10
materiály l komponenty l plasty
PLOŠNÁ TĚSNĚNÍ
Ano, těsnění může být tekuté
Může to zní jakkoli neortodoxně, ale aplikace tekutého
produktu materiálu mezi dvě pevné kovové příruby
za účelem utěsnění spoje skutečně dává smysl.
Běžnějším postupem k tomuto účelu je nicméně
použití předem vysekávaných pevných těsnění.
To však znamená, že konstrukce přírub
musí být pro použití takových těsnění
vhodná, což obvykle limituje konstruktéry
při návrhu. Na provozní úrovni to pak znamená, že každá příruba musí mít své specifické těsnění a výrobce musí skladovat
obrovské množství těchto těsnění.
Oba tyto problémy lze zmírnit s použitím
tekutých těsnění. Abychom to lépe vysvětlili, bude možná nejlepší vrátit se k tomu, co
je to těsnění a proč je vůbec potřeba. Těsnění je materiál umístěný mezi dvě příruby,
které jsou držené pohromadě upevňovacími prvky. Těsnění brání unikání kapalin nebo
plynů úplným zaplněním prostoru mezi povrchy přírub. Je nutné, aby těsnění zůstalo
velmi dlouhou dobu neporušené a nepropustné. Těsnění musí být odolné vůči utěsňované látce a schopné vydržet teplotu, tlak
a mikroskopické pohyby vyvolané vibracemi a tepelným rozpínáním a smršťováním.
S ohledem na všechny tyto požadavky je
naprosto pochopitelné, že kapalina nemusí vypadat jako vhodná volba. Potřebujete
něco pevného, něco, co skutečně vyplní
mezeru! Jakmile se ovšem podíváte na
povrchy těchto přírub na mikroskopické
úrovni, dává kapalina smysl.
Zatímco při pohledu pouhým okem vidíme perfektně hladký povrch, na mikroskopické úrovni vypadají povrchy přibližně
takto:
Nic se nevyrovná tekutému těsnění ve
schopnosti vyplnit všechny nerovnosti povrchy. Po vytvrzení těsnění v pevnou látku
je každá spára vyplněna a povrchy jsou
dokonale utěsněny.
Stejně jako mezi pevnými těsněními existují i mezi tekutými těsněními určité varianty. Vaše volba bude záviset na všeobecných konstrukčních požadavcích.
Bez ohledu na těsnicí materiál nicméně
existují určité aspekty, které je třeba brát
v úvahu, například:
T+T T e c h n i k a a t r h 1 2 / 2 0 1 8
• tuhost těsnicích přírub,
• předpětí šroubů,
• potenciálně rozdílné teplotní
roztažnosti přírub,
• zatížení a namáhání spoje způsobené
vnějšími silami,
• rozložení tlakového zatížení.
Tuhost, umístění
a drsnost povrchů
d
Tuhost přírub kritickou měrou ovlivňuje
minimální svěrný tlak požadovaný uprostřed mezi dvěma šrouby přírubového
spoje. Silně také ovlivňuje typy těsnění
vhodné pro daný spoj. Pokud je zajištěna
dostatečná tuhost příruby v ohybu, je
možné používat měkké těsnicí materiály
a netvrdnoucí tekutá těsnění.
Při rozhodování o tom, které možnosti
utěsnění budou vhodné pro danou konstrukci, musíte kromě tuhosti přírub brát v
úvahu také požadovanou, resp. možnou
vzdálenost mezi šrouby a jejich polohu a
výsledné rozložení napětí. Tyto faktory
jsou navzájem závislé a nevyhnutelně
ovlivňují váš výběr těsnicího materiálu.
U konvenčních těsnění je dalším zásadním faktorem povrchová úprava nebo textura povrchu, protože s rostoucí drsností
povrchů se zvyšuje potřebné počáteční
tlakové zatížení k vytvarování těsnění do
nerovností povrchů přírub. Povrchová
úprava ztrácí při použití tekutých těsnění
na důležitosti - nelze ji ovšem zcela zanedbat.
Existuje několik typů tekutých těsnicích
materiálů, a to v závislosti na metodě nanášení, způsobu vytvrzování a na časové
posloupnosti nebo technologii:
1) Těsnění vytvořená na místě
(FIP; Formed-In-Place) se tvoří
nanesením housenky nebo plošným
nánosem těsniva, po kterém následuje
montáž v nevytvrzeném stavu.
2) Těsnění vytvrzené na místě (CIP;
Cured-In-Place) se tvoří nanesením
housenky elastomeru na jednu
přírubu, na které před smontováním
přírub vytvrdne. Těsnění je pak
stlačeno protější přírubou, čímž dojde
k utěsnění spoje.
3) Těsnění vstřikovaná na místo
(IIP; Injected-In-Place) jsou tekutá
těsnění, která se vstřikují po
smontování spoje do drážky mezi
povrchy přírub, kde pak vytvrzují.
4) Těsnění formována na místě (MIP;
Moulded-In-Place) se formují přímo
na jednu ze součástí, obvykle do drážky.
Detaily každé metody a jejich výhody a doporučené oblasti použití budou následovat v dalších článcích.
Vytvoření na místě
d
Těsnění FIP (Formed-In-Place) se aplikují
formou housenky nebo plošného nánosu
(např. sítotiskem) tekutého produktu těsně před montáží dvou odpovídajících přírub. Jak na sebe začnou povrchy přírub
dosedat, tak dojde k rozprostření těsniva
mezi povrchy a k vyplnění nerovností
povrchů, čímž vznikne dokonalý kontakt
a vznikne trvanlivé těsnění.