Силиконовые смазки EFELE для уплотнений теплообменного оборудования

Как и любые другие технические устройства, теплообменное оборудование требует периодического осуществления сервисного обслуживания: подтяжки, промывки, очистки. Накипь, ржавчина и прочие отложения значительно снижают производительность теплообменных процессов, увеличивают затраты и выбросы вредных веществ в окружающую среду.

Регулярная промывка и очистка теплообменных поверхностей обеспечивает надежный теплообмен, а также предотвращает образование отложений и накипи.

Особенно тщательно нужно следить за теплообменниками, используемыми в пищевой или молочной промышленности, а также при производстве напитков и биофармацевтических препаратов – при их обслуживании может потребоваться дополнительная дезинфекция пластин, пазух и застойных зон.

К базовым методам очистки теплообменников относят химическую и механическую очистку.

При безразборной химической очистке, которая производится с помощью специального оборудования и химических реагентов, теплообменник подключают к передвижному насосу и производят многочасовую циркуляцию подобранных реагентов в направлении, противоположном циркуляции сред в нормальном режиме работы. Такой метод очистки является самым экономичным при небольших сроках эксплуатации теплообменника.

При проведении разборной химической очистки пластины извлекают из оборудования, помещают в реагент, смывают с них разрыхлившийся налет и отложения, а затем снова монтируют в теплообменник. Механическая (разборная) очистка связана с демонтажом пластин теплообменника и их очисткой «физическими» методами (водой под давлением, мягкой щеткой и т.п.).

Поддерживая пластины в чистоте и избегая применения реагентных средств промывки, можно существенно ограничить воздействие факторов, которые вызывают износ прокладок. В то же время цикл разборки/сборки теплообменника может единовременно вывести из строя несколько прокладок.

Необходимость применения прокладок и уплотнений для теплообменных пластин (поз. 3 на рис.) обусловлена тем, что в ходе работы аппарата важно не допустить смешивания различных сред, между которыми происходит теплообмен. Как правило, уплотнения выполняются из специальной резины и крепятся в пластины теплообменника с помощью клея.

Ведущие производители заменяют клей фиксирующими замками, выштампованными в теплообменной пластине, что упрощает наиболее трудоемкую процедуру обслуживания теплообменников – сборку теплообменных пластин в единый пакет. Материал, из которого изготавливаются прокладки и уплотнения для теплообменника подбирается с учетом среды, с которой им предстоит соприкасаться.

Существуют несколько распространенных видов прокладок и уплотнений для теплообменников: EPDM, NBR, Viton и аналогичные им материалы, обозначенные собственными торговыми марками производителей теплообменного оборудования.

EPDM (Ethylene Propylene Diene Elastomer – этилен-пропиленовый каучук) – гибкий уплотнитель с наиболее привлекательными температурными показателями (от -20 до +150 °С). Прокладки и уплотнители для теплообменников EPDM отличаются высокой износоустойчивостью, а в силу того, что в своей структуре они не содержат нефтепродукты и воск, на их поверхность могут наноситься защитные лаки.

Прокладки из NBR (бутадиен-нитрильного каучука) не изменяются под воздействием масел, топлива и многих других химически агрессивных веществ. Уплотнения и прокладки из NBR используются при температурах от -40 до +110 °С.

Под торговой маркой Viton, принадлежащей компании DuPont, выпускается так называемая «фторкаучуковая резина». Этот материал также известен по другим обозначениям: FPM (в соответствии с указаниями международной организации стандартизации ISO) и FKM (в соответствии с обозначением, принятым Американским обществом тестирования и материалов ASTM). Viton относится к фторопластам, температура использования уплотнений и прокладок из этого материала – от -25 до +200 °С.

Уплотнительные материалы и прокладки – одно из самых слабых мест теплообменного аппарата, поэтому за ними необходим особенно тщательный уход.

Основной причиной выхода из строя уплотнений и прокладок теплообменных аппаратов является повреждение их материалов. По характеру получаемые повреждения можно разделить на эксплуатационные и монтажные.

К эксплуатационным повреждениям относятся естественное старение материала в процессе работы, его усыхание и образование трещин под воздействием температуры, давления, химической активности теплообменных сред и атмосферного кислорода (наружная поверхность прокладки). Повреждения от безразборных кислотных промывок теплообменника также можно отнести к эксплуатационным.

Прокладки теплообменных аппаратов рекомендуется менять один раз в пять лет – таким образом производитель заявляет о возможности работы/хранения(!) теплообменника в собранном состоянии в течение этого времени. К слову, срок эксплуатации стальных теплообменных пластин составляет, в среднем, 20-25 лет.

К монтажным повреждениям относятся механические повреждения прокладок в процессе сборки-разборки теплообменника для чистки (не менее одного раза в год, а в случае необходимости или при специфических условиях/средах теплообмена – чаще).

При разборке теплообменника возможно прилипание прокладки к металлической поверхности с последующим отделением, разрушающим прокладку, или расслоение прилипшей прокладки между двумя пластинами.

При сборке оборудования может произойти закусывание прокладки между металлическими поверхностями, а при неправильном монтаже или неправильном приложении стягивающих усилий – утонения и разрывы прокладок. При обнаружении негерметичности собранного теплообменного пакета процесс разборки/сборки повторяется.

Важно учесть, что «монтажные риски» могут в пять раз сократить нормальный срок службы уплотнительных материалов. А трудозатраты при сборке/разборке и время простоя теплообменных аппаратов, вызванные проблемами с уплотнительными материалами, невозможно уменьшить простой покупкой запасных прокладок.

Для увеличения срока службы прокладочных материалов, облегчения процесса сборки и достижения герметичности собранного аппарата дополнительно используют силиконовые смазочные материалы EFELE SG-385 и EFELE SG-393.

EFELE SG-385 – это продукт, сочетающий в себе свойства смазки и компаунда. Материал совместим с большинством пластмасс и эластомеров, работоспособен во влажной среде, устойчив к смыванию холодной и горячей водой, слабокислотными, щелочными растворами и чистящими составами.

Смазка обладает хорошими уплотнительными и герметизирующими свойствами, широким диапазоном рабочих температур (-40...+200 °С), низкой испаряемостью и длительным сроком службы.

Состав тонким слоем наносится на уплотнительную прокладку перед сборкой теплообменных пластин. Он разделяет уплотнитель и металл, не допуская прилипания прокладки даже под действием прижимного давления.

EFELE SG-393 представляет из себя густую белую смазку на основе силиконового базового масла с добавлением неорганического загустителя и присадок. Материал не кипит и не испаряется под действием высокой температуры, не стекает и не выдавливается в течение самого продолжительного периода эксплуатации.

Допустимые температуры применения силиконовой смазки EFELE SG-393 – от -40 до +160 °С.

EFELE SG-393 обволакивает уплотнительную прокладку со всех сторон, не допуская воздействия на нее теплообменных сред и атмосферного кислорода.

Смазка заполняет микротрещины уплотнения, прекращая доступ агрессивных сред в толщу прокладки. Она не растворяется и не смывается водой/этанолом/минеральным маслом и подобными веществами. В случае необходимости состав можно удалить уайт-спиритом или перхлорэтиленом.

Использование EFELE SG-385 и EFELE SG-393 при монтаже теплообменных пластин позволяет уплотнителю проскальзывать в выштампованное в металле «седло» и принимать правильное положение, не допуская «закусывания» прокладки. При неудачном положении прокладки и появлении микроутечки смазка заполняет микроканал утечки и блокирует доступ теплообменной среде.

Силиконовая смазка EFELE SG-385 одобрена Роспотребнадзором на применение в пищевой промышленности, EFELE SG-393 имеет пищевой допуск NSF H1, что дает возможность использовать эти смазки ее на предприятиях по производству продуктов питания.

При проведении химической промывки теплообменника достаточно заранее убедиться на небольшом тестовом пространстве, что предлагаемые к использованию активные растворы не смывают и не растворяют силиконовую смазку. После этого возможно производить промывку теплообменника в обычном режиме.

Не соглашайтесь с мнением некоторых монтажных групп о том, что прокладки – это расходный материал. Таким образом искусственно завышается цена расходных материалов, а соответственно, и стоимость выполненных работ.

Стандартная прокладка может и должна выдерживать несколько циклов сборки/разборки, что неоднократно подтверждено профессиональными сервисными инженерами и производителями теплообменного оборудования.