Što su valovite metalne brtve?

Valovite metalne brtve su vrsta mehaničkog elementa koji se koristi za brtvljenje. Izrađuju se od tankih metalnih limova posebnim postupkom i utiskuju se u kružnu prstenastu brtvu s pravilnim valovitim konkavnim i konveksnim šarama (tj. "naborima"). CMG brtve se smatraju standardom za tehnologiju valovitih metalnih brtvi. CMG brtve idealan su izbor za prirubnice klase 150 i 300 ASME s minimalnim opterećenjem vijaka.

1. Glavne značajke i principi rada
(1) Elastičnost i otpornost:
Valovita struktura je poput malene opruge. Kada su vijci prirubnice zategnuti, valovi su komprimirani; a kada oprema vibrira zbog promjena temperature i tlaka tijekom rada ili su prirubnice lagano razdvojene, komprimirani valovi se mogu odbiti kako bi kompenzirali ovu promjenu, uvijek održavajući kontakt između brtvenih površina i sprječavajući curenje. To je ključ njegove superiornosti nad ravnim brtvama.
(2) Visoki omjer tlaka brtvljenja:
Budući da je kontaktna površina rebra relativno mala, pritisak (specifični tlak) po jedinici površine je veći pod istim prednaprezanjem vijka, što olakšava sabijanje i popunjavanje sitnih površinskih nedostataka prirubnice, čime se postiže početno brtvljenje.
(3) Dostupni su različiti metalni materijali:
Različiti metalni materijali mogu se odabrati prema različitim medijima (kao što je korozivnost) i radnim uvjetima (temperatura, tlak). Uobičajeni su: nehrđajući čelik 304/316: najčešće korišten, s dobrom otpornošću na koroziju i sveobuhvatnom izvedbom. Ugljični čelik: koristi se za nekorozivne radne uvjete, poput pare visoke temperature. Posebne legure: kao što su Hastelloy, Monel i Inconel, koje se koriste u korozivnim ili visokotemperaturnim okruženjima.
(4) Dostupan meki omotač:
Kako bi se postigla bolja nepropusnost za zrak ili za brtvljenje posebnih medija, sloj mekog materijala za brtvljenje može se prekriti na gornjoj i donjoj kontaktnoj površini valovitog metalnog brtvila, kao što su: Grafit: otporan na visoke temperature, kemijski inertan i najčešće se koristi. PTFE (politetrafluoretilen): izvrsna otpornost na kemijsku koroziju. Tinjac: Koristi se za ekstremno visoke temperature (kao što su visokotemperaturne primjene u oksidirajućim atmosferama).
Ova se struktura naziva brtva s metalnim omotačem, koja kombinira čvrstoću i temperaturnu otpornost metala s izvrsnim svojstvima brtvljenja mekog pokrovnog sloja.

2. Glavne vrste
Valovite metalne brtve obično se nalaze u dvije glavne vrste:
Osnovna valovita metalna brtva:
Izrađen isključivo od valovitih metalnih traka, bez pokrovnog sloja. Oslanja se na svojstvenu elastičnost metala i visok omjer pritiska brtvljenja za postizanje brtvljenja. Obično se koristi u primjenama gdje su temperature i tlakovi visoki, ali medij nije jako korozivan.
Valovita metalna brtva s pokrovnim slojem (brtva s metalnim omotačem):
Sloj mekog materijala za brtvljenje (kao što je grafitna ploča) nanosi se na gornju i donju površinu osnovne valovite metalne brtve, a zatim se rubovi omotaju i učvršćuju kalupom. Ovo je najčešće korištena vrsta u industriji.

3. Prednosti i primjena
Prednosti:
Prilagodljivost: Može se prilagoditi fluktuacijama tlaka i temperature te neznatnoj deformaciji prirubnice.
Pouzdano brtvljenje: Puno bolje brtvljenje od ravnih brtvi.
Otpornost na visoke temperature i tlakove: Metalno tijelo može izdržati temperature i pritiske daleko veće od nemetalnih brtvila. Otpornost na koroziju: Odabir materijala omogućuje prilagodljivost različitim medijima.
Dugi vijek trajanja: Izvrsna otpornost čini ga manje osjetljivim na opuštanje i kvarove.

Tipične primjene:
Cijevi, ventili, pumpe i prirubnice tlačnih posuda u petrokemijskoj industriji.
Parne turbine i kotlovski sustavi u elektroprivredi.
Farmaceutska i prehrambena industrija (čest je nehrđajući čelik 316 s PTFE slojem).
Svaki srednji, visokotlačni i visokotemperaturni prirubnički spoj koji zahtijeva pouzdano brtvljenje.