کاربرد اورینگ در صنایع شیمیایی

کاربرد اورینگ در صنایع شیمیایی چیست ؟

در صنایع شیمیایی هرگونه نشتی در سیستم عواقب شدیدی در پی خواهد داشت، چرا که در این صنایع از مواد شیمیایی و خطرناک بسیاری استفاده می شود. بنابراین استفاده از تجهیزات آب بندی قابل اعتماد برای یکپارچگی فرآیند های شیمیایی و جلوگیری از خطرات احتمالی ضروری می باشد. حلقه های اورینگ به علت تنوع و خواص منحصر به فردی که دارند به طور گسترده در صنایع شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرند. آن ها به گونه ای طراحی شده اند که از نشت مایعات و گازها در اتصالات جلوگیری کنند. البته صنایع شیمیایی دارای محیط هایی سخت و چالش برانگیز هستند که دما، فشار، مواد شیمیایی خورنده و … بر کارکرد این تجهیزات آب بندی به شدت تاثیر می گذارند. به همین جهت تصمیم داریم تا در این مقاله درباره کاربرد اورینگ در صنایع شیمیایی بیشتر توضیح دهیم. شما می توانید پس از مطالعه این مقاله سوالات خود را در خصوص کاربرد اورینگ در صنایع شیمیایی از متخصصان شرکت پارت پلیمر ملل پرسیده و پاسخ خود را دریافت کنید.

شرایط محیطی در صنایع شیمیایی

دما یکی از مهمترین عوامل محیطی در صنعت شیمیایی است. فرآیند های شیمیایی اغلب شامل درجه حرارت بالایی هستند که می تواند بر عملکرد تجهیزات و مواد تأثیر بگذارد. درجه حرارت بالا می تواند باعث تجزیه مواد شود، استحکام خود را از دست بدهد یا شکننده شود. درجه حرارت پایین نیز می تواند بر عملکرد مواد تأثیر بگذارد و باعث سفت یا شکننده شدن آن ها شود. بنابراین، انتخاب موادی برای تولید اورینگ که بتواند در برابر افراط دما از فرآیند های شیمیایی مقاومت کنند، ضروری است. دامنه دما در صنعت شیمیایی بسته به کاربرد خاص می تواند بسیار متفاوت باشد. برخی از فرآیندها ممکن است در دمای اتاق کار کنند، در حالی که برخی دیگر ممکن است به دمای بسیار بالایی بالاتر از 1000 درجه سانتیگراد یا دمای بسیار پایین زیر (100-) درجه سانتی گراد نیاز داشته باشند. دامنه دما همچنین می تواند به نوع مواد شیمیایی مورد استفاده و خواص آن بستگی داشته باشد.

فشار یکی دیگر از عوامل مهم محیطی در صنعت شیمیایی است. بسیاری از فرآیند های شیمیایی شامل فشار های بالایی هستند که می تواند در تجهیزات و مواد اختلال ایجاد کند. محیط هایی با فشار بالا می توانند در گذر زمان باعث تغییر شکل مواد یا تجزیه شوند. انتخاب اورینگ هایی که بتوانند در برابر فشار های زیاد مقاومت کنند و عملکرد آن ها را با گذشت زمان حفظ شود، ضروری است. دامنه فشار در صنعت شیمیایی نیز بسته به کاربرد خاص می تواند بسیار متفاوت باشد. برخی از فرآیندها ممکن است با فشار اتمسفر کار کنند، در حالی که برخی دیگر ممکن است به فشار های زیاد تا چند هزار پوند در هر اینچ مربع (PSI) نیاز داشته باشند. دامنه فشار همچنین می تواند به نوع مواد شیمیایی مورد استفاده و خصوصیات آن بستگی داشته باشد. برخی از مواد شیمیایی ممکن است برای حفظ ثبات خود یا ترویج واکنش های خاص به فشارهای بالا نیاز داشته باشند، در حالی که برخی دیگر ممکن است به فشار حساس باشند و به محیط های کم فشار نیاز داشته باشند.

رطوبت عامل دیگری است که می تواند بر عملکرد تجهیزات و مواد در صنعت شیمیایی تأثیر بگذارد. سطح رطوبت بالا می تواند در طولانی مدت باعث خوردگی و تخریب مواد شود. سطح رطوبت همچنین می تواند بر عملکرد تجهیزات الکترونیکی و ابزار دقیق مورد استفاده در صنعت شیمیایی تأثیر بگذارد.

مواد شیمیایی یکی از مهمترین چالش های محیطی در صنعت شیمیایی می باشند. بسیاری از مواد شیمیایی مورد استفاده در این صنعت بسیار فاسد یا سمی هستند که می تواند بر عملکرد تجهیزات و مواد به مرور زمان تأثیر بگذارد. قرار گرفتن در معرض این مواد شیمیایی می تواند باعث خوردگی، تخریب یا عدم موفقیت تجهیزات و مواد از حمله اورینگ های لاستیکی شود.

انواع مختلفی از مایعات و گازها در صنایع شیمیایی وجود دارند که نیاز به آب بندی دارند. برخی از نمونه های متداول عبارتند از:

• مواد شیمیایی خورنده: مواد شیمیایی مانند اسیدها، مواد قلیایی و حلال ها می توانند بسیار خورنده باشند و به تجهیزات و ماشین آلات آسیب برسانند. برای جلوگیری از نشت و اطمینان از عدم تماس این مواد شیمیایی با محیط اطراف، استفاده از تجهیزات آب بندی مانند اورینگ ها لازم می باشد.
• گاز های فشار قوی: گاز هایی مانند هیدروژن، نیتروژن و اکسیژن معمولاً در صنعت شیمیایی با فشار های زیاد استفاده می شوند. تجهیزات آب بندی برای جلوگیری از نشت و اطمینان از ایمنی این گازها ضروری است.
• مایعات با درجه حرارت بالا: فرآیند های خاصی در صنایع شیمیایی به مایعات درجه حرارت بالا مانند فلزات مذاب یا مواد شیمیایی نیاز دارند. آب بندهایی مانند اورینگ برای جلوگیری از نشت این مایعات ضروری هستند.

انواع موقعیت های آب بندی در صنایع شیمیایی

آب بندی در حرارت بالا: تجهیزات آب بندی مورد استفاده در برنامه هایی با حرارت بالا باید بتوانند بدون تخریب در برابر گرمای شدید مقاومت کنند. نمونه هایی از موقعیت های آب بندی با دمای بالا در صنایع شیمیایی شامل کوره ها، دیگ های بخار و راکتور های می باشند.

آب بندی در فشار بالا: تجهیزات آب بندی مانند اورینگ مورد استفاده در موقعیت های پر فشار باید بتوانند بدون نشت یا عدم موفقیت در برابر استرس و فشار مقاومت کنند. نمونه هایی از برنامه های آب بندی با فشار بالا شامل خطوط لوله، دریچه ها و پمپ ها هستند.

آب بندی خلاء: آب بند های مورد استفاده در محیط های خلاء باید بتوانند یکپارچگی خود را در شرایط کم فشار بدون نشت یا عدم موفقیت حفظ کنند. نمونه هایی از برنامه های آب بندی خلاء شامل تقطیر خلاء، خشک کردن خلاء و تبخیر خلاء است.

آب بندی بهداشتی: مهر و موم های مورد استفاده در برنامه های غذایی و دارویی باید برای کاربرد های بهداشتی طراحی شوند تا از آلودگی و حفظ یکپارچگی محصول جلوگیری شود. نمونه هایی از برنامه های آب بندی بهداشتی در صنایع شیمیایی شامل پردازش مواد غذایی، تولید دارویی و بیوتکنولوژی است.

آب بندی کرایوژنیک (Cryogenics): آب بند های مورد استفاده در محیط های کرایوژنیک باید بتوانند یکپارچگی خود را در دما های بسیار کم و بدون ترک خوردن یا شکست حفظ کنند. نمونه هایی از موقعیت های آب بندی کرایوژنیک شامل ذخیره نیتروژن مایع، ذخیره LNG و تقطیر کرایوژنیک است.

کاربرد اورینگ در تجهیزات صنایع شیمیایی

تجهیزات بسیاری در صنایع شیمیایی وجود دارند که برای آب بندی از اورینگ ها استفاده می کنند. در این بخش به برخی از این تجهیزات اشاره می کنیم.

پمپ ها

حلقه های اورینگ به طور گسترده ای برای جلوگیری از نشت مایعات پمپ استفاده می شوند. این تجهیزات آب بندی برای مهر و موم کردن پوشش پمپ، شافت پروانه و یاتاقان ها برای جلوگیری از ورود آلودگی و خوردگی استفاده می شوند. حلقه های اورینگ مورد استفاده در پمپ ها باید در برابر دمای شدید مقاومت کنند و در برابر حمله شیمیایی در برابر مایعاتی که پمپاژ می شوند مقاومت کنند. اورینگ وایتون یا (FKM) یک اورینگ محبوب برای استفاده در پمپ ها به دلیل مقاومت عالی در طیف گسترده ای از مواد شیمیایی از جمله اسیدها، سوخت ها، روغن ها و حلال ها استفاده می شود.

دریچه ها

حلقه های اورینگ در دریچه ها برای آب بندی و جلوگیری از نشت گازها و مایعات استفاده می شوند. اورینگ ها در شیر های پروانه ای نیز استفاده می شوند. در این تجهیزات نیز به علت وجود فشار بالا از اورینگ های وایتون استفاده می شود.

اتصالات

اورینگ ها در اتصالات لوله ای مانند کوپلینگ ها برای آب بندی استفاده می شوند. آن ها همچنین در فلنج ها و واشرها نیز استفاده می شوند. اورینگ هایی که برای اتصالات استفاده می شوند به نوع سیال یا گاز منتقل شده و شرایط دما و فشار بستگی دارد. اورینگ نیتریل به دلیل مقاومت خوبی که در برابر روغن ها، سوخت ها و مایعات هیدرولیک معمولاً برای سیستم های هیدرولیک استفاده می شوند.

خط لوله

تجهیزات آب بندی مانند اورینگ ها در خطوط لوله برای جلوگیری از نشت مایعات تحت فشار زیاد یا خلاء استفاده می شوند. اورینگ فلوروکربن و EPDM معمولاً به دلیل مقاومت عالی در برابر مواد شیمیایی و تحمل درجه حرارت بالا برای خطوط لوله استفاده می شوند.

حلقه های اورینگ در سایر تجهیزات زیر در صنایع شیمیایی نیز کاربرد دارند.

• راکتورها
• مبدل های حرارتی
• فیلترها

انواع اورینگ مورد استفاده در صنایع شیمیایی

حلقه های اورینگ به دلیل مقاومت عالی شیمیایی تحمل دمای بالا و سازگاری با طیف گسترده ای از مایعات و گازها، نسبت به سایر محلول های آب بندی در صنایع شیمیایی ترجیح داده می شوند. آن ها می توانند بدون از دست دادن خاصیت ارتجاعی یا تجزیه، در دمای شدید از (40-) تا 200 درجه سانتی گراد مقاومت کنند. علاوه بر این، آن ها می توانند در برابر خوردگی و تخریب ناشی از مواد شیمیایی تهاجمی مانند اسیدها، قلیایی ها، حلال ها و روغن ها مقاومت کنند.

اورینگ وایتون (FKM) در صنایع شیمیایی

Viton یک ماده فلورولاستومر است که مقاومت بسیار خوبی در برابر طیف گسترده ای از مواد شیمیایی از جمله اسیدها، سوخت ها، روغن ها و حلال ها دارد. این اورینگ ها می توانند در برابر دما هایی تا 200 درجه سانتی گراد مقاومت کند. همچنین اورینگ های وایتون از خصوصیات مکانیکی خوبی برخوردار می باشد.

اورینگ نیتریل (NBR) در صنایع شیمیاییش

نیتریل یک ماده لاستیکی مصنوعی است که مقاومت خوبی در برابر روغن ها، سوخت ها و مایعات هیدرولیک دارد. این ماده می تواند در دماهای بالا تا 100 درجه سانتی گراد کاربرد داشته باشد. اورینگ nbr به طور گسترده در سیستم های هیدرولیک استفاده می شود.

اورینگ EPDM در صنایع شیمیایی

EPDM یا مونومر اتیلن پروپیلن دیین در برابر آب، بخار و ازن مقاومت خوبی دارد. این ماده می تواند در دماهای بالا تا 150 درجه سانتی گراد کار کند و معمولاً در پردازش مواد غذایی و نوشیدنی مورد استفاده قرار می گیرد.

اورینگ سیلیکونی در صنایع شیمیایی

سیلیکون یک ماده لاستیکی مصنوعی است که در برابر دما های (60-) تا 200 درجه سانتی گراد مقاومت بسیار خوبی دارد. همچنین اورینگ سلیکون در برابر آب، بخار و بسیاری از مواد شیمیایی مقاوم است.

استاندارد های اورینگ در صنایع شیمیایی

استاندارد های اورینگ در صنعت شیمیایی مجموعه ای از دستورالعمل ها و مشخصاتی است که الزامات مربوط به حلقه های اورینگ مورد استفاده در کاربرد های مختلف در صنعت شیمیایی را تعریف می کند. چندین استاندارد برای اورینگ های مورد استفاده در صنایع شیمیایی از جمله AS568 ، ISO 3601 و JIS B 2401 استفاده می شوند. هر یک از این استانداردها ابعاد، تحمل ها و خصوصیات مواد حلقه اورینگ و رویه ها و الزامات عملکردی برای حلقه های اورینگ را مشخص می کنند.

استاندارد AS568 در صنایع شیمیایی

AS568 استانداردی است که توسط انجمن مهندسان مکانیک آمریکا (ASME) ساخته شده است. این استاندارد شامل بیش از 400 اندازه حلقه اورینگ است که از 0.029 اینچ تا قطر 26.734 اینچ می باشد.

استاندارد ISO 3601 در صنایع شیمیایی

ISO 3601 یک استاندارد بین المللی است که ابعاد و تحمل حلقه های اورینگ مورد استفاده در اروپا و سایر نقاط جهان را تعریف می کند. این استاندارد شامل بیش از 200 اندازه حلقه اورینگ است که از قطر 1.0 میلی متر تا 650 میلی متر را شامل می شود. ISO 3601 نیز خصوصیات فیزیکی اورینگ را تعریف می کند.

استاندارد JIS 2401 در صنایع شیمیایی

JIS B 2401 یک استاندارد ژاپنی است و توسط کمیته استانداردهای صنعتی ژاپن ساخته شده است که ابعاد و تحمل حلقه های اورینگ مورد استفاده در ژاپن را تعریف می کند. این استاندارد شامل بیش از 300 اندازه حلقه اورینگ است که از 1.5 میلی متر تا 940 میلی متر قطر را شامل می شود. JIS B 2401 همچنین خصوصیات فیزیکی اورینگ ها از جمله سختی، استحکام کششی، کشیدگی و مجموعه فشرده سازی را تعریف می کند.

سوالات متداول در خصوص کاربرد اورینگ در صنایع شیمیایی

چه موادی برای تولید حلقه های اورینگ در کاربردهای شیمیایی مناسب است؟

حلقه های اورینگ از مواد مختلفی مانند نیتریل، وایتون، سیلیکون و … بسته به محدوده خاص شیمیایی و دما ساخته می شوند.

چه عواملی بر طول عمر حلقه های اورینگ در صنایع شیمیایی تأثیر می گذارد؟

دما، فشار، سازگاری شیمیایی و استرس مکانیکی برخی از عواملی هستند که می توانند بر طول عمر حلقه های اورینگ در صنایع شیمیایی تأثیر بگذارند.

آیا می توان به صورت مکرر از حلقه های اورینگ در صنایع شیمیایی استفاده کرد؟

بستگی به کاربرد خاص و نوع اورینگ دارد. به طور کلی، استفاده مجدد از حلقه های اورینگ در برنامه های مهم توصیه نمی شود. زیرا ممکن است خصوصیات آب بندی خود را از دست داده و ایمنی سیستم را به خطر بیاندازد.

سخن نهایی

در این مقاله سعی کردیم تا به کاربرد اورینگ در صنایع شیمیایی به طور کامل بپردازیم. صنایع شیمیایی به طور گسترده در حال فعالیت می باشند و شرایط محیطی گسترده ای دارند که به نسبت هرکدام می توان از اورینگ های متفاوتی استفاده نمود. با این حال بیشترین اورینگ های مورد استفاده در این صنایع شامل وایتون، نیتریل، EPDM و سیلیکون می باشند. این اورینگ ها در تجهیزات متفاوتی از پمپ ها و اتصالات گرفته تا فیلترها و راکتورها در صنایع شیمیایی کاربردی می باشند. استاندارد هایی نیز برای این اورینگ ها درنظر گرفته شده که به معرفی آن ها پرداختیم. شما می توانید سوالات خود را درباره انتخاب اورینگ مناسب و کاربرد اورینگ ها در صنایع شیمیایی در قسمت نظرات نوشته یا از طریق راه های ارتباطی با متخصصان شرکت فنی مهندسی پارت پلیمر ملل ارتباط بگیرید.