Uszczelnienia

EagleBurgmann image_xlarge_m

Źródło: EagleBurgmann

 

Uszczelnienia są bardzo ważnym elementem zarówno w wielu wyrobach codziennego użytku jak i w maszynach produkcyjnych. Uszczelnienia stosuje się obecnie praktycznie w każdej branży przemysłu. Często zależy od nich bezpieczeństwo pracy oraz jakość przeprowadzanych procesów.

 

Najistotniejsza przy wyborze uszczelnienia jest jego wysoka jakość zapewniająca długotrwałe bezawaryjne działanie urządzenia, zwłaszcza kluczowe jest to dla zakładów produkcyjnych. W celu zwiększenia trwałości uszczelnień stosuje się różnego rodzaju rozwiązania techniczne i materiałowe przystosowane do danego typu maszyn i warunków eksploatacji. Powszechnie używane są uszczelnienia metalowe, z tworzyw, gumy oraz płynne.

04[PARKER]_m

Źródło: PARKER

 

Kto produkuje?
W zakładach produkcyjnych najczęściej stosowane są uszczelnienia promieniowe i czołowe. Uszczelnienia są montowane zarówno w pompach, sprężarkach oraz w różnego typu obrabiarkach, jak i w wielu innych urządzeniach. Czołowi producenci uszczelnień promieniowych to: SKF, Anga, Brammer, Merkel oraz Simrit. Uszczelnienia czołowe produkowane są m.in. przez firmę SKF, John Crane, Anga, Burgman, Merkel i Simrit. Firmy te oprócz wspomnianych typów uszczelnień mają w ofercie wiele innych rodzajów rozwiązań. Wielokierunkowy rozwój przemysłu skutkuje coraz to nowszymi rozwiązaniami technicznymi, które wymagają dostosowania uszczelnień starszego typu, bądź zaprojektowania zupełnie nowych metod uszczelnienia.

 

01[PARKER]_m

Źródło: PARKER

 

W jaki warunkach pracy?
Uszczelnienia muszą być odporne na działanie warunków otoczenia, w jakim są stosowane. Maszyny często pracują w zmiennych warunkach obciążeń mechanicznych i temperatury, są poddawane działaniom innych czynników powodujących zużycie uszczelnienia. Bardzo często pracują one w wysokich temperaturach, w środowisku pełnym substancji agresywnych (np. amoniak, opary w oczyszczalni ścieków, środki płuczące oraz środki dezynfekujące), wysokie ciśnienie i duże prędkości przepływu.

 

Jak wybrać uszczelnienie?
Uszczelnienia mają nie tylko wpływ na trwałość maszyn i urządzeń pracujących w przemyśle, ale również ograniczają niekontrolowane wycieki. Niekontrolowana emisja może się również wiązać z karami ze względu na to, że przepisy związane z ochroną środowiska są coraz bardziej rygorystyczne. Wybór uszczelnienia nie jest prosty ze względu na występującą duża różnorodność dostępnych na rynku rozwiązań technicznych i materiałowych. Podczas doboru właściwego najlepiej skorzystać z porad profesjonalistów z firm oferujących uszczelnienia. Pierwszym i najważniejszym czynnikiem jest dobór uszczelnienia ze względu na rodzaj medium, jakie będzie uszczelniane. Ważne jest, aby materiał, z którego zostało wykonane uszczelnienie, dobrze współpracował z danym medium. Kolejnym etapem jest selekcja ze względu na temperaturę i ciśnienie pracy. Należy wziąć pod uwagę wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie oraz na zmiany objętościowe i stanowe (stopień ciekłości materiału). Istotny jest również kierunek zamontowania uszczelnienia (szczególnie w przypadku smarów). Często jednak zdarza się, że uszczelnienie pracuje z mediami o słabych właściwościach smarnych – w takim wypadku należy zadbać o to, aby nasmarować uszczelnienie lub zastosować uszczelnienie specjalne w celu uniknięcia pracy na sucho.

 

Zdjęcie_JWeigel {ANGA]_mJacek Weigel, Zastępca Dyrektora Sprzedaży i Marketingu ANGA Uszczelnienia Mechaniczne
Rozwój uszczelnień mechanicznych w XXI wieku to przede wszystkim poszukiwanie nowych, efektywnych materiałów pierścieni ślizgowych, które z jednej strony zapewnią skuteczne, bezawaryjne uszczelnienie obracającego się wału pompy, sprężarki czy mieszadła, a z drugiej strony zapewnią minimalizację energochłonności uszczelnienia mechanicznego. Energochłonność i efektywność ograniczenia wycieku wpisują się w proekologiczny trend rozwoju maszyn, który ma zapewnić niższe koszty eksploatacji poprzez dłuższe okresy międzyremontowe, niższe zużycie energii, niższe straty mediów procesowych i brak kar za emisję substancji szkodliwych dla środowiska i człowieka. Jako przykłady można podać pokrycia diamentowe, które są coraz bardziej popularne w uszczelnieniach mechanicznych czy nowoczesne pokrycia natryskowe. Oprócz nowych materiałów pierścieni ślizgowych, nie można zapomnieć o intensywnym rozwoju materiałów elastomerowych wykorzystywanych m.in. w o-ringach, które są istotnym elementem konstrukcji większości uszczelnień mechanicznych. Materiały te mają coraz szerszy zakres bezpiecznej pracy, zarówno jeśli chodzi o warunki pracy (temperatury, ciśnienia) jak i różnorodność mediów, w których uszczelnienia mogą być wykorzystane.

 

 

Liderzy
Firma SKF jest jednym z wiodących dostawców uszczelnień i łożysk. Jest ona reprezentowana w ponad 130 krajach i posiada około 15000 dystrybutorów na całym świecie. SKF ma ponad 100 lat doświadczenia w różnych branżach przemysłu, dlatego może ona zajmować się różnymi aspektami systemu uszczelnień wykorzystując przy tym wiedzę z innych dziedzin. Jako jedna z niewielu firm oferuje ona porady ekspertów i zapewnia wsparcie w ciągu całego okresu użytkowania systemu uszczelnień.

 

MachinedSeals_01_m

Źródło: SKF

 

Pod koniec września ogłoszono stworzenie nowej generacji SKF SEAL JET. Pozwala ona na szybkie i proste modelowanie uszczelnień, które powstają na użytek prototypów konstruowanych w fazie rozwoju produktu lub też w ramach małoseryjnej produkcji. Dzięki produkcji uszczelnień z wykorzystaniem procesu SKF SEAL JET metodą obróbki skrawaniem, klienci mogą otrzymać specjalne uszczelnienia w krótkim czasie. Uszczelnienie wykonuje maszyna sterowana cyfrowo i nie jest już potrzebne przygotowanie matryc. Uszczelnienia wytwarzane z zastosowaniem tej technologii są jednakowe pod względem wymiarów i właściwości z tymi, które powstają w masowej produkcji. Dlaczego jest to istotne? Ponieważ przemysł potrzebuje w pełni funkcjonalnych prototypów, odpowiednich do prób przeprowadzanych w rzeczywistych warunkach eksploatacji. Początkowym założeniem było to, iż w technologii SKF SEAL JET będą wytwarzane zamienne uszczelnienia na pilne zamówienia. Jednakże jak się później okazało wydajność i elastyczność tego procesu sprawiły, że technologia ta stała się niezwykle użyteczna jeśli chodzi o modelowania wyrobów na etapie rozwoju produktu. Technologie SKF SEAL JET stosuje się głównie przy konstruowaniu prototypów dynamicznych uszczelnień hydraulicznych.
Kolejną potęga w dziedzinie uszczelnień jest firma Parker, która jest światowym liderem w branży napędów i sterowań. Parker jest ekspertem w zakresie technologii takich jak: hydraulika siłowa, pneumatyka, elektromechanika, filtracja, układy do podawania płynów i gazów, urządzenia do regulacji parametrów klimatycznych oraz lotnictwo i aeronautyka. Dzięki tak licznym doświadczeniom i aby sprostać wyzwaniom dzisiejszych czasów Parker ciągle dynamicznie się rozwija szukając innowacyjnych rozwiązań uszczelniających.

 

Process_machining_300dpi_m

Źródło: SKF

 

Oprócz światowych producentów uszczelnień, na rynku polskim jest też kilku interesujących producentów. Jedną z polskich firm, na które warto zwrócić uwagę, jeśli chodzi o uszczelnienia, jest ANGA. Wszystkie proponowane rozwiązania powstały w dziale konstrukcyjnym ANGA, a wiele z nich jest objętych ochroną patentową. ANGA specjalizuje się w produkcji uszczelnień mechanicznych czołowych (z mieszkami elastomerowymi, metalowymi i z PTFE, wielosprężynkowych pojedynczych i podwójnych, gazodynamicznych (bezkontaktowych), dostępnych także w konstrukcji kompaktowej (kartridżowej), które stosuje się w różnego rodzaju urządzeniach z wałem obrotowym m.in. pompach wirowych, mieszalnikach, reaktorach, sprężarkach czy wentylatorach. Klientami firmy są głównie producenci i użytkownicy pomp z branży chemicznej, petrochemicznej, energetyki, spożywczej, górnictwa, farmaceutycznej, wodno-kanalizacyjnej i innych.

 

us2_a0_3d_m

Uszczelnienie mechaniczne komponentowe o szerokim zakresie zastosowań. Źródło: ANGA

 

Proponowane uszczelnienia charakteryzują się m.in. wysoką jakością i trwałością osiąganą poprzez zastosowanie do ich produkcji nowoczesnych materiałów i technologii produkcji oraz kontrolę uszczelnień na stanowiskach testowych. Oprócz dystrybucji krajowej firma doskonale radzi sobie na rynkach zagranicznych zarówno europejskich jak i innych. Firma ANGA posiada akredytowane metrologiczne laboratorium badawcze oraz dział serwisu i regeneracji uszczelnień i pomp. Duże wrażenie robi rozbudowana strona internetowa, na której znajdziemy nie tylko dostępne uszczelnienia, ale również ich karty katalogowe ze szczegółowym opisem i danymi technicznymi, a co ciekawe – istnieje możliwość skonfigurowania on-line parametrów uszczelnienia (począwszy od średnicy uszczelnienia aż do wyboru materiałów poszczególnych komponentów, z jakich będzie wykonane). Oprócz opcji dostępnych na stronie internetowej, możliwe jest również tworzenie nowych połączeń (niedostępnych na stronie). Dodatkowo dla ułatwienia przedstawiony jest dokładnie opisany rysunek techniczny. Alternatywę dla samodzielnego doboru uszczelnienia stanowi formularz zawierający szczegółowe pytania dotyczące zarówno uszczelnianej cieczy jak i urządzenia, w którym ma być zastosowane uszczelnienie.

 

gf_2400_x_m

Uszczelnienie gazodynamiczne stosowane do pracy z mediami niebezpiecznymi dla ludzi i środowiska. Źródło: ANGA

 

Krajowym producentem jest również firma INCO Uszczelnienia, która działa na rynku od blisko 60 lat. Oferuje ona ponad 70 różnych typów uszczelnień wykonywanych z ponad 120 specjalistycznych mieszanek. Produkowane wyroby spełniają normy PN, DIN, ASTM, ISO, GOST. Dodatkowo możliwe jest przygotowanie nietypowych uszczelnień na zamówienie w krótkich i średnich seriach. Warto też wspomnieć, że INCO ma w ofercie uszczelnienia wykonywane metodą toczenia na maszynach nowej generacji – Seal Jet. Uszczelnienia te mogą być wykonane ze wszystkich dostępnych materiałów mających niezbędne atesty.
Kolejną firmą jest firma TECHMAT z Płocka, która posiada jeden z największych magazynów uszczelnień gotowych w Polsce.

 

GAMBITGRAF W PRZEKROJU_m

Źródło: GAMBIT

 

Firma Gambit istnieje od ponad 50 lat i jest wiodącym polskim producentem uszczelnień oraz termoizolacji. Gambit oferuje m. in. wysokoparametrowe płyty uszczelkarskie, uszczelki wykrawane z płyt Gambit, różnego rodzaju uszczelki (spiralne, metalowe, semi-metalowe, metaloplastyczne, saterowane i gumowe) oraz materiały termoizolacyjne (sznury, tektury i wyroby formowane próżniowo). Firma Gambit, mając świadomość jak dynamicznie zmienia się przemysł, zainwestowała we własny dział badawczo-rozwojowy, w którym znajdują się laboratoria badawcze, a wysoko wykwalifikowana kadra techniczna cały czas znajduje nowe rozwiązania w zakresie uszczelnień i termoizolacji.

 

Radosław Ormowski, Kierownik ds. Sprzedaży/IDD Sales Manager, Dział Dystrybucji Przemysłowej/IDD, SKF
Nie zauważam, aby w ostatnim czasie był przyjęty jeden wiodący trend w kierunku rozwoju uszczelnień. Cały czas na rynku znajdujemy uszczelnienia produkowane różnymi metodami. Najczęściej są to uszczelnienia maszynowe, wtryskowe, wulkanizowane i wycinane. Oczywiste jest natomiast, że to warunki rynkowe wyznaczają zapotrzebowanie na rodzaj stosowanych uszczelnień. Zdeterminowane to jest przede wszystkim kosztami, dostępnością oraz wolumenem występującym w aplikacjach klienta. W naszej firmie opieramy się na produkcji uszczelnień metodą Seal-Jet, która jest oparta na naszej wiedzy technicznej i doświadczeniu. Prowadzimy również w zakresie uszczelnień doradztwo techniczne u klienta. Jeśli chodzi o to czy i czym warto zastąpić uszczelnienia to uważam, że uszczelnienia są nieodzownym elementem urządzeń oraz maszyn i ciężko zastąpić je generalnie innym rozwiązaniem czy całkowicie z nich zrezygnować. Nie ma też uniwersalnych uszczelnień do każdej zabudowy, a dobór rozwiązania jest podyktowany warunkami pracy danego urządzenia czy węzła. W naszej działalności podchodzimy do każdego rozwiązania indywidualnie i dzięki informacjom uzyskanym od klienta dobieramy odpowiedni profil i materiał uszczelniający.

 

 

Warto śledzić nowości
W dziedzinie uszczelnień warto śledzić wszystkie nowości. Przemysł stale się rozwija, a wraz z nim uszczelnienia. European Sealing Association (ESA) to organizacja zajmująca się normami, przepisami prawnymi (dotyczącymi bezpieczeństwa, wydajności i ochrony środowiska) oraz rozwojem technologii w zakresie uszczelnień. Zarówno w dużych jak i w małych przedsiębiorstwach dokonuje się wyborów dotyczących uszczelnień, Nie wszystkie firmy zajmujące się sprzedażą uszczelnień oferują doradztwo w zakresie ich doboru. Użytkownicy często nie czytają instrukcji/wskazówek zamieszczonych na stronach internetowych bądź w katalogach. Skutkuje to błędami w doborze uszczelnienia. Przekłada się to między innymi na późniejsze problemy związane z użytkowaniem uszczelnienia.

 

GAMSPIR IO W PRZEKROJU_m

Źródło: GAMBIT

 

Oprócz samego wyboru uszczelnienia ważne są również późniejsze regularne kontrole i naprawy. Nawet jeśli w danej chwili wydaje się, że nie jest to niezbędne, to dzięki temu można uniknąć awarii i związanych z nią dużo wyższych kosztów jej usunięcia. Warto jest wykonać analizę dostępnych rozwiązań biorąc pod uwagę średni czas między naprawami (trwałość uszczelnienia), koszty napraw (zarówno części jak i robocizny) oraz koszt wyłączenia urządzenia z eksploatacji (skutkuje to zmniejszonymi zyskami). Oprócz standardowych rozwiązań można również rozważyć alternatywne systemy uszczelnień. Niezależnie od tego na jaki typ uszczelnienia zdecyduje się firma to należy zadbać o to, żeby było one odpowiednio dobrane.

 

Autor: Aleksandra Humienna-Berta

 

Artykuł pochodzi z czasopisma Główny Mechanik nr 6/2015

GM 6_2015 Okladka 400x565

Authors

Related posts

Góra
English