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耐火陶瓷纤维的替代对策1:RCF替代品BSF(上)

耐火陶瓷纤维的替代对策1:RCF替代品BSF(上) 华尔卡密封件
2023-11-02
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导读:重视环境保护,实现可持续发展发展已成为全人类共识,华尔卡作为密封件制造商,将一直兼顾产品性能和环境健康两个方面。

在密封技术发展过程中,为了应对很多苛刻的使用条件,密封产品使用了多种具备耐热、耐腐蚀、高强度的材料,陶瓷纤维(以下简称RCF)就是其中之一。

一方面,曾经作为石棉的替代材料,RCF具备优异的使用性能,在钢铁、石油、化学等各种工厂设备中得到广泛运用,RCF既可以在1000℃以上的高温区作为耐火、隔热材料使用,也被用于制造多种耐热性优异的密封垫片和盘根。

部分陶瓷纤维密封制品


而另一方面,RCF也被证实存在致癌可能。

现代社会的发展更应该关注全人类的长期利益,而不是只考虑眼前,而且相关作业人员的健康权必须得到保障,因此,世界各国对RCF的管制也在不断强化,以日本为例,就在2015年11月将RCF定位为特定化学物质障碍预防规则的第二类管理物质以及特別管理物质,而欧盟更是早在2010年开始,就将RCF列入了SVHC清单。


职业病防治


尽管华尔卡使用RCF生产的密封产品不属于此规则的管制对象,但对相关密封产品进行切断、裁剪、冲压、研磨等生产工序时,仍然可能会有RCF的粉尘飘散,对周围人群造成健康风险,因此华尔卡也一直在进行RCF替代方面的研究。

经过不断的探索和测试,华尔卡开发了兼顾安全与性能的生物体溶解性纤维(BSF),该种纤维即使被吸入到呼吸道内,也很容易在体内溶解,根据EU指令97/69/EC“人造非晶质纤维的致癌分类和包装标识”的Note Q,该种BSF纤维被排除在致癌性分类以外,对健康影响的风险较低,符合目前的规范要求。


目前华尔卡已完成了含RCF制品的替代,涉及的产品见下表,我们将用4期的内容,对涉及到的原有产品,以及新产品对策方面进行介绍。


金属缠绕垫片

缠绕垫片是作为高温高压用产品而设计的半金属密封垫片,因其优越的密封性和耐热性而广泛使用于配管、机器等用途,其中,使用无机质纸作为填充带的缠绕垫片,替代了以前的石棉缠绕垫片,经常被用于蒸汽和热媒等介质。

    最初无机质纸的主要成分是使用RCF纤维,再结合部分有机纤维、填充物、橡胶粘结剂抄取而成,最高可以使用至500°C。

    作为RCF的替代对策,华尔卡使用了生物体溶解性岩棉BSF为主要成分,开发了新的无机质纸缠绕密封垫片8590系列,细心的朋友可能已经发现,在标识上已经声明了RCF对策。



新产品在2个方面进行了性能评价。

高温密封特性评价

高温特性测试方法,是将缠绕垫片安装到法兰上持续加热至预定温度,保持数小时后,冷却至常温进行密封性测试,并将此过程再循环进行。

    经过多次测试确认,使用了BSF的无机质纸缠绕垫片完全没有泄漏,具有RCF缠绕垫片相同的高温密封性。


②耐蒸汽密封特性评价

通常,具有生物体内溶解性的纤维在与蒸汽及水接触的条件下,纤维强度可能会降低,因此华尔卡对8590系列及8590L系列的耐蒸汽性进行了确认,在充分暴露于蒸汽后,再使用氮气进行密封性测试,以判断BSF纤维的老化情况。

经过测试,使用了BSF的缠绕垫片未发生泄漏,具有与含RCF的缠绕垫片同等的蒸汽密封性能。


尽管改变了纤维成分,但新的8590系列缠绕垫片的适用工况和设计参数都没有变化,完全按照以前一样的使用方法。


以上内容引用自:

滨出 真人,华尔卡技术志,No.35,(2018)



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