Le guarnizioni ad anello in PTFE, pur essendo altamente resistenti agli agenti chimici e alle temperature estreme, presentano un notevole svantaggio: la loro suscettibilità allo scorrimento a freddo (creep) sotto pressione.Ciò significa che il materiale si deforma gradualmente quando è sottoposto a sollecitazioni costanti, causando nel tempo il cedimento della guarnizione, soprattutto nelle applicazioni ad alta pressione.La mancanza di elasticità e l'incapacità di rimbalzare dopo la compressione aggravano questo problema, rendendoli inadatti a sistemi dinamici o sottoposti a frequenti regolazioni.
Punti chiave spiegati:
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Vulnerabilità al flusso freddo (Creep)
- La struttura molecolare del PTFE lo rende incline alla deformazione permanente sotto pressione prolungata, un fenomeno chiamato cold flow.
- A differenza dei materiali elastici (ad esempio, la gomma), il PTFE (guarnizione ad anello in PTFE) non riesce a recuperare la sua forma, causando un graduale degrado della tenuta.
- Esempio :Nelle connessioni flangiate imbullonate, una sollecitazione prolungata può comprimere la guarnizione oltre i limiti di progetto, creando perdite.
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Limitazioni di pressione e carico
- Le guarnizioni in PTFE non hanno la resistenza meccanica dei metalli o dei materiali compositi rinforzati, il che ne limita l'uso nei sistemi ad alta pressione.
- In presenza di carichi elevati, possono estrudere nelle fessure della flangia, compromettendo la tenuta.
- Considerazione :Per applicazioni a >1.000 psi, spesso si preferiscono alternative come le guarnizioni a spirale (con riempimento in PTFE).
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Non riutilizzabilità e sensibilità di installazione
- Una volta compresse durante l'installazione, le guarnizioni in PTFE non possono essere riutilizzate a causa della loro deformazione permanente.
- La coppia di serraggio corretta durante l'installazione è fondamentale; una pressione non uniforme accelera il flusso di freddo.
- Suggerimento :Utilizzare strumenti per la sequenza di coppia per garantire una compressione uniforme e prolungare la durata di vita.
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Scambi con vantaggi
- Se da un lato il PTFE eccelle nella resistenza chimica e termica, dall'altro le sue debolezze meccaniche richiedono un'attenta analisi delle applicazioni.
- Soluzione :Il PTFE modificato (ad esempio, caricato con vetro) migliora la resistenza allo scorrimento, ma può sacrificare la purezza o l'inerzia chimica.
Per gli acquirenti, valutare le condizioni operative (cicli di pressione, fluttuazioni di temperatura) è essenziale per evitare guasti prematuri.Alternative come le guarnizioni in amianto compresso (CNA) o in grafite possono bilanciare meglio le prestazioni e la durata nei sistemi dinamici.
Tabella riassuntiva:
| Svantaggio | Impatto | Mitigazione/Soluzione |
|---|---|---|
| Flusso freddo (Creep) | Deformazione permanente sotto pressione, con conseguente rottura della tenuta nel tempo. | Utilizzare PTFE rinforzato o materiali alternativi come la grafite. |
| Limitazioni di pressione | Non adatto per applicazioni ad alta pressione (>1.000 psi); può estrudere. | Optare per guarnizioni avvolte a spirale con riempimento in PTFE. |
| Non riutilizzabilità | Non può essere riutilizzato dopo la compressione; è sensibile alla coppia di montaggio. | Seguire precise sequenze di coppia durante l'installazione. |
| Controindicazioni | Resistenza chimica/termica superiore, ma scarsa ripresa meccanica. | Considerate il PTFE modificato (ad esempio, caricato con vetro) per una migliore resistenza allo scorrimento. |
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