Pakkingen en Afdichtingsmiddelen

Pakkingen en Afdichtingsmiddelen

Wanneer twee aansluitende flensvlakken niet kunnen worden verbonden om een lekdichte afdichting te vormen, wordt een afdichtingsmiddel of pakking gebruikt.

  • Geboute verbindingen (flenzen) maken gebruik van pakkingen voor afdichting.
  • Geschroefde verbindingen (schroefdraad) vereisen afdichtingsmiddelen voor afdichting.
  • Gelaste verbindingen (lassen) hebben geen afdichtingsmiddelen of pakkingen nodig voor afdichting.

Ruw bewerkte oppervlakken vereisen doorgaans een pakking of afdichtingsmiddel op de aansluitvlakken om te kunnen afdichten. Goed bewerkte oppervlakken (met minimale gereedschapsmerken en inkepingen) hebben mogelijk geen pakking of afdichtingsmiddel nodig. Als er geen pakking of afdichtingsmiddel wordt gebruikt, zijn de aansluitende materialen vrijwel altijd van metaal en worden ze onder hoge druk samengevoegd om voldoende contact over de afdichtingsvlakken te garanderen.

De uiteindelijke oppervlakteafwerking van een flens kan variëren van een ruwe gietafwerking tot een geslepen en gepolijste machinale afwerking (voor metaal-op-metaal vlakken). Een vorm van afdichtingselement (pakking etc.) is altijd vereist voor ruw afgewerkte oppervlakken, terwijl machinaal bewerkte oppervlakken mogelijk geen pakking nodig hebben.

 

Pakkingen

Pakkingen zijn afdichtingselementen die worden geïnstalleerd tussen aansluitende flensvlakken. De drukkracht die wordt uitgeoefend wanneer flenzen worden samengevoegd (door boutmoment) houdt de pakking op zijn plaats tussen de twee flenzen. Flenspakkingen zijn onderverdeeld in drie hoofdcategorieën.

  1. Niet-metalen / Zacht – Samengeperst niet-asbestvezel (CNAF), PTFE, rubber, keramische vezel.
  2. Metalen / Hard – ovale ring, achthoekige ring.
  3. Semi-metalen / Composiet – spiraalgewonden, metaal ommanteld, camprofiel.

 

Flens Types

Flens Types

 

Zachte pakkingen

Zachte pakkingen (niet-metalen pakkingen) hebben een groot contactafdichtingsoppervlak en zijn alleen geschikt voor lage druk toepassingen. Het gebruik van zachte pakkingen is meestal beperkt tot vlakke flenzen, hoewel het ook mogelijk is om ze te gebruiken met verhoogde flenzen. Ongeacht het type flens dat wordt gebruikt, moet een zachte pakking op een gegroefd flensoppervlak worden geïnstalleerd om slechte afdichting te voorkomen.

Samengeperste Niet-Asbestvezel Pakking (zachte pakking)

Samengeperste Niet-Asbestvezel Pakking (zachte pakking)

Het algemene uiterlijk van de meeste zachte pakkingen is dat ze dun en buigzaam zijn (kunnen met de hand worden gebogen); ze worden vaak geleverd in rollen en moeten worden afgerold voor gebruik. Typische constructiematerialen voor zachte pakkingen zijn:

  • Elastomeren (natuurlijk en synthetisch rubber), samengeperst niet-asbestvezel (CNAF), PTFE, rubber, keramische vezel, flexibel grafiet.

Zachte pakkingen zijn slecht geschikt voor middelhoge tot hoge druktoepassingen en worden zelden gebruikt voor systeemdrukken boven 20 bar (290 psi). Aangezien dit type pakking meestal wordt gebruikt in combinatie met vlakke flenzen, is het drukklassegebruik beperkt tot een maximum van 250.

Zachte pakkingen worden gesneden om de boutgaten in te sluiten of uit te sluiten. Als de boutgaten zijn uitgesloten, wordt de pakking een 'platte ring' pakking genoemd en moet deze worden gebruikt met een verhoogde flens. Als de boutgaten zijn inbegrepen, wordt de pakking een 'volledige gezicht' pakking genoemd en moet deze worden gebruikt met een vlakke flens.

Tip – het is mogelijk om een zachte platte ringpakking te gebruiken met een volledige gezicht flens, maar dit moet worden vermeden. Het contactafdichtingsvlak van een volledige gezicht flens is ontworpen om te reiken van de binnendiameter van de flens tot de buitendiameter. Als een platte ringflens wordt gebruikt, is het daadwerkelijke afdichtingsoppervlak veel kleiner dan in het oorspronkelijke ontwerp, waardoor de kans op lekkage aanzienlijk toeneemt.

 

Harde pakkingen

Harde pakkingen (metalen pakkingen) hebben een klein contactafdichtingsoppervlak en worden gebruikt voor middelhoge tot hoge druk toepassingen. Omdat metalen pakkingen 'hard' zijn, moeten ze een klein afdichtingsvlak hebben om de druk te bereiken die nodig is om de pakking te vervormen en een betrouwbare afdichting te verkrijgen. Het meest voorkomende type metalen pakking is de ring-type verbinding, hoewel er ook andere bestaan, zoals lensring.

Typische constructiematerialen voor harde pakkingen zijn:

  • Verschillende staalsoorten (met gebruik van chroom en/of molybdeen als legeringsmateriaal), koper, zacht ijzer.

Ring-Type Joint (RTJ) Pakking

Ring-Type Joint (RTJ) Pakking

 

Composiet Pakkingen

Composiet pakkingen bestaan uit twee of meer materialen. Het zachte materiaal wordt tussen de afdichtingsvlakken van een flens geplaatst om de vereiste afdichting te creëren. Het harde materiaal geeft de pakking meer stijfheid en stevigheid, wat het zachtere materiaal helpt weerstand te bieden tegen vervormingseffecten zoals knijpen, buigen en uitblazen. Composiet pakkingen worden gebruikt over een breed scala aan drukken en temperaturen en zijn daarom beschikbaar in alle drukklassen. 

Spiraalgewonden Composiet Pakking

Spiraalgewonden Composiet Pakking

Composiet pakkingen kunnen worden onderverdeeld in drie hoofdcategorieën, namelijk de spiraalgewonden, metaal ommanteld en camprofiel. Van deze drie is het spiraalgewonden type verreweg het meest voorkomend. Een composiet pakking kan worden gebruikt met een verhoogde flens, tong-en-groef flens of een man-en-vrouw flens.

Spiraalgewonden Composiet Pakking Labels

Spiraalgewonden Composiet Pakking Labels

 

Schroefdraad Afdichtingsmiddelen

De toepassing van geschroefde verbindingen is beperkt tot lage druk, kleine diameter leidingen. Omdat schroefdraad vaak met imperfecties wordt bewerkt, wordt meestal een vorm van afdichtingsmiddel gebruikt. Veel voorkomende afdichtingsmiddelen zijn:

  • Vloeibare afdichting – een vorm van vloeibare smeermiddel vaak gecombineerd met verbindingen zoals zink, koper of nikkel. Lijnzaadolie is een veelgebruikt vloeibaar smeermiddel, maar alleen geschikt voor gebruik met hoogwaardige schroefdraad. 
  • Loodgieters hennep en pasta – gebruikt voor het afdichten van slecht vervaardigde schroefdraad. Dit type afdichtingsmiddel wordt ook wel 'paardenhaar en pasta' genoemd. Hennep heeft het gebruik van paardenhaar grotendeels vervangen in de huidige markten.
  • Schroefdraad afdichtingstape – ook bekend als 'loodgieterstape' en 'PTFE-tape'. Tape wordt om de schroefdraad gewikkeld en heeft een vergelijkbare functie als een pakking (de tape wordt tussen de mannelijke en vrouwelijke schroefdraad geperst om een afdichting te vormen). Technisch gezien is PTFE-tape een smeermiddel en geen kleefstof, hoewel veel mensen zich hiervan niet bewust zijn.
  • Pijpdop – een combinatie van een afdichtingsmateriaal en oplosmiddel. Pijpdop wordt met een borstel of spatel op de mannelijke schroefdraad aangebracht, waarna de verbinding wordt samengesteld. Het oplosmiddel verdampt vervolgens, waardoor het afdichtingsmateriaal tussen de mannelijke en vrouwelijke schroefdraadoppervlakken wordt ingeklemd.
  • Anaërobe harsverbindingen – een type afdichtingsmiddel dat uithardt wanneer er geen lucht meer aanwezig is; secondelijm is een type anaërobe kleefstof.

Er zijn voor- en nadelen verbonden aan elk type afdichtingsmiddel. Sommige zijn niet geschikt voor hoge temperaturen (PTFE-tape) en hoge drukken (alle tapetypes). Andere krimpen of barsten tijdens het uithardingsproces (pijpdop). Andere zijn vies om mee te werken (loodgieters hennep), of relatief duur (anaërobe harsverbindingen). Voor lage drukken en temperaturen, zoals huishoudelijke loodgietertoepassingen, zijn loodgieters hennep en schroefdraad tape afdichting de meest populaire afdichtingsmiddelen.

Tip - bij het aanbrengen van afdichtingstape op de schroefdraad is het essentieel dat de tape in dezelfde richting wordt gewikkeld als die waarin de vrouwelijke schroef op de mannelijke schroef wordt gedraaid. Als de wikkelrichting van de tape onjuist is, zal de vrouwelijke schroef de tape afwikkelen terwijl deze op de mannelijke schroef wordt gedraaid.

 

Gerelateerde Online Technische Cursussen

Introductie tot Kleppen

Introductie tot Stoom, Ketels en Thermodynamica

 

Aanvullende Bronnen

https://en.wikipedia.org/wiki/Gasket

https://sites.google.com/site/wikigasket/home/spiral-wound-gasket

https://www.livemint.com/brand-post/a-guide-to-help-you-choose-the-right-type-of-thread-sealant-11612353450944.html