Čo je špirálovo vinuté tesnenie?

Špirálovo vinuté tesnenia sú kov-nekovové kompozitné tesnenie široko používané na utesnenie potrubí, ventilov a tlakových nádob. Ich jedinečná štruktúra spája pevnosť kovu s flexibilitou nekovu, vďaka čomu sú vhodné na použitie vo vysokoteplotných, vysokotlakových a korozívnych médiách. Špirálovo vinuté tesnenia, ktoré pozostávajú zo striedajúcich sa tvarovaných kovových drôtov a mäkkého výplňového materiálu, tvoria pri stlačení medzi dvoma prírubami vysoko účinné tesnenie. Koruna v tvare V v strede kovového pásika pôsobí ako pružina, čo dáva tesneniu zvýšenú elasticitu za rôznych podmienok. Materiály výplne a drôtu je možné upraviť tak, aby vyhovovali rôznym požiadavkám na chemickú kompatibilitu.

1. Štruktúra a zloženie špirálových vinutých tesnení
Kovové pásy: Kovové pásy sú zvyčajne vyrobené zo zliatin odolných voči korózii, ako je nehrdzavejúca oceľ (napríklad 304 a 316), titán a monel. Kovové pásy sú stlačené do prierezu v tvare V alebo W, aby poskytli elastickú podporu.
Nekovové výplňové vrstvy: Bežne vyrobené z materiálov, ako je grafit, polytetrafluóretylén (PTFE) a sľuda, sú tieto výplňové vrstvy vložené medzi kovové pásy, aby poskytli utesnenie a kompenzovali nerovnosti povrchu. Vnútorné a vonkajšie krúžky (voliteľné):
Vnútorný krúžok: Zabraňuje médiám vo vnútornej erózii tesnenia, čím sa znižuje riziko uvoľnenia kovového pásu.
Vonkajší krúžok (uhlíková oceľ alebo nehrdzavejúca oceľ): Umiestňuje tesnenie, zabraňuje nadmernému stlačeniu a zlepšuje odolnosť voči tlaku.

2. Vlastnosti a výhody
Odolné voči extrémnym podmienkam: Odoláva vysokým teplotám (až do 1000 °C alebo viac, v závislosti od materiálu) a vysokým tlakom (ako sú príruby triedy 900 a vyššie).
Vynikajúce tesnenie: Kombinácia kovových a nekovových materiálov sa prispôsobí aj menším nerovnostiam povrchu príruby.
Chemická odolnosť: Kompatibilné s médiami, ako sú kyseliny, zásady, olej a plyn, výberom rôznych kovov a výplňových materiálov.
Elastická pružnosť: Špirálová štruktúra kovového pásu zachováva tesnosť aj po zmenách tlaku.

3. Bežné typy Špirálové vinuté tesnenia
Základný typ (bez krúžku): Obsahuje iba kovové a nekovové špirálovo vinuté vrstvy, vhodné pre štandardné príruby.
Typ s vnútorným krúžkom: Zvyšuje odolnosť voči vnútornému tlaku, vhodný pre vysokotlakové alebo ľahko erozívne médiá.
Typ s vonkajším krúžkom: Ľahko sa inštaluje a umiestňuje, čím zabraňuje zrúteniu tesnenia. Špirálové tesnenia: Spájajú výhody oboch typov a sú vhodné pre náročné aplikácie (napr. API 6A).

4. Aplikácie špirálových vinutých tesnení
Petrochémia: Potrubné príruby, reaktory a výmenníky tepla.
Energetika: Parné turbíny a systémy vysokoteplotných kotlov.
Farmaceutické/potraviny: Aplikácie vyžadujúce sanitárne PTFE výplne.
Letectvo: Tesnenia palivového systému.

5. Úvahy o výbere
Zhoda materiálu: Vyberte kovový pásik a vrstvu výplne na základe korozívnosti a teploty média.
Norma príruby: Potvrďte hodnotenie príruby (napríklad ANSI, DIN a JIS) a rozmery.
Tlakové hodnotenie: Rôzne hustoty vinutia ovplyvňujú tlakovú únosnosť.
Požiadavky na inštaláciu: Skrutky musia byť utiahnuté rovnomerne, aby sa predišlo lokálnemu pretlaku, ktorý môže viesť k poruche.

6. Porovnanie s inými tesneniami
Kovové ploché tesnenia: Vysoká tvrdosť, ale slabá kompenzácia, vyžadujúce extrémne vysoké zaťaženie skrutiek.
Gumové tesnenia: Vhodné len pre nízke teploty a tlaky a náchylné na starnutie.
Grafitové kompozitné tesnenia: Bez kovovej podpory a náchylné na krehkosť pri vysokých teplotách.