Huszonöt év folyadékkezelő rendszerekben eltöltött idő után megtanultam, hogy a megbízható szivattyú és a karbantartási rémálom közötti különbség gyakran néhány milliméter kerámiában múlik. Az NBRAM kerámia tömítőgyűrűje szivattyús mechanikus tömítésekhez a mérnöki kiválóságot képviseli ott, ahol a legfontosabb – a kritikus tömítési interfészen, amely megakadályozza a szivárgásokat és megőrzi a rendszer integritását. Nagy tisztaságú alumínium-oxid kerámia gyűrűink páratlan kopásállóságot és kémiai kompatibilitást biztosítanak, és mindent kezelnek az agresszív vegyszerektől a koptató iszapokig a tömítési teljesítmény veszélyeztetése nélkül. Ha olyan mechanikus tömítés-alkatrészeket kell vásárolnia, amelyek valóban kitartanak az igényes szivattyúalkalmazásokban, kerámia tömítőgyűrűink olyan megbízhatóságot biztosítanak, amely a folyamatok működését és a karbantartási költségeket ellenőrzés alatt tartja.
Három évtizede szakmai küldetésem a szivattyús mechanikus tömítések kerámia tömítőgyűrűinek megbízhatósági problémáinak megoldása az igényes szivattyúalkalmazásokban. Konzultáltam egy petrolkémiai üzemmel, amely hetente tapasztalt tömítési hibákat szénhidrogén-átvivő szivattyúiban – a környezeti és biztonsági következmények jelentősek voltak mindaddig, amíg kerámia tömítőgyűrűnk nem biztosította a szükséges robusztus megoldást. Az NBRAM megközelítése magában foglalja azokat a konkrét kihívásokat, amelyekkel ügyfeleink tömítési alkalmazásaik során szembesülnek, majd olyan kerámia alkatrészeket tervez, amelyek megbízható teljesítményt nyújtanak ott, ahol a hagyományos anyagok elmaradnak.
Hadd adjam meg azokat a számokat, amelyek elválasztják kerámia tömítőgyűrűinket a versenytársaktól. Szabványos alumínium-oxid kerámia gyűrűink keménysége 85-90 HRA (Rockwell A skála) – ez keményebb, mint a legtöbb fém, amellyel szembesülhetnek. A felületkezelés kritikus fontosságú a tömítési teljesítmény szempontjából, és Ra ≤ 0,1 μm-t érünk el precíziós csiszolási és polírozási folyamatokkal. Én személyesen segítettem a fejlesztésben, miután láttam, hogy a felületi hibák hogyan gyorsítják fel a kopást.
A szivattyús mechanikus tömítésekhez készült kerámia tömítőgyűrű laposságát 1 világos sávon (0,3 μm) belül tartják, hogy tökéletes illeszkedést biztosítsanak az ellenfelületekhez, míg a merőlegességet 0,001 mm-en belül szabályozzák az egyenetlen kopási minták elkerülése érdekében. Gyűrűink 10 mm-től 250 mm-es külső átmérőjű méretben kaphatók, egyedi geometriákkal az adott szivattyúkialakításhoz. A hőtágulási együttható pontosan illeszkedik az általánosan használt anyagokhoz, például a szénhez vagy a szilícium-karbidhoz, hogy megőrizze a tömítés integritását a hőmérséklet-ingadozások során. Egy vegyipari feldolgozó ügyfél 18 hónapon keresztül nulla tömítési hibát ért el, miután áttért a méretstabil kerámia gyűrűinkre.
Ezeknek a tömítőgyűrűknek a gyártási útja a pontosság és a praktikum találkozása. A 99,6%-os tisztaságú timföldporral kezdjük, amely több tisztítási szakaszon megy keresztül – ragaszkodtam ehhez a tisztasági szinthez, miután elemeztem a meghibásodott tömítéseket, és megtaláltam a gyenge pontokat okozó szennyeződéseket. A préselési eljárás izosztatikus préselést alkalmaz 200 MPa nyomáson, hogy egyenletes sűrűséget érjen el az egész anyagban, kiküszöbölve a sűrűségváltozásokat, amelyek a hagyományosan préselt kerámiák idő előtti meghibásodását okozzák.
A szinterezési folyamat pontosan szabályozott kemencékben történik, amelyek hőmérséklet-profilja megakadályozza a termikus gradienseket – meghatározott ideig 1650 °C-on tartjuk, hogy elérjük az optimális kristályszerkezetet, amely mind keménységet, mind törésállóságot biztosít. Minden gyűrű 100%-os méretellenőrzésen és felületminőség-ellenőrzésen esik át. Minden tételből származó mintán roncsolásos vizsgálatot is végzünk, hogy ellenőrizzük a belső integritást és az anyagtulajdonságokat. Az egyik szivattyúgyártó azt mondta, hogy a gyűrűink 0,001 mm-nél kisebb kopást mutattak 10 000 óra folyamatos koptatófolyadékkal végzett működés után.
Emlékszem, bementem egy szennyvíztisztító telepre, ahol hetente tömítések meghibásodtak a vízben lévő koptató részecskék miatt. Karbantartó csapatuk gyakrabban cserélte a tömítéseket, mint a szivattyúkat. Kerámia tömítőgyűrűink teljesen megváltoztatták ezt az egyenletet – az extrém keménység és kopásállóság lehetővé tette számukra, hogy jelentős kopás nélkül kezeljék a koptató környezetet. Ezek a gyűrűk kiválóak azokban az alkalmazásokban, ahol a hagyományos anyagok idő előtt meghibásodnak, a korrozív közegeket kezelő vegyi feldolgozó szivattyúktól kezdve a koptató iszapokkal foglalkozó bányászati műveletekig.
A titok a kerámia kémiai tehetetlenségének és mechanikai tulajdonságainak kombinációjában rejlik. Ellentétben a nyomás alatt korrodáló vagy deformálódó fémekkel, timföldgyűrűink megőrzik méretstabilitásukat és felületi jellemzőiket még akkor is, ha agresszív vegyszereknek vagy nagy nyomásnak vannak kitéve. Láttam, hogy ezek a gyűrűk hibátlanul működnek az API 682 tömítési elrendezésekben, ahol a megbízhatóság nem alku tárgya. Egy gyógyszeripari ügyfél 85%-os csökkenésről számolt be a tömítésekkel kapcsolatos állásidőben, miután beépítették kerámiagyűrűinket kritikus folyamatszivattyúiba.
