NL8104062A

NL8104062A - Werkwijze voor het bekleden van mechanische dichtingen, alsmede volgens deze werkwijze vervaardigde gevormde voortbrengselen.

Info

Publication number: NL8104062A
Application number: NL8104062A
Authority: NL
Original assignee: Telatek Oy
Priority date: 1980-09-02
Filing date: 1981-09-01
Publication date: 1982-04-01
Also published as: FI802753A; NO155359B; DE3133561A1; SE8105024L; NO155359C; NO812969L; GB2083079A

Description

** * VO 2275

Werkwijze voor het bekleden van mechanische dichtingen, alsmede volgens deze werkwijze vervaardigde gevormde voortbrengselen.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bekleden van mechanische dichtingen, meer in het bijzonder een werkwijze voor het bekleden van een dichtingsvlak dat roteert ten opzichte van een tegenvlak, in het bijzonder de dichtingsvlakken van 5 in de petrochemische en in de houtverwerkingsindustrie gebruikte pompen.

Tot nu toe bekende werkwijzen voor het vervaardigen van de glijvlakken van mechanische dichtingen bestaan b.v. uit"oplassen met stelliet, plasmasproeien met een keramisch materiaal en door 10 het mechanisch bevestigen van een hardmetaalring op het contact-· vlak. Met stelliet opgelaste glijringen werken in het algemeen betrouwbaar, maar hun bruikbaarheidsduur is vaak zeer kort. Anderzijds bezitten keramische bekledingen het nadeel dat zij gemakkelijk worden beschadigd. Heel vaak treedt de beschadiging reeds op 15 bij het aanbrengen of wanneer het draaiende voorwerp begint te be wegen, hetgeen de toevoer van extra wrijvingswarmte naar het glij-vlak veroorzaakt.

Wanneer gebruik wordt gemaakt van een mechanisch aan een contaetvlak bevestigde hardmetaalring, treden vaak beschadigingen 20 van de hardmetaalring op wanneer het roterende voorwerp begint te bewegen. Bit is*een gevolg van een sprong in de thermische gelei-dendheid tussen de hardmetaalring en het lichaam van de glijring, omdat een dichting daartussen moet worden toegepast. Anderzijds wordt de dichting ook vaak beschadigd en veroorzaakt aldus lekkage. 25 Ook werden pogingen gedaan het glijvlak van een mechanische dichting te bekleden door plasmasproeien. Dit wordt vermeld in b.v. de publikatie "Plasmatechnologie Grundlagen und Anvendung",

Deutscher Verband für Schweisstechnik, 1970, blz.lH8 - 151,alsook in de Amerikaanse octrooischriften Hos.3.6^2.519 en 3-936.295. Sen 8104062 - 2 - wolfraamcarbide-kobaltmengsel, dat ook. wordt gebruikt volgens de uitvinding, wordt genoemd als een bekledingsmateriaal.

Opgemerkt zij echter, dat bij de bekende methoden moeilijkheden optraden bij het verkrijgen van een goede hechting van de be-5 kleding aan de basis en bij het bereiken van een voldoende inwendi ge sterkte en thermische geleidendheid voor de bekleding. Dit is de reden waarom andere methoden dan plasmasproeien, zoals bovenstaand omschreven, nog steeds worden gebruikt bij b.v. toepassingen in de petrochemische industrie.

10 In verband met de uitvinding werd echter opgemerkt, dat met behulp van de juiste sproeitechniek, het juiste mengsel en de juiste korrelgroótte uitstekende resultaten in vergelijking met die volgens de gebruikelijke technologie kunnen worden bereikt. Het is ook belangrijk, dat hèt materiaal niet wordt gesinterd na het plas-15 masproeien, zoals wordt voorgesteld in de vorengenoemde Amerikaanse octrooischriften. Indien de gehele porositeit van de bekledingen op b.v. de in pompen voor de petrochemische industrie gebruikte dichtingen, wordt opgeheven door sinteren, dan wordt de film van het verpompte materiaal, die ontstaat op het oppervlak, gebroken 20 en aldus slijt de bekleding tevens snel.

Het doel van de uitvinding is het vermijden van de tot de stand der techniek behorende hinderlijke nadelen. M.a.w., het doel is het verkrijgen van een mechanisch duurzaam glijvlak dat niet gemakkelijk slijt of wordt beschadigd.

25 De kenmerken van de uitvinding zijn de volgende: energierijk plasmasproeien wordt toegepast, het gebruikte sproeimengsel bevat 80 - 9^ gew.% wolfraamcarbide en 6 - 20 gew.$ kobalt, nikkel of ijzer, en zijn korrelgrootte is 50 - 60 ym, en na het plasmasproeien laat men de bekledingslaag afkoelen zonder deze naderhand te sin-30 teren, zodat een bepaalde porositeit in de laag blijft bestaan.

De bij gevoegde tekening dient ter toelichting en is een afbeelding in dwarsdoorsnede van een volgens de uitvinding beklede mechanische dichting, waarin de dichting wordt aangegeven door het verwijzings-cijfer 1 en de glijring door het verwijzingscijfer 2.

35 In de praktijk geschiedt het bekleden door het contactopper- 8104062 *Γ *ζ·* - 3 - vlak, dat gevoonlijk is vervaardigd uit zuurvast staal, te bekleden door plasmasproeien met energierijke sproeiwaarden en door gebruik te maken van sproeimateriaal · dat bestaat uit een mengsel van wol-fraamcarbide en een metaal uit de ijzergroep. De gebruikelijke sa-5 menstelling van bet mengsel is 80 - 9^· gew.$ wolfraamcarbide en 6-20 gev.% kobalt, nikkei of ijzer. De korrelgrootte van het mengsel is gewoonlijk 5-60 ym. Een laagdikte van minder dan zelfs 0,2 mm kan worden toegepast.

Voorbeelden 10 Om praktische proeven uit te voeren werden de dichtingsvlak ken van een reeks van mechanische dichtingen bekleed door energierijk plasmasproeien met een sproeimengsel dat bestond uit wolfraamcarbide . en . kobalt in een verhouding van 83 : 17· De gemeten dikte van de bekledingslagen op de dichtingen was 0,2 mm.

15 De op de bovenstaand beschreven wijze vervaardigde dichtin gen werden begin januari 1980 aangebracht in vier benzeenpompen (GA 17215-17218) van een olieraffinaderij. Tot dat tijdstip werden met stelliet opgelaste dichtingen, die ongeveer 1-4 weken effec-, tieve rotatietijd overleefden, gebruikt in de vorengenoemde pompen.

20 De voortdurende vervanging van dichtingen vormde een aanmerkelijke financiële last voor de fabriek als gevolg van de veelvuldige dagen van stilstand en ook omdat het personeel steeds op zijn hoede moest zijn voor de vervanging van de dichtingen.

Aangezien geen onderbreking voor onderhoudsverzorging was op-25 getreden tegen begin februari 1981, werden al de vorengenoemde pom pen geopend om de toestand van de dichtingen te controleren. Op dat tijdstip werd opgemerkt, dat alle dichtingen in uitstekende toe-stand verkeerden en bijgevolg bestond zelfs op dat tijdstip geen behoefte aan vervanging van de dichtingen. Tegen die tijd bedroeg 30 de effectieve rotatietijd van iedere pomp meer dan 5 maanden.

Zoals uit het bovenstaande blijkt was op dat tijdstip de bruikbaarheidsduur van de volgens de uitvinding vervaardigde dichtingen reeds zelfs 20-maal groter dan die van met stelliet opgelaste dichtingen. Wanneer op een zeker tijdstip in de toekomst wordt 35 beslist, dat de proeftijd voorbij is en de dichtingen worden ver vangen, zal de vergroting van de genoemde bruikbaarheidsduur van- 8104062 - t*

j-*k V

« - k - zelfsprekend zelfs nog groter zijn dan 20-voudig. Behalve de enorme verbetering van de bruikbaarheidsduur, die onverwacht werd waargenomen, is een volgens de uitvinding vervaardigde dichting tevens voordelig doordat de dikte van de gebruikté bekleding, die hoog-5 stens 0,5 mm, maar gewoonlijk ca. 0,2 mm bedraagt, afwijkt van de API 6l0-norm. Volgens API 610 moet de dikte van de bekleding minstens 0,76 mm bedragen, hetgeen betekent, dat normaliter bijna viermaal meer bekledingsmateriaal wordt gebruikt dan wanneer het bekleden geschiedt volgens de uitvinding. M.a.w., de verbetering 10 van de bruikbaarheidsduur is zelfs nog verrassender, wanneer men bedenkt, dat deze wordt tot stand gebracht door toepassing van een bekledingslaagdikte, die eigenlijk nauwelijks enige bruikbaarheidsduur zou moeten hebben. Wanneer oppervlakken van dichtingen worden bekleed volgens de uitvinding, dan worden de contactvlakken van de 15 glijring mechanisch bewerkt zoals weergegeven in de tekening. De mechanische bewerking van de contactvlakken heeft haar eigen betekenis wat betreft de hechting van de bekledingslaag aan de basis en wat betreft haar bruikbaarheidsduur. Een verder voordeel van de constructie volgens de tekening bestaat daaruit, dat de vorming van 20 poriën aan de randen van de bekleding wordt verminderd en dat het aldus gemakkelijker is de contactvlakken van de geconstrueerde voorwerpen later mechanisch te bewerken.

8104062

Claims

1. Werkwijze voor het bekleden van een dichtingsvlak dat roteert ten opzichte van een tegenvlak, in het bijzonder voor het bekleden van de dichtingsvlakken van in de petrochemische en in de houtverwerkingsindustrie gebruikte pompen, met het kenmerk, dat 5 ènergierijk plasmasproeien wordt toegepast, het gebruikte sproei- mengsel 80 - 9b gev.% wolfraamcarbide en 6 - 20 gew.% kobalt, nikkel of ijzer bevat en zijn korrelgrootte 5 - 60 ym bedraagt, en de bekleding na het plasmasproeien gelegenheid krijgt af te koelen zonder naderhand sinteren, zodat een zekere porositeit in de bekle-10 ding blijft bestaan.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de opgesproeide bekleding een geringere dikte heeft dan 1,2 mm, bij voorkeur minder dan ca. 0,2 mm.

3. Gevormd voortbrengsel, geheel of gedeeltelijk vervaardigd 15 volgens de werkwijze overeenkomstig een der voorgaande conclusies. 8104062