového tesnenia sa nanesie vrstva mäkkého tesniaceho materiálu (ako je grafitová doska) a potom sa okraje zabalia a zaistia formou. Toto je najbežnejšie používaný typ v priemysle.

3. Výhody a aplikácie
Výhody:
Prispôsobivosť: Dokáže sa prispôsobiť kolísaniu tlaku a teploty a miernej deformácii príruby.
Spoľahlivé tesnenie: Oveľa lepší tesniaci výkon ako ploché tesnenia.
Odolnosť voči vysokým teplotám a vysokému tlaku: Kovové telo odoláva teplotám a tlakom oveľa vyšším ako nekovové tesnenia. Odolnosť proti korózii: Výber materiálu umožňuje prispôsobivosť rôznym médiám.
Dlhá životnosť: Vďaka vynikajúcej odolnosti je menej náchylný na uvoľnenie stresu a zlyhanie.

Typické aplikácie:
Rúry, ventily, čerpadlá a príruby tlakových nádob v petrochemickom priemysle.
Parné turbíny a kotlové systémy v energetike.
Farmaceutický a potravinársky priemysel (bežná je nehrdzavejúca oceľ 316 s prekrytím PTFE).
Akékoľvek stredno-, vysokotlakové a vysokoteplotné prírubové spojenie vyžadujúce spoľahlivé utesnenie.