- ▸เกรดคาร์บอนกราไฟต์ = รหัสกราไฟต์ฐาน + รหัสการอัดซึม: F = เรซินฟีนอลิก, H = เรซินอีพ็อกซี่, K = เรซินฟูราน, D = แอนติโมนี; M106D หมายถึงฐาน M106 ที่อัดซึมด้วยแอนติโมนี
- ▸M106D ที่วัดได้: ความหนาแน่น 2.20 ก./ซม.³, ความต้านทานแรงกด 190 MPa, ความต้านทานแรงดัด 72 MPa, ความแข็ง Shore 92 HS, ทนอุณหภูมิได้ถึง 500℃ — เหมาะสำหรับงานซีลที่อุณหภูมิสูง
- ▸M106H (อัดซึมด้วยอีพ็อกซี่) ทนอุณหภูมิได้ประมาณ 180℃ พร้อมความต้านทานแรงกด 92 MPa และการนำความร้อน 45 W/(m·K) ใช้กับน้ำ น้ำมัน และกรด/ด่างอ่อน
- ▸M191T ซึ่งเป็นเกรดคาร์บอนไนซ์ ทนความร้อนได้ถึง 600℃ โดยไม่ต้องอัดซึมด้วยโลหะ และมีความต้านทานแรงกด 100 MPa ใช้กับปั๊มเกลือหลอมเหลวและงานที่อุณหภูมิสูงสุดขีด
- ▸การเลือกเกรดมี 4 ขั้นตอน: เริ่มจากความเข้ากันได้กับสารตัวกลาง, จากนั้นดูขีดจำกัดอุณหภูมิ, ตามด้วยโครงสร้างและความแข็งแรงตามความดัน, สุดท้ายตรวจสอบค่าความสึกหรอจากค่า P-V
- ▸หากไม่แน่ใจ ให้ส่งข้อมูลการใช้งานพร้อมแผ่นข้อมูลส่วนประกอบสารตัวกลางให้ผู้ผลิตตรวจสอบ — หลีกเลี่ยงการเลือกจากตารางเกรดเพียงอย่างเดียว
1. การกำหนดเกรดคาร์บอนกราไฟต์
เกรดคาร์บอนกราไฟต์สำหรับงานซีลโดยทั่วไปประกอบด้วยสองส่วนคือ กราไฟต์ฐานและรหัสการอัดซึม เช่น M106D: M106 คือกราไฟต์ฐานเม็ดละเอียด ส่วน D หมายถึงการอัดซึมด้วยแอนติโมนี กราไฟต์ที่ผ่านการเผาจะมีรูพรุน 10%-20% และต้องผ่านการอัดซึมเพื่ออุดรูพรุน (เหลือต่ำกว่า 2% หลังอัดซึม) ก่อนจะนำไปใช้เป็นแหวนซีล ดังนั้นสารอัดซึมจึงเป็นตัวกำหนดคุณสมบัติอุณหภูมิ การกัดกร่อน และความแข็งแรงของเกรด
กฎรหัสการอัดซึมของ Huahao Sealing:
- F = เรซินฟีนอลิก: ทนการกัดกร่อนทั่วไป, ราคาต่ำสุด, ทนอุณหภูมิได้ประมาณ 180℃
- H = เรซินอีพ็อกซี่: คุณสมบัติใกล้เคียงฟีนอลิก, ทนน้ำ น้ำมัน กรด/ด่างอ่อน, ทนอุณหภูมิได้ประมาณ 180℃
- K = เรซินฟูราน: ทนกรด/ด่างได้กว้างกว่า; เกรดอัดซึมด้วยเรซินสำหรับอาหาร (เช่น M106K) ใช้ในงานที่เกี่ยวข้องกับ FDA และสุขอนามัย, ทนอุณหภูมิได้ประมาณ 220℃
- D = แอนติโมนี: การอัดซึมด้วยโลหะ, ทนอุณหภูมิได้ถึง 500℃, มีความแข็งแรงและความแข็งสูงกว่าอย่างชัดเจน
กราไฟต์ฐานเดียวกันแต่ใช้สารอัดซึมต่างกันจะได้เกรดต่างกัน: ความแตกต่างระหว่าง M106H กับ M106D ไม่ใช่กราไฟต์แต่เป็นวัสดุที่เติมเต็มรูพรุน
2. เกรดจริงและข้อมูลสมรรถนะ
ข้อมูลต่อไปนี้มาจากตารางพารามิเตอร์ทางเทคนิคของ Huahao Sealing และสามารถใช้เปรียบเทียบเพื่อการเลือกได้โดยตรง
2.1 M106H (อัดซึมด้วยเรซินอีพ็อกซี่)
- ทนอุณหภูมิ 180℃, ความดันสารตัวกลางสูงสุด 1.5 MPa, ความเร็วรอบสูงสุด 25 ม./วินาที
- ความต้านทานแรงกด 92 MPa, ความต้านทานแรงดัด 38 MPa, การนำความร้อน 45 W/(m·K)
- ใช้สำหรับแหวนซีลกลและบุชชิ่งในปั๊มหอยโข่ง ปั๊มเคมี และปั๊มน้ำสะอาดในน้ำ น้ำมัน และกรด/ด่างอ่อนที่อุณหภูมิต่ำกว่า 180℃
2.2 M106D (อัดซึมด้วยแอนติโมนี)
- ทนอุณหภูมิ 500℃, ความดันสารตัวกลางสูงสุด 2.0 MPa, ความเร็วรอบสูงสุด 25 ม./วินาที
- ความหนาแน่นที่วัดได้ 2.20 ก./ซม.³, ความต้านทานแรงกด 190 MPa, ความต้านทานแรงดัด 72 MPa, ความแข็ง Shore 92 HS (ทดสอบโดยบุคคลที่สาม), การนำความร้อน 70 W/(m·K)
- ใช้ในปั๊มน้ำมันร้อน ปั๊มเกลือหลอมเหลว วาล์วไอน้ำ บุชชิ่งสายพานลำเลียงเตาอบอุณหภูมิสูง งานที่อุณหภูมิ 220-500℃
2.3 M106K (อัดซึมด้วยเรซินสำหรับอาหาร)
- ทนอุณหภูมิ 220℃, ความดันสารตัวกลางสูงสุด 1.5 MPa, ความเร็วรอบสูงสุด 20 ม./วินาที
- ความต้านทานแรงกด 90 MPa, ความต้านทานแรงดัด 36 MPa, การนำความร้อน 42 W/(m·K)
- ผ่านมาตรฐาน FDA และ EU สำหรับสัมผัสอาหาร, หล่อลื่นตัวเองโดยไม่มีน้ำมัน ใช้ในเครื่องผสมช็อกโกแลต เครื่องบรรจุ และเพลาคนวนในอุตสาหกรรมยา
2.4 M191T (คาร์บอนไนซ์)
- ทนอุณหภูมิ 600℃, ความดันสารตัวกลางสูงสุด 2.5 MPa, ความเร็วรอบสูงสุด 20 ม./วินาที
- ความต้านทานแรงกด 100 MPa, ความต้านทานแรงดัด 40 MPa, การนำความร้อน 55 W/(m·K)
- ใช้งานที่ 500-600℃ โดยไม่ต้องอัดซึมด้วยโลหะ; ใช้ในปั๊มเกลือหลอมเหลวระบบพลังงานแสงอาทิตย์และบุชชิ่งเตาหลอมโลหะ
2.5 204B และ 59U
- 204B: การอัดซึมพิเศษทนการกัดกร่อน, ทนการกัดกร่อนทางไฟฟ้าในน้ำทะเล, ได้รับการรับรองจาก DNV, ทนอุณหภูมิ 200℃ และความต้านทานแรงกด 95 MPa, ใช้กับซีลเพลาหางเรือและบุชชิ่งปั๊มน้ำทะเล
- 59U: โครงสร้างฝังบาบบิทช่วยชดเชยการสั่นของเพลา, ทนอุณหภูมิ 180℃, ความต้านทานแรงกด 88 MPa, ความเร็วสูงสุด 15 ม./วินาที, ใช้กับซีลปั๊มเคมีและเครื่องกวนที่มีความผันผวนของความดัน
ข้อมูลอ้างอิงกราไฟต์ฐานทั่วไป: คาร์บอน 99.9%, ความหนาแน่น 1.75-1.85 ก./ซม.³, ความแข็ง Shore 78-82 HS, เถ้า 0.002%, การขยายตัวทางความร้อน 4.0-5.0×10⁻⁶/℃, รูพรุนก่อนอัดซึม 10-15%, ทนอุณหภูมิ 600℃ ในบรรยากาศเฉื่อย
3. วิธีเลือกเกรดตามสภาพการใช้งาน 4 ขั้นตอน
3.1 ขั้นตอนที่ 1: ความเข้ากันได้ทางเคมีของสารตัวกลาง
เริ่มต้นด้วยการคัดกรองสารตัวกลางที่ทำลายทั้งสารอัดซึมและกราไฟต์: สารออกซิไดซ์แรง (กรดไนตริกเข้มข้น, กรดโครมิก, กรดซัลฟิวริกฟูมิง) จะไม่เหมาะกับเกรดอัดซึมด้วยเรซินหรือโลหะทั่วไป น้ำทะเลและสารที่มีคลอไรด์ใช้ 204B ก๊าซไฮโดรคาร์บอนที่มี H₂S กราไฟต์ฐานไม่เสียหาย แต่ต้องตรวจสอบสารอัดซึมทีละรายการ พื้นผิวสัมผัสอาหารและยาใช้เกรดสำหรับอาหารเช่น M106K
3.2 ขั้นตอนที่ 2: ขีดจำกัดอุณหภูมิ
- สูงสุด 180℃: ใช้ M106H
- 180-220℃: ใช้ M106K หรือเกรดอัดซึมทนการกัดกร่อน
- 220-500℃: ใช้ M106D
- 500-600℃: ใช้ M191T
- แยกการใช้งานในอากาศกับบรรยากาศเฉื่อย: คาร์บอนกราไฟต์เริ่มออกซิไดซ์ในอากาศที่ประมาณ 450℃ และค่าทนอุณหภูมิของเกรดอ้างอิงกับสารตัวกลางที่ไม่ออกซิไดซ์หรือบรรยากาศป้องกัน
3.3 ขั้นตอนที่ 3: ความดันสารตัวกลางและโครงสร้าง
ความดันสารตัวกลางสูงสุดของเกรด (1.0-2.5 MPa) เป็นค่าขอบเขตที่คำนวณจากแรงกดที่ผิวหน้า เมื่อเกิน 1.5 MPa ควรใช้ซีลกลแบบบาลานซ์เพื่อลดแรงกดที่ผิวหน้า สำหรับความดันสูงหรือความผันผวนแรงดันสูง (เครื่องกวน, คอมเพรสเซอร์ลูกสูบ) ควรเลือกโครงสร้างฝัง เช่น 59U ที่ช่วยชดเชยการสั่นของเพลา
3.4 ขั้นตอนที่ 4: ตรวจสอบค่า P-V
ผลคูณของแรงกด P (MPa) และความเร็วเลื่อน V (ม./วินาที) กำหนดภาระความร้อนจากแรงเสียดทาน ความเร็วสูงสุด 15-25 ม./วินาที และความดันสูงสุดของเกรดเป็นข้อจำกัดที่สัมพันธ์กัน — ไม่สามารถใช้ทั้งสองอย่างเต็มที่พร้อมกันได้ สำหรับภาระความร้อนสูง ควรเลือกเกรดที่มีการนำความร้อนสูงกว่า: M106D ที่ 70 W/(m·K) ดีกว่า M106H ที่ 45 W/(m·K) ใช้ร่วมกับแผนการล้างหรือระบายความร้อน
4. สรุป
กุญแจในการอ่านเกรดคือครึ่งหลัง: รหัสการอัดซึมกำหนดชั้นอุณหภูมิและการกัดกร่อน ครอบครัวเรซิน F/H/K ครอบคลุมงานเคมีทั่วไปที่ต่ำกว่า 180-220℃, D (แอนติโมนี) ครอบคลุมงานอุณหภูมิสูงและความแข็งแรงสูง 220-500℃, และการบำบัดพิเศษ (M191T คาร์บอนไนซ์, 204B อัดซึมทนน้ำทะเล) ครอบคลุมปลายทั้งสองด้าน: ความร้อนสูงสุด 600℃ และการกัดกร่อนทางทะเล การเลือกมีลำดับแน่นอน: สารตัวกลาง, อุณหภูมิ, ความดัน, ค่า P-V — เกรดจะผ่านเกณฑ์ก็ต่อเมื่อผ่านทั้งสี่ขั้นตอน ตารางเกรดให้ค่าทั่วไป; สำหรับโครงการจริงควรส่งแผ่นข้อมูลส่วนประกอบสารตัวกลาง อุณหภูมิ ความดัน ขนาดเพลา และความเร็วให้ผู้ผลิตตรวจสอบ — น่าเชื่อถือกว่าการจับคู่ตัวเลขในตารางเพียงอย่างเดียว