PTFE-Dichtungen bieten zwar eine außergewöhnliche chemische Beständigkeit und Temperaturtoleranz, haben jedoch mehrere inhärente Schwächen, die in der Praxis zu Mängeln führen können. Zu den Hauptproblemen gehören die Kriechverformung unter Druck, die geringe Verschleißfestigkeit und die Anfälligkeit gegenüber bestimmten Chemikalien und Strahlenbelastungen. Diese Mängel können durch Materialänderungen (z. B. Zugabe von Füllstoffen), geeignete Montagetechniken und die Auswahl verstärkter Konstruktionen für Hochdruckanwendungen behoben werden. Das Verständnis dieser Einschränkungen hilft bei der Auswahl der richtigen PTFE-Dichtungen für Flansche für spezifische Betriebsbedingungen zu wählen und gleichzeitig vorbeugende Maßnahmen zur Verlängerung der Lebensdauer zu ergreifen.
Die wichtigsten Punkte werden erklärt:
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Kriechen und Kaltfluss (Verformung unter Druck)
- Ursache : Die weiche Molekularstruktur von PTFE führt zu einer allmählichen Verformung, wenn es einem konstanten Druck ausgesetzt ist, was zu einem Versagen der Dichtung führt.
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Verwaltung
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- Verwenden Sie verstärktes PTFE mit Füllstoffen (z. B. Glasfasern, Kohlenstoff), um die strukturelle Stabilität zu verbessern.
- Begrenzen Sie das Schraubendrehmoment beim Einbau, um eine übermäßige Kompression zu vermeiden.
- Entscheiden Sie sich für dickere Dichtungen oder spiralgewickelte Ausführungen für Hochdrucksysteme.
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Schlechte Verschleißbeständigkeit
- Ursache : Die geringe mechanische Festigkeit macht PTFE anfällig für Abrieb in dynamischen Anwendungen (z. B. in rotierenden Anlagen).
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Verwaltung
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- Wählen Sie Verbundwerkstoffe (z. B. PTFE mit Bronzefüllstoff) für eine bessere Haltbarkeit.
- Vermeiden Sie den Einsatz in Umgebungen mit hoher Reibung ohne Verstärkung.
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Anfälligkeit für Chemikalien und Strahlung
- Ursache : PTFE zersetzt sich unter hochenergetischer Strahlung oder reagiert mit starken Fluorierungsmitteln.
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Verwaltung
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- Prüfen Sie die Tabellen zur chemischen Verträglichkeit, bevor Sie sie aggressiven Medien aussetzen.
- In strahlungsgefährdeten Umgebungen (z. B. in kerntechnischen Anlagen) sollten alternative Materialien wie Graphit in Betracht gezogen werden.
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Geringe Komprimierbarkeit
- Ursache : PTFE lässt sich nicht leicht zusammendrücken, wodurch die Gefahr einer ungleichmäßigen Abdichtung an unvollkommenen Flanschflächen besteht.
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Verwaltung
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- Sicherstellen, dass die Flanschflächen mit einer Glätte von Ra ≤ 12,5 µm bearbeitet werden.
- Verwenden Sie kompensierende Konstruktionen wie gewellte oder Kammprofil-Dichtungen.
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Thermische Beschränkungen
- Ursache : PTFE verträgt zwar extreme Temperaturen, aber wiederholte Zyklen können das Kriechen beschleunigen.
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Verwaltung
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- Für Anwendungen über 260°C (500°F) sollten PTFE-Mischungen mit höherer thermischer Stabilität in Betracht gezogen werden.
- Überwachen Sie den Zustand der Dichtung während der Wartung bei Temperaturwechseln.
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Best Practices für die Installation
- Reinigen Sie die Flansche immer gründlich, um durch Partikel verursachte Leckagen zu vermeiden.
- Ziehen Sie die Schrauben in einer sternförmigen Reihenfolge an, um den Druck gleichmäßig zu verteilen.
- Ersetzen Sie Dichtungen bei der planmäßigen Wartung - vermeiden Sie die Wiederverwendung verformter Dichtungen.
Wenn diese Mängel proaktiv angegangen werden, können PTFE-Dichtungen in korrosiven oder hochreinen Systemen wie pharmazeutischen Rohrleitungen oder in der Halbleiterfertigung zuverlässig funktionieren. Ihre einzigartigen Eigenschaften machen sie in Nischenanwendungen, in denen Verunreinigungen vermieden werden müssen, unentbehrlich, wenn man die Einschränkungen berücksichtigt.
Zusammenfassende Tabelle:
| Defekt | Ursache | Management Lösungen |
|---|---|---|
| Kriechen und Kaltfluss | Weiche Molekularstruktur unter Druck | Verwendung von verstärktem PTFE mit Füllstoffen, Begrenzung des Schraubendrehmoments, Entscheidung für dickere/spiralförmig gewickelte Konstruktionen |
| Schlechte Verschleißbeständigkeit | Geringe mechanische Festigkeit | Wählen Sie Verbundwerkstoffe (z. B. PTFE mit Bronzefüllstoff), vermeiden Sie Umgebungen mit hoher Reibung |
| Probleme mit Chemikalien/Strahlung | Zersetzt sich unter Strahlung/Starkstoffen | Prüfen Sie die chemische Verträglichkeit, verwenden Sie Alternativen wie Graphit für strahlungsgefährdete Bereiche |
| Geringe Komprimierbarkeit | Lässt sich nicht leicht zusammendrücken | Auf glatte Flanschoberflächen achten (Ra ≤ 12,5 µm), gewellte/kammprofilierte Dichtungen verwenden |
| Thermische Beschränkungen | Wiederholte Zyklen beschleunigen das Kriechen | PTFE-Mischungen für >260°C (500°F) verwenden, während der Temperaturwechsel überwachen |
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