Materiały uszczelniające

1. Wiadomości wstępne

Instalacje wentylacyjne składają się z szeregu przewodów, kształtek i urządzeń. Połączenia przewodów z urządzeniami oraz przewodów między sobą muszą być szczelne. Do uszczelniania stosuje się naj­częściej następujące materiały: filc, wojłok, sznur konopny, gumę, azbest, papier, tekturę i ich pochodne oraz papę.

2. Filc techniczny i wojłok

Filc techniczny i wojłok otrzymuje się z wełny lub sierści zwierzęcej mocno ubitej w celu spilśnienia włókien, poddanej działaniu gorącej wody, mydła i sody.

Filce dzieli się na twarde i miękkie. Wojłok stanowi gorszy gatu­nek filcu. Z płyt filcowych wycina się uszczelki służące przeważnie do uszczelniania gniazd łożysk tocznych. Płyty filcowe mają szerokość do 1800 mm i grubość 1-^20 mm; długość płyt może wynosić kilka metrów.

W celu obniżenia kosztu filcu stosuje się niekiedy domieszkę włókien bawełnianych lub wiskozowych, które spełniają rolę surowca wypełniającego. Filc ma dobre właściwości dźwiękochłonne i ciepło-chronne oraz pewną sprężystość.

3. Sznur konopny

Włókno konopne otrzymuje się z łodyg roślin w wyniku odpowied­niej obróbki, jak moczenie, suszenie, a następnie łamanie. Włókno może być czesane; jest ono stosowane do uszczelniania gwintowych

ołączeń rur i armatur. Cienkie włókno nawinięte na gwint, nasyco­ne pokostem lub minią ołowianą, stanowi odpowiednie szczeliwo. Z krótszych i gorszych włókien jest wykonywany sznur konopny lekko skręcany, używany jako szczeliwo do połączeń przewodów wentylacyjnych. Sznur konopny jest również używany jako szczeliwo do rur kielichowych, żeliwnych lub kamionkowych. W celu uodpor­nienia go na niszczące działanie wilgoci i kwasów jest nasycony smołą lub asfaltem.

Sznury nasycone smołą lub asfaltem nazywamy czarnymi, sznury suche - białymi.

4. Guma

Guma jest to produkt wulkanizacji kauczuku naturalnego lub syn­tetycznego z siarką i innymi składnikami. Ilość poszczególnych skła­dników decyduje o jakości i kolorze gumy. Na przykład dodając podczas wulkanizacji kauczuku 30% siarki otrzymuje się twardą masę, zwaną ebonitem.

Materiały uszczelniające z gumy mają postać sznurów lub płyt.

Sznury gumowe są produkowane przeważnie jako okrągłe o śred­nicy 5-^-10 mm.

Płyty gumowe stanowią artykuł powszechnego użytku. Mogą być wzmacniane przekładkami z płótna. Grubość arkuszy gumowych wynosi 1-^8 mm i więcej. W instalacjach do uszczelnień stosuje się najczęściej płyty o grubości 2h-4 mm. Uszczelki do kanałów wen­tylacyjnych są wycinane z płyt gumowych.

5. Azbest

Z azbestu można wykonywać cienki sznur azbestowy, który jest stosowany do uszczelniania drobnych części maszyn i urządzeń ciepl­nych. Azbest stanowi także półfabrykat do produkcji dalszych wyro­bów - tkanin azbestowych. W celu zwiększenia wytrzymałości tkani­na azbestowa może być wzmocniona (zbrojona) drutem miedzianym, stalowym lub ołowianym.

Z przędzy azbestowej wykonuje się sznury uszczelniające o prze­kroju okrągłym, kwadratowym lub prostokątnym; grubość sznura

wynosi 6 -=-50 mm. Sznury azbestowe suche mogą być nasycone i grafitowane. Zakres stosowania tych sznurów: temperatura do 250°C i ciśnienie do 1,6 MPa. Sznury mogą być ponadto wzmac­niane drutem.

Wszelkie bezużyteczne odpadki azbestu są mielone na pył, prze­siewane, a następnie, po dodaniu środków wiążących (np. kroch­malu) oraz wypełniających (np. kaolinu), prasowane do postaci płyt azbestowych grubości 2-h12 mm.

Płyty azbestowe mogą być grafitowane podobnie jak sznury. Grafit zapobiega przypiekaniu się azbestu na powierzchniach uszcze­lniających. Płyty są zwykle grafitowane mieszaniną pokostu z grafi­tem. Sznury i płyty azbestowe są używane do uszczelniania złączy rurociągów przeznaczonych do gazów i gorących par.

Do uszczelniania części urządzeń pracujących w wysokich tem­peraturach są stosowane płyty azbestowe znane pod nazwą klin-gerytu. Płyty te są wykonywane z włókien azbestowych, magnezji, tlenku żelaza i innych składników chemicznych spajanych klejem kauczukowym.

6. Materiały celulozowe

Papier przeznaczony do uszczelnień jest produkowany z celulozy

poddanej działaniu ługu sodowego. Ze względu na przeznaczenie

rozróżnia się następujące gatunki papieru:

-Papier impregnowany, używany do wyrobu uszczelnień płaskich, np. grzejników członowych w instalacjach centralnego ogrzewania. Środki impregnujące są mieszaniną parafiny, oleju mineralnego, pokostu itp.

-Tektura techniczna, wyrabiana w arkuszach grubości 1,5-5-4 mm. Z tektury technicznej są wykonywane uszczelki spo­czynkowe w złączach przewodów do ropy naftowej, olejów, nafty, benzyny itp. Ponadto uszczelki takie mogą być stosowane w in­stalacjach do uszczelniania złączy elementów grzejnych i rurocią­gów powietrznych. Tekturę uodparnia się na działanie wysokich temperatur przez wygotowanie w pokoście oraz pokrycie jej po­wierzchni tłustym grafitem. Z tak zabezpieczonej tektury wyrabia się uszczelki do przewodów transportujących powietrze i spirytus.

Fibra, otrzymywana z masy papierowej przez poddanie jej dzia­łaniu chlorku cynku. Masę formuje się w arkusze, suszy i prasuje, Fibra odznacza się dużą wytrzymałością; znacznie przewyższa pod tym względem tekturę techniczną. Można ją stosować do wody o temperaturze do 120°C i ciśnieniu do 50 MPa. Ponadto może być stosowana do uszczelniania przewodów na kwas siarkowy, amoniak, olej, tlen itd. W handlu fibra występuje w postaci płyt grubości 0,5 -^ 75 mm, rur o średnicy wewnętrznej do 125 mm oraz prętów.

- Preszpan, stanowiący odmianę tektury, produkowany ze szmat, odpadków papieru oraz celulozy z dodatkiem ok. 3% kalafonii i ok. 2% krochmalu. Po odpowiednim sprasowaniu preszpan uzy­skuje ścisłą strukturę. Zastosowanie preszpanu jest podobne jak tektury technicznej.

7. Inne materiały uszczelniające

Skóra bydlęca po odpowiednich zabiegach garbarskich, zwanych wy­prawianiem, jest używana do wyrobu uszczelek. Skóra do tego celu powinna być bez skaz, pęknięć, dziur itp. Ponadto powinna mieć jednakową grubość na całej powierzchni. Najlepsza skóra na uszcze­lki pochodzi z części grzbietowej zwierzęcia.

Ze skóry wycina się elementy płaskie lub wytłacza pierścienie o różnych kształtach. Uszczelki skórzane są stosowane do uszczel­niania urządzeń na wodę zimną (pompy, zawory), jak również na oleje pod niskim i wysokim ciśnieniem.

Korek prasowany jest wytwarzany z korka mielonego, odpowied­nio przesianego i sklejonego szelakiem, kazeiną lub innym środkiem wiążącym. Najczęściej stosuje się płyty z korka prasowanego, z któ­rych wycina się uszczelki do benzyny, olejów, spirytusu, soków owo­cowych itp. Płyty te mają wymiary: od 350 x 450 do 450 x 950 mm, grubość: 1; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5 i 6 mm.

Metale. Do uszczelnień elementów maszyn i rurociągów są stoso­wane takie metale, jak: żeliwo szare, miedź, nikiel, ołów, aluminium i stopy metali. Przy wykonywaniu uszczelek z metali bierze się pod uwagę, że albo uszczelka ma mniejszą twardość od połączenia uszczelniającego, albo odwrotnie. Na przykład w połączeniach rur stalowych mogą być stosowane uszczelki miedziane lub mosiężne. Tworzywa sztuczne. Do uszczelnień spoczynkowych w aparaturze chemicznej są stosowane uszczelki z polichlorku winylu). Uszczelki wykonuje się z płyt z uplastycznionego polichlorku winylu). Wymia­ry arkuszy: 660x1000 mm, grubość 4,5 i 6 mm. 

8. Wykonywanie uszczelek

Uszczelki należy wykonywać z materiału określonego w projekcie instalacji. Jeśli w projekcie brak danych na temat stosowanych uszczelnień, to należy stosować poniższe zalecenia:

- gumę lub tekturę wygotowaną w pokoście i pokrytą minią należy stosować do uszczelniania przewodów przeznaczonych do trans­portu powietrza zanieczyszczonego pyłami,

- tekturę azbestową lub smar azbestowy należy stosować do prze­wodów przeznaczonych do transportu powietrza o temperaturze

powyżej 70 "C. Uszczelki należy wykonywać dokładnie, pamiętając, aby nie wy­stawały one do wnętrza kanału wentylacyjnego, gdyż powodowałoby to duże straty ciśnienia, a tym samym pogarszałoby w znacznym stopniu działanie wentylacji. Nie mogą też uszczelki wystawać na zewnątrz połączeń ze względów estetycznych.

9. Szczeliwa i kity

Szczeliwa są to materiały służące do zabezpieczenia uszczelnień. Na­leżą do nich: ołów, cement, azbestocement, folia aluminiowa itp. Również kity są stosowane jako szczeliwa w instalacjach sanitarnych

i przemysłowych.

Kit grafitowy składa się z mieszaniny kredy, grafitu i oleju. Stosuje się go do uszczelniania połączeń płaszczyzn żeliwnych lub stalowych, pracujących w wysokiej temepraturze, np. kotłów żeliw­nych i stalowych.

Kit miniowy składa się z mieszaniny kredy, minii ołowianej i pokostu. Jest on stosowany łącznie z przędzą konopną do uszczelniania połączeń gwintowych w instalacjach wodociągowych do wody przemysłowej oraz w instalacjach gazowych, przemysłowych i cent­ralnego ogrzewania centralny odkurzacz.

Minia ołowiana jest otrzymywana przez utlenianie (wypalanie) w obecności pary i powietrza ołowiu metalicznego w temperaturze 450-^ 550 °C. Jest ona odporna na działanie wody i zasad. 2 tego względu jest używana do wykonywania powłok antykorozyjnych, np. do malowania konstrukcji stalowych, zbiorników, kanałów wentyla­cyjnych np. klimatyzacja.

Minię ołowianą rozrabia się w pokoście. Do rozrabiania należy przygotować taką ilość, jaką się natychmiast zużyje, ponieważ minia bardzo szybko zasycha, twardnieje i nie nadaje się potem do użytku.