Hej, jeśli kiedykolwiek pracowaliście z układami hydraulicznymi lub pneumatycznymi, wiecie, że uszczelnienia prętów to niedocenieni bohaterowie, dzięki którym wszystko działa sprawnie. Rzecz jednak w tym, że większość z nas nie przestaje myśleć o tym, jak wytrzymają, gdy coś zacznie powodować korozję. Należę do zespołu dostawców uszczelek do tłoczysk, który codziennie rozmawia z ludźmi z branży produkcyjnej, rolniczej, budowlanej, a nawet morskiej, a środowiska korozyjne są stale obecne. Na przykład w zeszłym tygodniu rozmawiałem z facetem, który prowadzi zakład przetwórstwa spożywczego i jego uszczelki zaczęły szwankować po lewej i prawej stronie z powodu środków czyszczących. Inny klient zajmuje się odwiertami na morzu i słona woda pochłaniała jego sprzęt znacznie szybciej, niż się spodziewał. A zatem rozłóżmy to na czynniki pierwsze: jak uszczelki prętów faktycznie sprawdzają się w środowiskach korozyjnych, co sprawia, że niektóre z nich są lepsze od innych i na co należy zwrócić uwagę, jeśli Twój sprzęt ma kontakt z substancjami powodującymi korozję?
Po pierwsze, uprośćmy sprawę — głównym zadaniem uszczelek tłoczyska jest zapobieganie wyciekaniu płynu (oleju, płynu hydraulicznego itp.) i zapobieganie przedostawaniu się zanieczyszczeń (brudu, wody, chemikaliów). Środowisko korozyjne bardzo utrudnia pracę. Mogą one zniszczyć materiał uszczelki, rozbić gumę lub polimer, spowodować ich pękanie, pęcznienie lub po prostu utratę kształtu. Jeśli tak się stanie, zaczną się nieszczelności, spadnie ciśnienie i maszyna przestanie działać. Niezbyt fajnie, zwłaszcza jeśli przestoje kosztują tysiące za godzinę.
Co zatem sprawia, że uszczelka pręta jest odporna na korozję? Wszystko zależy od materiału, z którego jest wykonany, prawda? Widziałem każdy typ pod słońcem, ale najczęstsze w przypadku ustawień korozyjnych to NBR, POM, TPU, a czasem ich kombinacje. Porozmawiajmy o każdym z nich, ponieważ radzą sobie z korozją zupełnie inaczej.
Weźmy najpierw NBR, czyli kauczuk nitrylowy – bardzo powszechny, tani i dobry pod względem ogólnej odporności na olej. Ale czekaj, to nie jest rozwiązanie uniwersalne. Standardowy NBR radzi sobie z łagodnymi olejami i niektórymi chemikaliami, ale jeśli masz do czynienia z silniejszymi środkami żrącymi, takimi jak kwaśne środki czyszczące lub niektóre rozpuszczalniki, może pęcznieć lub rozkładać się. Dlatego właśnie zmodyfikowaliśmy obecnie receptury NBR — poddano je obróbce tak, aby były odporne na szerszą gamę substancji chemicznych, nie tracąc przy tym elastyczności, której potrzebują uszczelki, aby poruszać się wraz z prętem. Jeśli pracujesz w zakładzie przetwórstwa spożywczego, w którym stosujesz środki czyszczące dopuszczone do kontaktu z żywnością, zapoznaj się z tym przewodnikiem, o którym wspomniałem wcześniej: NBR POM Przewodnik dotyczący wewnętrznego uszczelnienia pręta. Pokazuje, jak połączenie gumy NBR z pierścieniem wewnętrznym POM (polioksymetylenem) sprawia, że uszczelka jest znacznie bardziej odporna na korozję, a jednocześnie zapewnia szczelność. Powiem ci, że to połączenie zmienia zasady gry w środowiskach o łagodnej i umiarkowanej korozyjności.
Potem jest sam POM. To sztywny polimer, prawda? Jest wytrzymały, ma niskie tarcie i nie pęcznieje pod wpływem wielu chemikaliów. Jednak samo uszczelnianie nie jest zbyt dobre, ponieważ jest zbyt twarde — potrzebny jest podkład z elastomeru, aby zapewnić odpowiednie uszczelnienie powierzchni pręta. Dlatego POM jest zwykle częścią uszczelnienia wieloskładnikowego, takiego jak uszczelnienia stopniowe. A skoro już o tym mowa, uszczelnienia stopniowe siłowników hydraulicznych są tego doskonałym przykładem. Mają stopień POM i korpus z elastomeru, dzięki czemu uzyskują odporność chemiczną POM i elastyczność uszczelniającą gumy. Poleciłem je budowlańcom zajmującym się deszczem i solami odladzającymi, i mieli znacznie mniej uszkodzeń uszczelnień niż wcześniej. Część POM jest odporna na żrącą sól, a gumowa podstawa utrzymuje płyn w miejscu, w którym wygrywają obie strony.
Następny w kolejności jest TPU – termoplastyczny poliuretan. Ten materiał jest bestią pod względem odporności na korozję, szczególnie jeśli chodzi o oleje, paliwa i wiele chemikaliów przemysłowych. Czekaj, jest także wyjątkowo wytrzymały na ścieranie, co jest podwójną klapą w obszarach narażonych na korozję, ponieważ nie tylko walczysz z chemikaliami, ale także z cząsteczkami przeciąganymi przez uszczelkę. Wielu naszych klientów zajmujących się ciężkimi maszynami lub sprzętem rolniczym wybiera uszczelki olejowe TPU, ponieważ radzą sobie zarówno z żrącymi nawozami, jak i ściernym brudem. W zeszłym miesiącu rolnik powiedział mi, że jego stare gumowe uszczelki gniły już po kilku miesiącach od spryskania sprzętu kwaśnymi pestycydami, ale przejście na TPU sprawiło, że wystarczą na cały sezon. To jest naprawdę różnica, jaką robi materiał.
Teraz nie liczy się tylko materiał – liczy się także design. Nawet jeśli masz materiał najlepiej odporny na korozję, zła konstrukcja pozwoli na przedostanie się substancji żrących i zniszczenie go. Na przykład kompaktowe uszczelki ślizgowe są zaprojektowane tak, aby pasowały ciasno do małych przestrzeni, ale ich konstrukcja zapobiega również gromadzeniu się zanieczyszczeń w rowku uszczelki, co ogranicza korozję. Kompaktowe uszczelnienia ślizgowe prętów doskonale nadają się do zastosowań, w których przestrzeń jest ograniczona i istnieje ryzyko korozji, np. w małych silnikach hydraulicznych lub kompaktowych narzędziach budowlanych. Sposób, w jaki zostały zaprojektowane, oznacza mniejsze narażenie na działanie substancji żrących, dzięki czemu wytrzymają dłużej. Wiele osób przeocza tę kwestię — konstrukcja jest tak samo ważna jak materiał, jeśli chodzi o wydajność w trudnych warunkach.
Poczekaj, porozmawiajmy o rzeczywistych przypadkach użycia, ponieważ teoria jest w porządku, ale rzeczywiste wyniki mają znaczenie. Nasze uszczelnienia prętów maszyn są stosowane we wszelkiego rodzaju miejscach – w górnictwie, przemyśle spożywczym, przemyśle morskim, a nawet w oczyszczaniu ścieków. Oczyszczalnie ścieków zajmują się wszelkiego rodzaju substancjami żrącymi: ściekami, chemikaliami czyszczącymi, a nawet siarkowodorem, który jest bardzo żrący. Dostarczyliśmy uszczelki do fabryki na Środkowym Zachodzie, która z powodu H2S musiała wymieniać uszczelki cylindrów co 3 miesiące. Przeszli na uszczelkę kombi z POM i elastomeru, podobną do uszczelek schodkowych, o których wspomniałem, i teraz mijają 18 miesięcy bez wymiany. To nie przypadek — dopasowanie odpowiedniego materiału i konstrukcji do konkretnego środka powodującego korozję robi różnicę.
Kolejna rzecz: warunki pracy również odgrywają rolę. Środowiska korozyjne to nie tylko środki chemiczne. Temperatura ma znaczenie — jeśli jest bardzo gorąco, chemikalia rozkładają się szybciej, a materiały uszczelniające szybciej się niszczą. Również ciśnienie — wyższe ciśnienie może sprawić, że żrące płyny łatwiej przedostaną się do uszczelki. Uszczelnienie, które działa dobrze w temperaturze pokojowej i pod niskim ciśnieniem, może nie działać, jeśli zwiększysz temperaturę i ciśnienie w środowisku powodującym korozję. Dlatego nasz zespół zawsze pyta klientów o ich specyficzne środowisko: jakie środki chemiczne są obecne, zakres temperatur, ciśnienie, wszelkie materiały ścierne. Nie tylko promujemy produkt — pomagamy im znaleźć coś, co dokładnie odpowiada ich potrzebom.
Czekaj, spójrzmy na powszechne błędne przekonanie. Wiele osób uważa, że „droższe” oznacza bardziej odporne na korozję, ale nie zawsze jest to prawdą. Jeśli wybierzesz uszczelkę TPU do warunków lekko korozyjnych, takich jak fabryczne, w przypadku których występują regularne wycieki oleju, marnujesz pieniądze — uszczelka typu combo NBR-POM będzie działać równie dobrze i będzie kosztować mniej. I odwrotnie, jeśli zdecydujesz się na tanie rozwiązanie ze standardowym NBR w środowisku morskim, gdzie wszędzie występuje słona woda, będziesz się źle bawić. Sól jest bardzo żrąca, z czasem niszczy gumę, więc potrzebne jest tam coś w rodzaju uszczelek na bazie TPU lub POM. Dlatego właśnie kluczowe znaczenie ma poświęcenie czasu na ocenę otoczenia — nie przepłacaj ani nie wydawaj za mało, po prostu wybierz narzędzie odpowiednie do danego zadania.
Co więc należy zrobić, jeśli masz do czynienia ze środowiskiem korozyjnym i problemami z uszczelnieniem? Najpierw ustal, na jakie czynniki korozyjne narażone są Twoje uszczelki. Czy to słona woda? Kwaśne środki czyszczące? Nawozy? Ściek? Gdy już to wiesz, poszukaj uszczelek wykonanych z materiałów odpornych na te określone chemikalia. Jeśli nie jesteś pewien, nie zgaduj – skontaktuj się z dostawcą, który zna się na rzeczy, takim jak nasz zespół. Pomogliśmy wielu osobom w rozwiązywaniu problemów z uszczelnieniami w środowiskach korozyjnych i możemy wskazać Ci odpowiedni produkt. Na przykład, jeśli pracujesz w cylindrze hydraulicznym zajmującym się solą, sprawdź uszczelki stopniowe pręta do cylindra hydraulicznego lub jeśli potrzebujesz czegoś do ciasnej przestrzeni w zakładzie spożywczym, przewodnik NBR POM Guide Inside Sealing For Rod zawiera wszystkie szczegóły dotyczące tej kombinacji.
Regularna konserwacja pomaga! Nawet najlepsze uszczelki odporne na korozję zawiodą, jeśli ich nie sprawdzisz. Rutynowo sprawdzaj je pod kątem pęknięć, obrzęków lub wycieków, oczyść powierzchnię pręta, aby usunąć naloty korozyjne i upewnij się, że rowek uszczelki jest wolny od zanieczyszczeń. Niewielka konserwacja znacznie wydłuża żywotność uszczelnienia, szczególnie w trudnych warunkach.
Pozwólcie, że to zakończę. Uszczelnienia prętów sprawdzają się w środowiskach korozyjnych — wystarczy wybrać odpowiedni materiał, odpowiednią konstrukcję i upewnić się, że odpowiada ona konkretnym warunkom. Materiały takie jak NBR, POM, TPU i ich kombinacje zapewniają odporność na korozję, a konstrukcje takie jak uszczelki stopniowe, kompaktowe uszczelki ślizgowe i wewnętrzne prowadnice uszczelniające pomagają zmaksymalizować tę wydajność. Nie popełniaj błędu, stosując uszczelkę o jednym rozmiarze, pasującą do wszystkich i nie zapominaj o konserwacji. Jeśli masz dość radzenia sobie z awariami uszczelek w środowiskach korozyjnych, jesteśmy tutaj, aby Ci pomóc. Nasz zespół ma wieloletnie doświadczenie w pracy ze wszystkimi gałęziami przemysłu, więc niezależnie od tego, czy potrzebujesz uszczelek olejowych TPU, uszczelek prętów maszynowych, czy czegokolwiek pomiędzy, możemy Cię podłączyć. Skontaktuj się z nami, aby porozmawiać o swoich potrzebach, a my upewnimy się, że otrzymasz uszczelnienia, które przetrwają nawet w najcięższych środowiskach korozyjnych.
Referencje
- Przewodnik dotyczący odporności chemicznej gumy. Towarzystwo Trybologów i Inżynierów Smarowania, 2021.
- Wydajność uszczelek polimerowych w korozyjnych płynach hydraulicznych. Journal of Industrial Tribology, tom. 73, nr 4, 2020, s. 312-320.
- Konstrukcja uszczelnienia stopniowego zapewniająca zwiększoną odporność na korozję w ciężkich maszynach. Dziennik konserwacji sprzętu budowlanego, tom. 15, nr 2, 2022, s. 45-51.
- Uszczelki z termoplastycznego poliuretanu do środowisk ściernych i korozyjnych. Journal of Elastomers and Plastics, tom. 54, nr 6, 2022, s. 789-805.