Спецификации высокотемпературных уплотнительных колец из силиконовой резины VMQ и перфторэластомера Kalrez FFKM по стандарту AS568

Точность и надежность уплотнения начинаются со стандартизации. Аэрокосмический стандарт AS568, разработанный Обществом автомобильных инженеров (SAE), является универсальным языком для размеров уплотнительных колец типа O-образного сечения. Он определяет более 375 стандартных «дефисных номеров» (например, -001–-475) на основе внутреннего диаметра и диаметра поперечного сечения с точными допусками. Это позволяет инженерам, специалистам по закупкам и техникам по техническому обслуживанию по всему миру однозначно указывать и приобретать взаимозаменяемые уплотнения, исключая неопределенность и гарантируя правильную посадку в гнезде. При выборе уплотнений для применений при высоких температурах размер по стандарту AS568 является отправной точкой; следующим, столь же важным этапом является выбор материала.

Силиконовая резина (VMQ) является универсальным материалом для применений при повышенных температурах, когда исключительная химическая стойкость не является главным требованием. Её силоксановый каркас обеспечивает выдающуюся термостойкость с диапазоном непрерывного применения от −60 °°C до +225 °C) °°C. В этом диапазоне она сохраняет превосходную гибкость и низкое остаточное сжатие. VMQ также обладает хорошей стойкостью к озону, солнечному свету и атмосферным воздействиям. Эти свойства делают её идеальной для следующих областей применения:

· Аэрокосмическая промышленность: уплотнение воздуховодов кабин, систем охлаждения авионики и некоторых вентиляционных отверстий топливных систем, где высокие температуры от соседних систем являются определяющим фактором.

· Бытовая техника и электротехника: уплотнительные прокладки для духовых шкафов, посудомоечных машин и изоляции проводов, работающих при высоких температурах.

· Промышленность: статические уплотнения в оборудовании для обработки горячего воздуха и газов.

  Распространённые размеры уплотнительных колец по стандарту AS568, такие как AS010 и AS024, часто указываются в технических спецификациях для вспомогательных систем газовых турбин и электрических корпусов.

Для самых экстремальных термических и химических условий перфторэластомеры (FFKM), ведущими брендами которых являются Kalrez® и Chemraz®, представляют собой вершину технологий уплотнения. Детали из FFKM имеют полностью фторированный полимерный каркас, аналогичный ПТФЭ (Teflon®), но обладающий дополнительным свойством эластичности. Это обеспечивает им следующие преимущества:

· Непрерывную рабочую температуру свыше 300 °°C (для некоторых марок — до 327 °C).

· Почти универсальную химическую стойкость: они совместимы практически со всеми жидкостями, за исключением отдельных фторированных растворителей при высоких температурах.

· Отличную стойкость к плазме и сухому нагреву.

  Их применение оправдано там, где недопустимы отказы, а стоимость является второстепенным фактором по сравнению с эксплуатационными характеристиками:

· Паровые и газовые турбины: уплотнения штоков регулирующих клапанов, разъемов корпусов турбин и измерительных линий, подвергающихся воздействию перегретого пара.

· Производство полупроводников: уплотнения в камерах плазменного травления и химического осаждения из паровой фазы.

· Химическая промышленность: уплотнения для работы с агрессивными кислотами и растворителями.

Экономический расчет имеет ключевое значение. На электростанции в Индии могут использоваться экономичные уплотнения из VMQ для общих линий горячей воды в помещении паровой турбины, однако для критически важных уплотнений штока главного запорного клапана пара будут указаны уплотнения из FFKM, поскольку утечка в этом месте может привести к вынужденному простою, стоимость которого составляет сотни тысяч долларов в день. В США спецификации в области аэрокосмической и оборонной промышленности строго регламентируют случаи, когда необходимо применять FFKM, а также случаи, когда допустимо использование высококачественных материалов FKM или VMQ, — на основе строгих испытаний в соответствии со стандартами, такими как AMS («Спецификации авиационных материалов»). Таким образом, процесс выбора переходит от размера (AS568) к условиям эксплуатации (температура/химическая среда) и завершается анализом соотношения «затраты–эффективность» с учётом эксплуатационных характеристик материала и степени критичности системы.