Verbesserte Anpassungsfähigkeit an Flanschunebenheiten

Mit Siliziumkarbid gefüllte PTFE-Dichtungen

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Mit der Ausführung Top-chem 2000soft hat Klinger auf der Achema eine Variante der bewährten Chemiedichtung Top-chem 2000 präsentiert. Top-chem 2000soft zeichnet sich durch eine verbesserte Anpassungsfähigkeit an Flanschunebenheiten bei niedrigeren Flächenpressungen aus. Die universelle Medienbeständigkeit bleibt dabei erhalten.

Die speziell für den Einsatz in der chemischen Industrie entwickelte PTFE-Flachdichtung Top-chem 2000 hat sich bereits seit Jahren in den verschiedensten Anwendungen bewährt. Neben den Dichtungen für genormte Rohrleitungsflansche aus Stahl sind hier besonders die Verschraubungsdichtungen hervorzuheben. Klinger Top-chem 2000 ist mit Siliziumkarbid gefüllt, was dem Produkt seine besonderen Eigenschaften und seine charakteristisch graue Eigenfarbe verleiht. Siliziumkarbid ist gegen konzentrierte Säuren und Laugen gleich gut beständig, was eine universelle Einsetzbarkeit ermöglicht. Getrennte PTFE-Dichtungen für Säuren und Laugen sind daher nicht erforderlich. Wegen seiner herausragenden Standfestigkeit bei hohen Temperaturen eignen sich Top-chem 2000-Dichtungen auch für Dampf- oder Wärmeträgerölleitungen im Wechsellastbetrieb bis maximal 250° C. In der Dichtungsdatenbank www.gasket
data.org ist die besondere Standfestigkeit des Materials in der Grafik der eg-Werte nachvollziehbar.

Einsatzbeispiele

Dieses Eigenschaftsprofil macht das Dichtungsmaterial für viele Einsatzbereiche interessant. Beispiele dafür sind:

  • Im Reaktor einer australischen Anlage werden unter 69 bar Druck, bei einer kontinuierlichen Temperatur von 260 °C mithilfe von rauchender Schwefelsäure (Oleum) seltene Elemente aus Erzen herausgewaschen. Die Top-chem 2000 ist hier als Innenring für Spiralringdichtungen im Einsatz und ersetzt den teuren Titanring.
  • Die Kombination aus Medienbeständigkeit, FDA-Konformität und der extrem guten Dampfverträglichkeit trägt dazu bei, dass Reinigungs- und Sterilisationsvorgänge mit Dampf in verschiedensten Prozessen der Lebensmittelindustrie problemlos durchgeführt werden können.
  • Höchste Medienbeständigkeit und gleichzeitige Fire-Safe-Zulassung sind für die Anlagenbetreiber eine ideale Kombination, um den Anforderungen der Überwachungsbehörden gerecht zu werden.
  • In einer Ölmühle, in der Rapsöl zu verschiedenen Produkten weiterverarbeitet wird, wird die Top-chem 2000 als Standarddichtung für alle Metallflansche verwendet, sodass keine Verwechselungsgefahr bei Dichtungen mehr besteht. Die Medien umfassen dabei unter anderem Schwefel- und Phosphorsäure, Natronlauge, Hexan, Dieselkraftstoff, Glykol und Prozessdampf bis 180 °C.
  • Bei Anlagen mit wassergefährdenden Flüssigkeiten werden häufig Flansche mit Nut- und Feder verwendet, um der behördlichen Forderung nach Ausblassicherheit konstruktiv gerecht zu werden. Bei den hier auftretenden höheren Flächenpressungen bewährt sich die Top-chem 2000 so gut, dass dafür zum Teil eigene Rohrleitungsspezifikationen erstellt wurden. Ein Gutachten der Materialprüfanstalt Stuttgart weist zudem die Ausblassicherheit bis zu einer Mindestflächenpressung im Betriebszustand von 8 MPa nach, wenn die Dichtungen nur in Flanschen mit glatten Dichtleisten verbaut sind.

Mit der Siliziumkarbid-gefüllten PTFE-Dichtung lässt sich somit die Dichtungsvielfalt in der chemischen Industrie wirkungsvoll durch Standardisierung auf nur einen Dichtungswerkstoff reduzieren. In Bild 2 sind einige Referenzanwendungen aus der internen Datenbank für verschiedene Mediengruppen in einem Druck-Temperatur-Diagramm zusammengefasst. Dabei fällt auf, dass die Mehrzahl der Anwendungen bei erhöhten Einsatztemperaturen zwischen 100° C und 250° C und bis zur Nenndruckstufe PN 25 liegt.

Die softe Variante

Aufgrund des Materialkonzeptes mit dem hohen Füllstoffgehalt an Siliziumkarbid, wurde vereinzelt bemängelt, dass die Top-chem 2000 in der Praxis „zu hart“ sei. Für solche Fälle hat Klinger nun die Variante Top-chem 2000soft (Bild 1) entwickelt, die eine höhere Anpassungsfähigkeit bei niedrigen Flächenpressungen aufweist. Dies wird durch eine während des Herstellprozesses erzeugte geschlossene porige Struktur erreicht. Das Materialkonzept bleibt dabei unverändert, sodass auch die Medienbeständigkeit nicht eingeschränkt ist. In Bild 3 ist das Verformungsverhalten der beiden Produkte für die Dicke 2,0 mm verglichen. Die bessere Anpassungsfähigkeit der Soft-Variante zeigt sich in der höheren Dickenabnahme im niedrigen Flächenpressungsbereich bis 20 MPa. Durch die größere Verformung kann sich die Dichtung Flanschunebenheiten und Riefen besser anpassen. Bei EN-Flanschen mit glatter Dichtleiste wird typischerweise eine Einbauflächenpressung zwischen 20 und 40 MPa erreicht. Eine 2 mm dicke Dichtung aus Top-chem 2000soft hat unter diesen Bedingungen im eingebauten Zustand eine Dicke von ca. 1,6 bis 1,7 mm. Die wichtigsten dichtungstechnischen Kenndaten sind in der Tabelle gegenübergestellt. Es ist ersichtlich, dass die mechanischen Kennwerte der Soft-Variante bei höheren Temperaturen aufgrund der geschlossen porigen Struktur geringfügig ungünstiger sind, wobei sie aber noch deutlich über den Werten der meisten gefüllten PTFE-Dichtungen liegen. Die Medienbeständigkeit ist hingegen unverändert hoch. Dichtungskennwerte für die Flanschberechnung nach EN 1591-1 sind für beide Produkte auf der Dichtungsdatenbank www.gasketdata.org veröffentlicht.

Beide Produkte stehen als Dichtungsplatten in den Formaten 1500 mm x 1500 mm und in den Dicken 1,5 mm, 2,0 mm und 3,0 mm zur Verfügung. Einbaufertige Dichtungen können daraus durch Stanzen, Plotten oder mittels Wasserstrahlschneiden in fast beliebigen Abmessungen und Geometrien hergestellt werden.

www.prozesstechnik-online.de

Suchwort: cav0918klinger


Autor: Wolfgang Abt

Produktmanagement,
Klinger



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