ปะเก็นโลหะลูกฟูกคืออะไร?

ปะเก็นโลหะลูกฟูก เป็นองค์ประกอบทางกลชนิดหนึ่งที่ใช้สำหรับการปิดผนึก ทำจากแผ่นโลหะบางๆ ผ่านกระบวนการพิเศษ และกดลงในปะเก็นรูปวงแหวนวงกลมที่มีรูปแบบเว้าและนูนเป็นคลื่นปกติ (เช่น "ลอน") ปะเก็น CMG ถือเป็นมาตรฐานสำหรับเทคโนโลยีปะเก็นโลหะลูกฟูก ปะเก็น CMG เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับหน้าแปลน ASME Class 150 และ Class 300 โดยมีโหลดโบลต์น้อยที่สุด

1. คุณสมบัติหลักและหลักการทำงาน
(1) ความยืดหยุ่นและความยืดหยุ่น:
โครงสร้างลูกฟูกเปรียบเสมือนสปริงเล็กๆ เมื่อขันน็อตหน้าแปลนให้แน่น ลอนจะถูกบีบอัด และเมื่ออุปกรณ์สั่นเนื่องจากอุณหภูมิและความดันเปลี่ยนแปลงระหว่างการทำงานหรือหน้าแปลนแยกออกจากกันเล็กน้อย ลอนที่ถูกบีบอัดสามารถเด้งกลับเพื่อชดเชยการเปลี่ยนแปลงนี้ โดยรักษาการสัมผัสระหว่างพื้นผิวซีลอยู่เสมอและป้องกันการรั่วไหล นี่คือกุญแจสำคัญในการทำให้เหนือกว่าปะเก็นแบบแบน
(2) อัตราส่วนความดันการปิดผนึกสูง:
เนื่องจากพื้นที่สัมผัสของลอนค่อนข้างเล็ก ความดัน (ความดันเฉพาะ) ต่อหน่วยพื้นที่จึงมีมากกว่าภายใต้พรีโหลดโบลต์เดียวกัน ทำให้ง่ายต่อการบีบอัดและเติมข้อบกพร่องเล็กๆ น้อยๆ ของพื้นผิวหน้าแปลน จึงบรรลุการปิดผนึกเบื้องต้น
(3) มีวัสดุโลหะหลากหลายให้เลือก:
สามารถเลือกวัสดุโลหะที่แตกต่างกันได้ตามสื่อที่แตกต่างกัน (เช่น การกัดกร่อน) และสภาพการทำงาน (อุณหภูมิ ความดัน) เหล็กกล้าไร้สนิม 304/316: เป็นชนิดที่นิยมใช้กันมากที่สุด มีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีและมีสมรรถนะที่ครอบคลุม เหล็กกล้าคาร์บอน: ใช้สำหรับสภาพการทำงานที่ไม่กัดกร่อน เช่น ไอน้ำอุณหภูมิสูง โลหะผสมพิเศษ: เช่น Hastelloy, Monel และ Inconel ใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนหรือมีอุณหภูมิสูง
(4) มีชั้นปกอ่อน:
เพื่อให้สื่อพิเศษสามารถกันอากาศหรือปิดผนึกได้ดีขึ้น สามารถปิดชั้นของวัสดุปิดผนึกที่อ่อนนุ่มบนพื้นผิวสัมผัสด้านบนและด้านล่างของปะเก็นโลหะลูกฟูก เช่น: กราไฟท์: ทนต่ออุณหภูมิสูง เฉื่อยทางเคมี และใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด PTFE (polytetrafluoroethylene): ทนทานต่อการกัดกร่อนของสารเคมีได้ดีเยี่ยม ไมกา: ใช้สำหรับอุณหภูมิที่สูงมาก (เช่น การใช้งานที่อุณหภูมิสูงในบรรยากาศออกซิไดซ์)
โครงสร้างนี้เรียกว่าปะเก็นหุ้มด้วยโลหะ ซึ่งผสมผสานความแข็งแรงและทนต่ออุณหภูมิของโลหะเข้ากับคุณสมบัติการปิดผนึกที่ดีเยี่ยมของชั้นปกอ่อน

2. ประเภทหลัก
ปะเก็นโลหะลูกฟูกมักพบได้ 2 ประเภทหลักๆ คือ
ปะเก็นโลหะลูกฟูกพื้นฐาน:
ผลิตจากแถบโลหะลูกฟูกแต่เพียงผู้เดียว ไม่มีชั้นปิด ขึ้นอยู่กับความยืดหยุ่นโดยธรรมชาติของโลหะและอัตราส่วนความดันการปิดผนึกที่สูงเพื่อให้ได้การปิดผนึก มักใช้ในการใช้งานที่อุณหภูมิและความดันสูงแต่ตัวกลางไม่มีการกัดกร่อนสูง
ปะเก็นโลหะลูกฟูกพร้อมชั้นปิด (ปะเก็นหุ้มด้วยโลหะ):
ชั้นของวัสดุปิดผนึกแบบอ่อน (เช่น แผ่นกราไฟท์) ถูกนำไปใช้กับพื้นผิวด้านบนและด้านล่างของปะเก็นโลหะลูกฟูกพื้นฐาน จากนั้นขอบจะถูกห่อและยึดด้วยแม่พิมพ์ นี่เป็นประเภทที่ใช้กันมากที่สุดในอุตสาหกรรม

3. ข้อดีและการใช้งาน
ข้อดี:
ความสามารถในการปรับตัว: สามารถรองรับความผันผวนของความดันและอุณหภูมิ และการเสียรูปของหน้าแปลนเล็กน้อย
การปิดผนึกที่เชื่อถือได้: ประสิทธิภาพการปิดผนึกที่ดีกว่าปะเก็นแบนมาก
ทนต่ออุณหภูมิสูงและแรงดันสูง: ตัวเครื่องโลหะสามารถทนต่ออุณหภูมิและแรงกดดันได้สูงกว่าปะเก็นที่ไม่ใช่โลหะมาก ความต้านทานการกัดกร่อน: การเลือกใช้วัสดุช่วยให้สามารถปรับตัวเข้ากับสื่อต่างๆ ได้
อายุการใช้งานยาวนาน: ความยืดหยุ่นที่ดีเยี่ยมทำให้มีความอ่อนไหวต่อการผ่อนคลายความเครียดและความล้มเหลวน้อยลง

การใช้งานทั่วไป:
ท่อ วาล์ว ปั๊ม และหน้าแปลนภาชนะรับความดันในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี
กังหันไอน้ำและระบบหม้อไอน้ำในอุตสาหกรรมพลังงาน
อุตสาหกรรมยาและอาหาร (สแตนเลส 316 ที่มีการเคลือบ PTFE เป็นเรื่องปกติ)
การเชื่อมต่อหน้าแปลนปานกลาง แรงดันสูง และอุณหภูมิสูงใดๆ ที่ต้องการการปิดผนึกที่เชื่อถือได้