Warum versagen FKM-Gummidichtungen in Anlagen der chemischen Verfahrenstechnik?
In Anlagen zur chemischen Verarbeitung können herkömmliche Gummimaterialien ihre Leistungsfähigkeit nach kontinuierlicher Einwirkung von starken Säuren, starken Laugen, organischen Lösungsmitteln, Hochtemperaturmedien und korrosiven Gasen etc. kaum langfristig stabil halten. Selbst bei einer sehr fortschrittlichen Anlagenkonstruktion lassen sich Leckageprobleme kaum vermeiden, wenn das Dichtungsmaterial nicht ordnungsgemäß ausgewählt ist.
Häufige Ursachen vonFKM-GummidichtungAusfall von Chemieanlagen:
1. Materialaufweitung durch Korrosion in chemischen Medien.
Im Allgemeinen neigen Gummidichtungen dazu, sich bei Kontakt mit Medien wie Kraftstoffen, Hydraulikflüssigkeiten oder sauren und alkalischen Lösungen auszudehnen. Dringt das Medium in den Gummi ein, wird dessen Struktur zerstört. Zudem verändern sich die Dichtungsabmessungen, und die Rückstellfähigkeit nach Kompression nimmt ab, was zum Versagen der Dichtung führen kann.
2. Beschleunigte Alterung des Gummis aufgrund hoher Temperaturen.
Bei sehr hohen und über längere Zeiträume anhaltenden Temperaturen in Reaktoren, Wärmetauschern oder Rohrleitungen wird der Abbau der Molekülketten von Gummi deutlich beschleunigt. Wird das Material über seine Belastungsgrenze hinaus erhitzt, kommt es zu Verhärtung, Rissbildung und bleibendem Druckrest, wodurch es seine Dichtungsfunktion verliert.
3. Materialzersetzung durch starke Säuren und Laugen.
Extrem korrosive Medien wie Schwefelsäure, Salpetersäure, Salzsäure und Natriumhydroxid greifen die Gummioberfläche an. Längere Einwirkung führt zur Rissbildung an der Materialoberfläche, wodurch das Material brüchig wird und die Zugfestigkeit abnimmt. Dies verkürzt die Lebensdauer des Produkts.
4. Angriff durch organische Lösungsmittel.
Chemische Industriechemikalien wie Benzol, Toluol, Xylol, Aceton und verschiedene Heizöle können herkömmlichen Gummi schnell durchdringen. Dies führt zu einer Quellung und Verdickung der Dichtung, was wiederum zu Dichtungsschäden führen kann.
5. Dauerhafte Kompressionssträhne.
Dennoch können Gummidichtungen, selbst ohne starke Korrosion, die über längere Zeit hohem Druck ausgesetzt sind, ihre Elastizität verlieren. Nach dem Abschalten des Geräts erreicht die Dichtung nicht wieder ihre ursprüngliche Dicke, was beim erneuten Einschalten zu Leckagen führt. Dieser Zustand verschärft sich noch, wenn die Betriebsbedingungen hohe Temperaturen und hohen Druck aufweisen.
Warum können herkömmliche Gummidichtungen die Anforderungen der chemischen Industrie nur schwer erfüllen?
Materialart | Wichtigste Vorteile | Nachteile | Anwendbare Medien |
Naturkautschuk (NR) | Gute Elastizität, hohe mechanische Festigkeit, niedrige Kosten | Schlechte Beständigkeit gegenüber Öl und Lösungsmitteln; schlechte Alterungsbeständigkeit | Wasser, bestimmte schwach korrosive Medien |
| Ethylen-Propylen-Dien-Monomer (EPDM) | Hervorragende Beständigkeit gegen Wasserdampf, Ozon und Witterungseinflüsse | Nicht beständig gegen Mineralöle, Kraftstoffe und die meisten organischen Lösungsmittel. | Heißes Wasser, Dampf, schwache Säuren und Laugen |
Nitrilkautschuk (NBR) | Hervorragende Ölbeständigkeit, moderate Kosten | Begrenzte Beständigkeit gegenüber starken Säuren, starken Laugen und bestimmten organischen Lösungsmitteln | Schmieröl, Hydrauliköl, Heizöl |
| Fluorelastomer (FKM) | Ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber hohen Temperaturen, Öl, Säuren/Laugen und organischen Lösungsmitteln | relativ hohe Kosten | Erdölprodukte, chemische Lösungsmittel, saure und alkalische Medien, korrosive Gase |
NR, EPDM und NBR funktionieren jeweils auf ihre eigene Art und Weise und in bestimmten Umgebungen gut, aber die Einwirkung komplexer chemischer Medien kann ihre Grenzen darstellen.
EPDM bietet zwar einen gewissen Schutz gegen Wasserdampf, ist aber gegenüber Ölen und organischen Lösungsmitteln nicht sehr beständig. NBR hingegen ist hervorragend ölbeständig, seine Eigenschaften können jedoch bei längerem Kontakt mit stark korrosiven Medien beeinträchtigt werden.
Andererseits behalten FKM-Gummidichtungen dank ihrer hervorragenden Beständigkeit gegenüber Chemikalien und hohen Temperaturen sowie ihres sehr geringen Druckverformungsrestes ihre Dichtwirkung auch nach langer Zeit bei, selbst wenn sie aggressiven chemischen Umgebungen ausgesetzt sind. Daher dominieren sie den Markt als bevorzugte Dichtungsmaterialien für chemische Prozessanlagen, petrochemische Anlagen, pharmazeutische Maschinen und Flüssigkeitstransportsysteme.
Welche chemischen Verarbeitungsanwendungen eignen sich fürFKM-GummidichtungS?
1. Chemische Reaktoren: Bei denen eine langfristige Einwirkung korrosiver Medien stattfindet.
2. Flansche für chemische Rohrleitungen: Erfordern eine stabile, langfristige Abdichtung.
3. Pumpen- und Ventilsysteme: Sind hohem Druck und chemischen Medien ausgesetzt.
4. Lagertanks: Verhinderung des Austretens flüchtiger Medien.
5. Petrochemische Anlagen: Erfordern eine hohe Beständigkeit gegenüber Öl und Hitze.
Berücksichtigen Sie die Lebenszykluskosten vonFKM-GummidichtungS.
FKM-Dichtungen sind zwar pro Stück teurer, langfristig betrachtet amortisieren sie sich jedoch aufgrund längerer Wartungsintervalle. Insbesondere bei Anlagen, die regelmäßig korrosiven Medien, hohen Temperaturen oder organischen Lösungsmitteln ausgesetzt sind, verbessert die Verwendung chemikalienbeständiger FKM-Gummidichtungen nicht nur die Zuverlässigkeit der Anlagen, sondern senkt auch die Gesamtkosten.
