Détails
Le remplacement des joints des plaques de pression des rouleaux en amiante reste un défi technique dans l’industrie de l’étanchéité statique. La solution dominante actuelle consiste à les traiter différemment en fonction de leurs conditions d’utilisation. Les joints métalliques et semi-métalliques sont utilisés dans des situations à haute température et haute pression, les joints en résine fluorée sont utilisés dans des situations corrosives et les joints sans amiante sont utilisés à des fins générales.
Cet article décrit brièvement notre compréhension de la situation actuelle de l'utilisation de joints sans amiante, afin d'être utile aux utilisateurs.
Les joints sans amiante sont tous fabriqués par emboutissage et découpe de tôle. Les feuilles sans amiante sont fabriquées en combinant diverses fibres sans amiante, liants en caoutchouc et autres charges. Selon la classification des méthodes de fabrication, ils sont généralement divisés en tôles et plaques de pression à rouleaux.
Le processus de fabrication des feuilles sans amiante est le même que celui de la fabrication du papier. Les fibres sont battues en une suspension à l'aide d'une machine à battre, mélangées uniformément avec une suspension de caoutchouc synthétique telle que le NBR, puis prises par une machine à copier humide (machine à papier). La feuille est ensuite compressée et formée par des rouleaux chauffants. L'épaisseur de la plaque de copie est généralement inférieure à 1 mm et son matériau d'étanchéité est uniforme, sans problèmes de directionnalité des fibres comme les plaques de pression à rouleaux. La surface est lisse et douce, elle convient donc pour sceller des joints de formes complexes tels que le capot moteur, le carter d'huile automobile, le collecteur d'admission, etc., qui ont une pression de surface de fixation plus faible.
Problèmes découverts après le remplacement des joints en amiante par des joints sans amiante
La surface du joint réalisée à l'aide d'une plaque à copier est lisse et douce, et une étanchéité initiale peut être obtenue avec une faible pression de surface. De plus, le joint est relativement fin et le soulagement des contraintes après une utilisation à long terme est faible. Il est principalement utilisé dans des zones où la pression est quasiment nulle, ce qui réduit les cas de pannes.
Cependant, le joint de plaque de pression à rouleaux sans amiante utilisé pour les canalisations sous pression a rencontré des problèmes. Lors d'un fonctionnement continu et d'un serrage supplémentaire de la tuyauterie de vapeur, elle est facile à durcir et à se fissurer en raison du vieillissement thermique, ce qui n'était pas prévu initialement. Il a uniquement remplacé le type de fibre, ce qui entraîne des différences d'utilisation significatives.
Après analyse, il a été constaté que bien que le processus de fabrication soit presque le même, la teneur en fibres d'amiante dans la plaque de pressage des rouleaux d'amiante atteint 65 % à 80 %. Même lorsqu'il est utilisé à une température de résistance à la chaleur dépassant de loin celle du liant caoutchouc, le vieillissement du caoutchouc peut toujours s'appuyer sur l'enchevêtrement des fibres d'amiante pour obtenir une très haute résistance. Par conséquent, il existe de nombreux cas réussis d’utilisation de fibres d’amiante au-delà de la plage de température de résistance à la chaleur du caoutchouc, et parfois elles sont même utilisées dans des situations à haute température à 500 ℃.
Cependant, la composition matérielle des plaques de pression à rouleaux sans amiante est différente. En raison de la mauvaise compatibilité entre les fibres de substitution et le caoutchouc, il n'est pas possible d'ajouter une grande quantité de fibres comme les plaques de pression à rouleaux en amiante, généralement avec une quantité de mélange de 5 % à 15 %. Par conséquent, lorsque le caoutchouc subit un durcissement thermique à des températures élevées, les joints sans amiante ne peuvent pas compter sur une grande quantité de fibres pour maintenir leur résistance, comme les joints en amiante. Le retrait thermique du caoutchouc générera des contraintes internes, provoquant de petites fissures à l'intérieur du joint sans amiante, qui se dilateront ensuite et provoqueront une fracture. De plus, en raison de la nature hydrolytique des fibres d'aramide, lorsqu'elles sont utilisées dans des environnements de vapeur à haute température, à mesure que la pression superficielle du joint diminue, la pénétration de la vapeur accélère le vieillissement des joints sans amiante, conduisant finalement à une défaillance.
Contre-mesures raisonnables pour l’utilisation de joints sans amiante
Les joints sans amiante sont fortement affectés par le vieillissement à haute température et, même en utilisation générale, ils échouent souvent, ce qui a initialement surpris les développeurs et les utilisateurs. Cependant, leur polyvalence, leur faible lenteur, leur faible coût et leur simplicité d’utilisation sont également évidents. Après plusieurs années de recherche de suivi, Walkar a découvert que la modification sans amiante ne consiste pas simplement à modifier les fibres, mais nécessite la mise en place d'un nouvel ensemble de techniques d'évaluation des performances des joints sans amiante afin de les comprendre pleinement et correctement.
Nous pensons que nous devrions continuer à étudier et à améliorer la formule et les méthodes de traitement des joints sans amiante. Parallèlement, en réponse au problème du durcissement à haute température, nous proposons de prendre les mesures suivantes :
① Le contrôle de la température d'utilisation des joints sans amiante peut être assoupli jusqu'à environ 200 ℃ en termes d'utilisation des machines pour la gestion du serrage dans les usines. Pour les conduites sous pression en construction sur site, il est recommandé de contrôler la température d'utilisation en dessous de 150 ℃. Dans les situations où un serrage supplémentaire est nécessaire, la température d'utilisation doit être contrôlée en dessous de 100 ℃ ;
② Lorsque la température est supérieure à 100 ℃, il est recommandé d'utiliser un joint fin avec moins de relaxation des contraintes (inférieure à 1,5 mm) ;
③ Appliquez une pression de surface de fixation plus élevée de 30 à 40 MPa lors de l'installation, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de serrer davantage ultérieurement ;
④ Utilisé dans des endroits qui ne sont pas facilement soumis à des charges de contrainte sur la tuyauterie ou qui sont faciles à remplacer ;
⑤ Appliquez de l'adhésif sur le joint ;
⑥ Il est recommandé d'utiliser un joint circulaire dont le diamètre extérieur est en contact avec le côté intérieur du boulon pour fournir une pression de surface de serrage.