NOVAPHIT. Материалы на базе термосрасширенного графита

Материалы семейства novaphit производятся из терморасширенного графита высочайшего качества. Запатентированный тип армирующего слоя ― просечно ― вытяжная сетка из нержавеющей стали для SSTC и MST, обеспечивает лучшие показатели сжимаемости и восстанавливаемости материала, снижение газопроницаемости в сравнении с материалами, армированными гладкой или перфорированной жестью.

 - Причины использования графита в качестве прокладочного материала

 - Производство прокладочных материалов на основе терморасширенного графита

 - Вклад в защиту окружающей среды

 - Технология XP

         - Повышение эффективности за счет современных технологий          

         - Снижение трудозатрат при замене прокладок

         - Повышение стойкости к окислению

 - Структура материала novaphit® SSTC / novaphit® SSTCTA-L

 - Структура материала novaphit® MST с технологией XP

 - Техническая информация

 - Рекомендации по установке прокладок

 

 

Причиной появления прокладочных материалов на основе терморасширенного графита послужил поиск решения для производства надежных и долговечных уплотнений в высоких температурных диапазонах. Уплотнительные материалы, содержащие каучук имеют природный максимальный температурный предел в районе 300 С. Горячие, опасные среды, как например водяной пар или теплоносители, обладают высокой текучестью  и требуют лучших решений в области уплотнения. Это стало причиной разработки и, в последующем, огромного успеха прокладочных материалов на основе терморасширенного графита.

 

Свойства прокладок novaphit® из терморасширенного графита

• Температурный диапазон от -200° C до 550° C
• Стойкость к переменным нагрузкам
• Максимальная адаптируемость к неровности фланца
• Высокая приспосабливаемость неровностям уплотнительных поверхностей
• Практически нет горячей ползучести
• Универсальная химическая стойкость
• Максимальное уплотнение фланца
• Возможно использование при внутренних давлениях до 250 бар 

Постоянное качество продукции благодаря системе управления технологическим процессом

Frenzelit участвует во всем производственном процессе семейства продуктов novaphit®, от получения графитового сырья до готового листа прокладочного материала. Все параметры, которые влияют на качество, контролируются глобальной системой управления процессом Frenzelit. Это обеспечивает постоянное поддержание качества продукции на самом высоком уровне. Надежные производственные процессы обеспечивают наилучшую герметизацию в процессе работы.

Проектирование системы уплотнения

Frenzelit предоставляет все данные, которые необходимы для расчета параметров конструкции для применения прокладок. Для их определения на заводе в Bad Berneck имеется лаборатория, оснащенная всем необходимым оборудованием. Большое количество различных тестов, имеющих отношение к прокладке, выполняются на постоянной основе. На современных испытательных установках AMTEC проводятся испытания от стойкости к химическим средам до механических / термических испытаний и определения параметров уплотнения. Возможности лаборатории используются не только отделом контроля качества и техническим отделом. Так же  выполняются специальные тесты для клиентов, позволяющие гарантировать работоспособность прокладки в конкретных производственных условиях.

 

 

Прокладки novaphit® из очищенного терморасширенного графита применяются при высоких химических, тепловых и механических нагрузках. Они обеспечивают работоспособность соединения при температурных колебаниях. Отличительной чертой материалов Novaphit® является полное отсутствие связующих веществ.

 

Могут быть существенные различия в качестве терморасширенного графита. Ниже дается объяснение того, как производится расширенный графит, и какие критерии необходимо выполнять в качестве характеристик качества.

 

Откуда появился графит?

Графит добывается как карьерным, так и шахтным методом. Выбор месторождения очень важен для качества. Важны также операции по обработке: шлифования и очистки.      

 

Что происходит в процессе расширения?

Графитовое сырье расширяется в термическом процессе, в результате чего объем графита многократно увеличивается. Гибкую и мягкую графитовую фольгу  получают из «хрупкого» графитового порошка

 

Сопротивление окислению является наиболее важной характеристикой прокладочного материала на основе термосрасширенного графита.

 

 

Защита окружающей среды достигается при помощи прокладок высшего качества. Такие правила, как Закон о чистом воздухе Германии («TA Luft»), определяют требования к герметичности. Особенно важно, чтобы эти критерии соблюдались в применениях, связанных со средами, которые угрожают окружающей среде и вредны для здоровья.

 

Демонстрация высокого качества novaphit ® MST и novaphit® SSTCTA-L (в соответствии с TA Luft) при тестировании на герметичность

Тест на герметичность включает в себя измерение утечки на протяжении 48 часов под воздействием температуры 300 ° C. Предел утечки 1* 10-4 мбар • л / (с • м). До сих пор это был самый важный критерий для определения качества прокладочного материала.

Однако многолетний практический опыт работы с прокладками показал, что качество прокладочного материала также зависит от других критериев. Среди них механические свойства, термостойкость, а так же эффективное уплотнение в течение длительного периода времени. Таким образом, характеристики прокладочного материала определяются комбинацией целого ряда различных свойств.

 

Комплексная система уплотнения: VDI 2290

Существуют подробные инструкции, которые призваны обеспечить более точное соответствие требованиям TA Luft. На качество уплотнения фланцевого соединения влияют не только свойства прокладочного материала, но и правильный монтаж. Текущая директива 2290 VDI основана на комплексном подходе к созданию системы уплотнения. Правильность установки прокладки так же важна, как точность расчетов в процессе проектировании.

 

Конструкция прокладки в соответствии с DIN EN 1591

DIN EN 1591-1 содержит рекомендации по проектированию и расчету уплотнительных систем, требования к герметизации по классу L0,01 согласно VDI 2290. Благодаря своей уникальной конструции, Novaphit® MST и Novaphit® SSTCTA-L соответствуют строгим критериям TA Luft и VDI 2290. Поставляя novaphit® MST и novaphit® SSTCTA-L, Frenzelit создает основу для переноса  стандартизации компании на максимально высокий качественный уровень.  

 

 

Frenzelit проводит постоянные исследования и внедряет инноваций для улучшения продукции даже тех видов, которые десятилетиями доказали свою эффективность. В ходе этого процесса была разработана технология XP для novaphit®. Графит имеет природные свойства, которые в прошлом считались неизменными и поэтому приходилось с ними мириться. Новая технология XP для novaphit® снимает эти ограничения.

Антипригарные свойства без каких-либо температурных ограничений

При замене прокладки  из ТРГ частички графита прилипают к уплотнительной поверхности и, в большинстве случаев, требуют трудоемких операций для их удаления. При этом существует опасность повреждения поверхности фланца. До сих пор это считалось абсолютно нормальным явлением. Широко применяемые антипригарные покрытия отрицательно  сказываются на его герметичности и стабильности  при высоких температурах. Обеспечить свойство неприлипания при долговременном воздействии высоких температур при помощи традиционных решений не представляется возможным.   

Эта проблема была успешно решена впервые с инновационной неорганической технологией XP.

Повышение стойкости к окислению

Даже высококачественные графитовые пленки, содержащие ингибиторы коррозии, под воздействием определенной температуры подвержены окислению. Благодаря технологии XP для прокладочных материалов novaphit® осуществляется глубокая пассивация графита. Поверхности графита переходят в неактивное, пассивное состояние, связанное с образованием тонких поверхностных слоёв соединений, что значительно замедляет процесс окисления.

Неорганическое активное вещество

Технология XP для novaphit® представляет собой неорганическую пропитку графита, в процессе которого однородно распределенные наночастицы обеспечивают компактную защиту графита по всему поперечному сечению материала. Активное вещество химически инертно и превосходная химическая стойкость графита остается без изменений.

Технология XP придает фланцевым прокладкам Novaphit® антипригарные свойства, которыми не обладают стандартные графитовые прокладки.

 

Антипригарные свойства материала novaphit® с технологией XP сохраняет эффективность во всем диапазоне температур применения графитовой прокладки. Из-за неорганической, инертной базовой структуры, с технологией XP не появляется никаких дополнительных функциональных ограничений по химической  устойчивости.

Технология XP для материалов novaphit® препятствует пригоранию графита к уплотнительным поверхностях, что облегчает удаление прокладки и длительную очистку фланцев. Это приводит к значительному экономическому эффекту. Он обусловлен более простым удалением прокладок, существенным упрощением или устранением очистки и экономии связанного с этим временем.

Уплотняющие поверхности одновременно защищаются, так что они остаются неповрежденными в течение более длительного периода времени. Очистка поверхностей фланцев типа шип-паз являются особенно сложной задачей, когда необходимо удалить остатки старых прокладок.          

Исследования, проведенные операторами установок, показали, что нетипичные проблемы утечки нередко связаны с неполным удалением старых остатков прокладки. В этой связи, использование технологии XP является важным вкладом в надежность процесса.

 

 

При наличии окислителя, например атмостферного кислорода, графитовые прокладки подвергаются окислению при повышенных температурах. В результате графит превращается (помимо всего прочего) в CO2. Это приводит к потере массы графита, следствием чего является увеличение утечки по поверхности прокладки и даже ее выход из строя.

Влияние разницы в стойкости к окислению. 

          Температура испытания: 670 ° C / 4 часа, атмосфера: воздух

                                            Nopvaphit® XP                                                                               Традиционный ТРГ                             

Качественным показателем стойкости к окислению согласно стандарту DIN 28091-4 является максимальная потеря массы 4%  в час и пребывание при температуре 670 ° C на протяжении 4-х часов. В этот стандарт были включены особенности применения в нефтеперерабатывающей промышленности.

Технология XP для материалов novaphit® приводит к значительному улучшению стойкости к окислению графита. С технологией XP прокладочный материал novaphit ® становится таким инертным, что максимальная потеря массы в следствии окисления - 3% / ч, то есть значительно ниже требований действующего стандарта.

 

 

Рекомендации по применению, в зависимости от давления и температуры

Рекомендации по применению для различных значений температуры и давления на графиках относятся к прокладкам толщиной 2,0 мм, которые используются с плоских фланцами. При использовании более тонких прокладок или других видов фланцев, возможны болем высокие нагрузки!

 

Пояснения относительно температурного теста (Temp-Test):

Целью температурного теста является определение того, как прокладка деформируется при определенных условиях. Это специальная разработка Frenzelit, которая представляет собой «отпечаток пальца» основных свойств прокладок. Фланцевое соединение, собранное при комнатной температуре определяется в первой части теста. Эта кривая указывает на приспособляемость прокладки во время установки.

Во второй части теста температура увеличивается с заданной скоростью, а уровень поверхностного давления, который был достигнут в  первой части поддерживается постоянным. То есть система не позволяет изменить удельное давление в результате сжатия прокладки. В реальних производственных условиях деформация на прокладке была бы ниже, но такой тест полностью раскрывает возможности прокладки.

 

         Максимальное удельное давление после установки, плоский фланец 

Максимально удельное давление может быть увеличено приблизительно в 1.5 раза при фланцах типа шип-паз

Благодаря многослойной конструкции novaphit MST, толщина прокладки не влияет на график.

 

 

• Очистите уплотнительные  поверхности и удалите следы старых прокладок, не повредив при этом зеркало фланца
• Проверьте поверхности фланца на параллельность и неровность; внесите коррективы, если необходимо.
• Перед установкой проверьте прокладки на наличие трещин, поверхностных повреждений и точность размеров.
• Не используйте никаких герметиков! Устанавливайте прокладки сухими без смазок!
• Проверяйте состояние болтов перед их установкой и используйте новые болты, если необходимо.
• Затягивайте болты последовательно и осторожно вручную.                                                                                                                    (Важно: никогда не затягивайте первый болт слишком сильно!).
• Затяните болты подходящим инструментом. Примените заданный крутящий момент по диагонали в несколько этапов.