come selezionare il materiale per il sigillo meccanico

La selezione dei materiali corretti per una tenuta meccanica è fondamentale per l'affidabilità, la longevità e la sicurezza. Il processo prevede l'abbinamento dei materiali della tenuta al fluido di processo, alle condizioni operative e ai requisiti normativi. Di seguito è riportata una guida passo-passo.

1. Definire i requisiti dell'applicazione

1. Fluido di processo:
- Composizione chimica (acidi, basi, solventi, idrocarburi, ecc.).
- Concentrazione e temperatura.
- Presenza di solidi (abrasivi), gas o ossigeno disciolto.
2. Condizioni operative:
- Pressione (all'interno della pompa e ambiente).
- Temperatura (minima e massima).
- Velocità dell'albero (RPM).
- Diametro e tipo dell'albero (albero pieno o manicotto).
3. Requisiti normativi e di sicurezza:
- FDA, USP o altri standard di settore (per applicazioni alimentari, farmaceutiche o biotecnologiche).
- Limiti di emissione (COV, fluidi pericolosi).

2. Selezionare i materiali delle facce di tenuta

Le facce di tenuta sono i componenti principali soggetti a usura e devono resistere sia all'attacco chimico che all'usura. Le combinazioni comuni sono:

1. Materiali per facce dure:
- Carburo di silicio (SiC): Eccellente resistenza all'usura, resistenza chimica e conducibilità termica. Ideale per la maggior parte delle applicazioni, soprattutto con fluidi abrasivi.
- Carburo di tungsteno (WC): Buona resistenza all'usura, ma meno resistente chimicamente del SiC. Adatto per idrocarburi e fluidi non corrosivi.
- Ceramica (Al₂O₃): Buona resistenza chimica, ma fragile. Utilizzato in applicazioni a bassa e media pressione, non abrasive.
2. Materiali per facce morbide:
- Grafite di carbonio: Autolubrificante, adatto a molti fluidi. Utilizzato con facce dure (SiC, WC, ceramica).
- Composito PTFE/carbonio: Per fluidi altamente corrosivi o applicazioni FDA.

Combinazioni di facce comuni:

- SiC vs. Grafite di carbonio (la maggior parte delle applicazioni generiche).
- SiC vs. SiC (fluidi abrasivi, elevata usura).
- WC vs. Grafite di carbonio (idrocarburi, bassa o media abrasione).
- Ceramica vs. Grafite di carbonio (fluidi non abrasivi, corrosivi).

3. Selezionare i materiali elastomerici

Gli elastomeri (O-ring, soffietti, guarnizioni) devono resistere