Le tenute a molla forniscono soluzioni di tenuta durevoli e affidabili in applicazioni critiche e in condizioni operative estreme in diversi settori.
Questo design di tenuta estende i limiti operativi delle tenute a base di polimeri di:
- Fornitura di sistemi di tenuta a tenuta di gas agli utenti finali
- Contribuire al raggiungimento degli obiettivi di riduzione delle emissioni fuggitive
- Soddisfare i requisiti della normativa ambientale
Le guarnizioni a molla sono un’opzione altamente affidabile quando le guarnizioni standard a base di elastomero e poliuretano non soddisfano i limiti operativi, i parametri dell’attrezzatura o le condizioni ambientali della vostra applicazione. Anche quando una guarnizione standard può soddisfare le esigenze di base, molti ingegneri si rivolgono a guarnizioni a molla per un ulteriore livello di affidabilità e tranquillità.
Design della guarnizione a molla
Parametri di progettazione di base delle guarnizioni a molla:
- Realizzato con composti fluoroplastici ad alte prestazioni e tecnopolimeri che hanno eccezionali caratteristiche fisiche e tecniche, ma sono rigidi piuttosto che flessibili.
- Utilizzare le molle per fornire un carico costante su tutta la circonferenza della tenuta e creare una tenuta ermetica tra la camicia e l’hardware.
- Utilizzare la pressione del sistema per creare una forza di tenuta aggiuntiva tra la camicia e l’hardware.
- In questa combinazione, la molla spinge i labbri di tenuta contro le superfici del premistoppa e dello stelo, mentre la pressione aiuta la forza della molla.
- Il risultato: tenuta virtuale esente da perdite, elevata affidabilità, maggiore durata degli asset.
Quando utilizzare le guarnizioni energizzate a molla?
Le eccezionali caratteristiche fisiche e le caratteristiche tecniche rendono le tenute a molla la scelta ideale in un’ampia varietà di apparecchiature e applicazioni industriali critiche.
Le guarnizioni a molla possono essere utilizzate sia in applicazioni dinamiche che statiche. Le applicazioni dinamiche coprono i movimenti alternativi (lineari), rotativi e oscillanti o qualsiasi combinazione.
Le considerazioni quando si determina se utilizzare guarnizioni polimeriche standard o guarnizioni a molla includono:
- Temperatura (funzionamento e ambiente possibile massimo/minimo)
- Pressione di esercizio (che non è necessariamente la pressione massima nel sistema)
- Velocità (velocità di movimento)
- Fluidi (compatibilità chimica: particolarmente importante in caso di fluidi aggressivi)
- Livello di attrito e usura
- Ambiente (ad esempio condizioni abrasive)
- Applicazione e funzionamento dell’apparecchiatura
- Configurazione della cavità di tenuta
- Limitazione della durata di conservazione
Dove utilizzare le guarnizioni energizzate a molla?
Le tenute a molla sono utilizzate in un’ampia gamma di apparecchiature/sistemi per la produzione di fluidi rotanti, alternativi, oscillanti e stazionari e per la lavorazione dei materiali.
Le aree industriali primarie per l’uso includono:
- Industria Oil & Gas (a monte ea valle)
- Aerospaziale
- Strumentazione
- Lavorazione chimica
- Settore energetico
- Medico
- Militare
- Trasporto
- Settore automobilistico
Esempio: applicazioni dell’industria petrolifera e del gas
Concentrandosi sull’industria petrolifera e del gas, le tipiche applicazioni alimentate a molla sono:
- Sistemi di trasferimento:
- Giunti (collegare/scollegare e staccare)
- Giunti girevoli
- Equipaggiamento sottomarino:
- Valvole e Collettori
- Flussometri
- Giunti idraulici
- Pompe
- Esplorazione:
- Strumenti (foratura e fondo pozzo)
- Pozzi (di superficie e sottomarini)
- Produzione galleggiante:
- Torretta Girevole
- Piattaforme offshore:
- Pompe
- Compressori
Sfide relative all’applicazione 
:
- Temperatura criogenica
- Decompressione rapida del gas
- Alta pressione e/o alta temperatura
- Prodotti chimici aggressivi
- Ambiente rigido
- Basse emissioni fuggitive
Come funzionano le guarnizioni a molla?
Le guarnizioni a molla sono generalmente realizzate con composti fluoroplastici ad alte prestazioni e plastica ingegnerizzata.
Tipici gradi di materiale sono:
- PTFE (versioni vergine e caricata)
- Compound PEEK (versioni non riempite e riempite)
Questi materiali hanno caratteristiche fisiche e tecniche eccezionali, ma non sono elastici. Sono meglio caratterizzati come rigidi. Questo è il motivo per cui è necessario utilizzare diversi tipi di molle per energizzare meccanicamente i labbri di tenuta. Quindi il termine tecnico “Spring Energized Seal” si riflette sulla progettazione/costruzione del dispositivo di tenuta, dove la molla compensa i materiali polimerici con bassa memoria/elasticità.
Forze di tenuta di una tenuta a molla:
- Quando la tenuta viene installata nella cavità della tenuta, i labbri della tenuta e l’energizzatore a molla vengono deformati/compressi in direzione radiale.
- La molla energizza la camicia, fornendo resilienza ai labbri (spingendo fuori i labbri di tenuta) e risultando in un dispositivo di tenuta efficace in applicazioni dinamiche e statiche. Questo crea una tenuta a tenuta di gas contro le contro superfici.
- Inoltre, la tensione radiale (creata e mantenuta dalla molla nella camicia di tenuta) mantiene i labbri di tenuta in contatto con le contro superfici (anche prima che venga applicata la pressione del sistema, fornendo una buona capacità di tenuta a bassa pressione)
- Quando viene applicata la pressione del sistema, l’azione della molla viene intensificata. Ciò aumenta la forza di tenuta sui labbri di tenuta, migliorando l’efficienza di tenuta. Ecco perché la tensione radiale è sempre superiore alla pressione da sigillare.
Questa tensione può anche compensare:
- Deformazione moderata dell’attrezzatura
- Eccentricità di deflessione causata da un possibile disallineamento
- Tolleranze e giochi di fabbricazione
- Usura, espansione e contrazione termica.
La molla può anche aiutare a compensare l’usura dei labbri di tenuta dinamici.