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Nov 03, 2023

씰링 문제 극복

읽기 목록에 저장 Hydrocarbon Engineering, 2016년 4월 28일 목요일 11:30

팽창 흑연과 같은 표준 재료는 그러한 조건에서 장기간 안정적으로 작동할 수 없기 때문에 고온(일반적으로 400°C 이상)에서의 밀봉은 어렵습니다. 이로 인해 볼트 체결이 실패하고 누출이 발생합니다. 지금까지 재료 선택 시 절충안이 이루어져야 했으며, 이는 고온에서 시간이 지남에 따라 볼트 체결부의 누출 성능에 해로운 영향을 미칩니다.

Thermiculite와 억제 흑연 및 표준 흑연 간의 비교를 보여주는 그래프. 억제된 흑연의 경우 산화가 약간 지연되지만 여전히 분해되는 반면, 써미큘라이트는 시간이 지나도 영향을 받지 않습니다.

고온 공정은 석유 및 가스, 화학 처리, 발전 등 다양한 산업 분야에서 볼 수 있습니다. 특정 응용 분야에는 유동 촉매 분해, 질산암모늄 비료 생산, 에틸렌 생산, 플레어 시스템, 증기 및 가스 터빈, 배기 시스템이 포함되며, 최근에는 고체 산화물 연료 전지(SOFC) 및 용융염 열 전달 유체를 사용하는 집중형 태양열 발전 시스템이 포함됩니다. 용융염은 고온에서 작동하고 화학적으로 공격적이므로 밀봉 문제가 더욱 추가됩니다.

OD와 ID에 운모가 있는 HOT 스타일의 나선형 상처 개스킷입니다. 운모 '장벽'이 있어도 산화로 인해 나선형에서 흑연이 손실된다는 점에 유의하십시오. 개스킷 누출로 인해 이산화티타늄 공장이 폐쇄되었습니다.

전통적으로 개스킷 사용자가 사용할 수 있는 옵션은 흑연이나 운모 또는 두 재료의 조합을 사용하여 고유한 약점을 상쇄하는 것이었습니다. 흑연은 유기 물질이기 때문에 주변 온도에서 잘 밀봉되지만 중간 온도에서 높은 온도에서는 탄소가 산화되고 시간이 지남에 따라 밀봉이 무결성을 잃고 성능이 저하됩니다. 이는 적당한 온도에서도 놀랍도록 빠르게 발생할 수 있으며 온도가 상승함에 따라 가속화됩니다. 흑연을 산소 억제 화학물질로 처리하더라도 그 효과는 일시적일 뿐입니다.

흑연은 탄소이며, 탄소는 산화되어 씰 성능을 저하시킵니다. 가장 극단적인 경우 흑연은 완전히 산화되어 봉쇄 기능이 완전히 손실되며 이는 재앙이 될 수 있습니다.

운모 나선형 상처 개스킷(파란색)과 Thermiculite 835 나선형 상처 개스킷(주황색) 사이의 누출율 비교. 매우 높은 표면 응력에서도 운모 개스킷은 상당한 누출을 겪습니다.

흑연 산화의 시작을 지연시키기 위해 사용된 대체 옵션은 장벽을 사용하여 씰을 보호하는 것입니다. 운모는 우수한 내열성을 나타내지만 다공성이므로 밀봉 성능이 좋지 않습니다.

이는 이론적으로 운모가 열 저항을 제공하고 흑연 밀봉 요소를 보호하지만 실제로는 효과적인 기밀 밀봉을 제공하지 않으므로 흑연이 여전히 공격을 받고 궁극적으로 이러한 높은 작동 온도(HOT) 스타일 개스킷이 실패함을 의미합니다. .

일부 매우 높은 온도 응용 분야 또는 흑연이 화학적으로 호환되지 않거나 부식을 촉진하는 경우 회사에서는 운모만을 사용하려고 시도했지만 이러한 개스킷은 적절한 밀봉을 제공하지 않으므로 실행 가능한 옵션으로 간주될 수 없습니다. 소수성 활석 기반 재료와 같은 다른 기술이 시도되었지만 이러한 기술은 우수한 성능을 제공한다고 주장하지만 신뢰할 수 있는 장기적 무결성을 제공하지 않는 재료로 인해 서비스에 심각한 실패가 기록되었습니다.

점점 더 프로세스 온도가 상승하고 있으며 운영자는 유지 관리 간격을 연장하려고 합니다. 이를 위해서는 이러한 고온을 견딜 수 있으면서도 장기적인 신뢰성을 제공할 수 있는 개스킷 소재가 필요합니다. 안전은 매우 중요하므로 검증되고 안정적인 솔루션을 선택하는 것이 무엇보다 중요합니다.