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Feb.2024 02
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A aplicação de folhas de borracha
Introdução
Folhas de borracha são comumente utilizadas como juntas de flange para tubos ou bueiros que requerem desmontagens frequentes, com pressão não superior a 1,568 MPa. Entre as diversas juntas de vedação, as juntas de borracha são as mais macias e possuem boa conformabilidade, proporcionando vedação eficaz mesmo com pré-carga mais baixa. No entanto, devido à espessura mais espessa ou à menor dureza das juntas de borracha, elas são propensas à extrusão quando submetidas à pressão interna.
Detalhes

Folhas de borracha são comumente utilizadas como juntas de flange para tubos ou bueiros que requerem desmontagens frequentes, com pressão não superior a 1,568 MPa. Entre as diversas juntas de vedação, as juntas de borracha são as mais macias e possuem boa conformabilidade, proporcionando vedação eficaz mesmo com pré-carga mais baixa. No entanto, devido à espessura mais espessa ou à menor dureza das juntas de borracha, elas são propensas à extrusão quando submetidas à pressão interna.

As folhas de borracha são suscetíveis a inchaço, ganho de peso, amolecimento e pegajosidade quando usadas em solventes orgânicos como benzeno, cetonas e éteres, levando à falha da vedação. Geralmente, se o grau de inchaço exceder 30%, não é adequado para uso posterior.

As juntas de borracha são mais adequadas para condições de baixa pressão (especialmente abaixo de 0,6 MPa) e vácuo. Os materiais de borracha têm boa densidade e baixa permeabilidade. Por exemplo, a borracha fluorada é mais adequada para vedar juntas em recipientes a vácuo, com um grau máximo de vácuo de até 1,3×10-7Pa. Ao usar juntas de borracha na faixa de vácuo de 10-1~10-7Pa, é necessário tratamento de cozimento e desgaseificação.

As folhas de borracha de amianto têm preço mais baixo e são fáceis de usar. No entanto, o principal problema é que, embora a borracha e alguns enchimentos sejam adicionados ao material da junta de vedação, eles ainda não conseguem preencher completamente todos os microporos interligados, resultando numa ligeira permeação. Portanto, não devem ser utilizados em meios altamente contaminados, mesmo em baixas pressões e temperaturas. Quando usado em meios petrolíferos de alta temperatura, a borracha e os enchimentos da junta podem carbonizar, reduzindo a resistência e causando permeação na interface e no interior da junta de borracha, resultando em coqueamento e fumaça. Além disso, as folhas de borracha de amianto tendem a aderir às superfícies de vedação dos flanges em altas temperaturas, causando dificuldades na substituição das juntas.

A pressão operacional das juntas de borracha em vários meios sob condições de aquecimento depende da taxa de retenção de resistência do material da junta. Os materiais de fibra de amianto contêm água cristalina e água adsorvida. A 110°C, cerca de 2/3 da água adsorvida entre as fibras é liberada, levando a uma diminuição da resistência à tração em aproximadamente 10%. A 368°C, toda a água adsorvida é libertada, resultando numa diminuição da resistência à tracção em cerca de 20%. Em temperaturas acima de 500°C, a água cristalina começa a ser liberada, reduzindo ainda mais a resistência.

A mídia também tem um impacto significativo na resistência das folhas de borracha de amianto. Por exemplo, no óleo lubrificante de aviação e no combustível de aviação, a resistência à tração transversal das folhas de borracha de amianto resistente ao óleo de grau 400 pode diferir em 80%, o que se deve ao grave inchaço da borracha causado pelo combustível de aviação em comparação com o óleo lubrificante de aviação. Levando esses fatores em consideração, a faixa operacional segura recomendada para folhas de borracha de amianto XB450 produzidas internamente é uma temperatura de 250°C a 300°C e uma pressão de 3 a 3,5MPa. A temperatura de uso das folhas de borracha de amianto resistente ao óleo de grau 400 não deve exceder 350°C.

As folhas de borracha de amianto contêm íons cloreto e sulfetos, que podem formar uma célula galvânica corrosiva com flanges de metal após a absorção de água. Isto é especialmente verdadeiro para folhas de borracha de amianto resistentes ao óleo, que têm um teor de enxofre várias vezes superior ao das folhas de borracha de amianto comuns, tornando-as inadequadas para uso em meios não petrolíferos. As juntas de borracha podem inchar em meios de óleo e solventes, mas dentro de uma certa faixa, isso tem pouco efeito no desempenho da vedação. Por exemplo, as folhas de borracha de amianto resistentes ao óleo de grau 400 devem ter um aumento de peso devido à absorção de óleo não superior a 15% após um teste de imersão de 24 horas em combustível de aviação à temperatura ambiente.