پکینگ نسوز

پکینگ نسوز

پکینگ‌های نسوز، گونه‌ای از مواد نسوز، به‌صورت ساختاری طناب مانند، با سطح مقطع مربع شکل هستند که همانند دیگر اعضای این خانواده، علاوه بر تحمل بالای حرارتی و برودتی و عوامل ناشی از آن، دربرابر ساییده شدن و خوردگی حاصل از عوامل شیمیایی نیز مقاوم می‌باشند.

مواد نسوز با توان مقاومتی بالای خود دربرابر گرما، فشار، کشش و عوامل شیمیایی، ماندگاری و فرم خود را حفظ نموده و به‌همین خاطر، به‌عنوان یک عایق کارآمد و موثر برای محافظت از شفت‌ها و یا قطعات گوناگون دیگر استفاده می‌شوند. ماده تشکیل‌دهنده مواد نسوز، غیرارگانیک، غیر فلزی، متخلخل و ناهمگون بوده و شامل اکسید عناصری از جمله سیلیکون، آلومینیوم، منیزیم، خاک نسوز، کرومیت، بوکسیت، کلسیم و زیرکونیوم است.

مواد نسوز، با قابلیت تحمل دمای بالای 1000 درجه فارنهایت (538 درجه سانتیگراد) که فراتر از مقاومت گرمایی انواع فلزات است، به گزینه‌ای محبوب و دارای کاربردهای گسترده‌ در تولیدات مدرن تبدیل شده‌اند.

به طور کلی، ویژگی‌های زیر را می‌توان جزو شاخص‌ترین کاربردهای مواد نسوز برشمرد:

• عملکرد چشمگیر آن‌ها به‌عنوان عایق حرارتی بین قطعه و رسانای گرما
• تحمل فشارهای فیزیکی و در نتیجه، جلوگیری از فرسایش قطعات
• محافظت دربرابر خوردگی حاصل از اصطحکاک و یا عوامل شیمیایی
• محافظت دربرابر فشار و یا کشش بیش از حد

می‌توان مواد نسوز را به طرق مختلفی دسته‌بندی کرد. یکی از روش‌های رایج تقسیم‌بندی این مواد، به گونه زیر است:

• ساختار شیمیایی؛ در این دسته، سه نوع از مواد نسوز، اسیدی (سیلیکونی، زیرکونیایی، آلومینو سیلیکاتی)، پایه (منیزیتی، دولومیتی، منیزیم-کرومی) و خنثی (گرافیت کربنی، کرومیتی، اکسید آلومینیومی) قرار می‌گیرند.
• نحوه ساخت؛ مواد نسوز می‌توانند طی فرایند پرس خشک، ذوب، قالبگیری دستی و غیره ساخته شوند.
• دمای ذوب؛ در این گروه، سه نوع از مواد نسوز، با نقطه ذوب معمولی (1580 تا 1780 درجه سانتیگراد)، نقطه ذوب بالا (1780 تا 2000 درجه سانتیگراد) و یا نقطه ذوب سوپر (بالاتر از 2000 درجه سانتیگراد) قرار دارند.
• مقاومت؛ مقاومت مواد نسوز، در چهار حالت پایین، متوسط، بالا و سوپر قرار می‌گیرد.
• رسانایی حرارتی؛ مواد نسوز، در یکی از سه گروه رسانا، نارسانا و یا عایق دسته‌بندی می‌شوند. از خاصیت عایق بودن مواد نسوز، در کاهش میزان هدر رفتن گرما در دیواره کوره‌ها استفاده می‌گردد. مواد نسوز عایق، خود به چهار دسته زیر تقسیم می‌شوند:
• عایق گرمایی؛ مواد عایق با دمای عملکردی کمتر از 1100 درجه سانتیگراد
• نسوز؛ مواد عایق با دمای عمکردی تا 1400 درجه سانتیگراد
• نسوز بالا؛ مواد عایق با دمای عمکردی تا 1700 درجه سانتیگراد
• نسوز فوق بالا؛ مواد عایق با دمای عمکردی تا 2000 درجه سانتیگراد

از دیدگاهی دیگر، مواد نسوز، غالباً در دو دسته‌بندی کلی قرار می‌گیرند: اول، اشکال پیش‌ساخته یا ساختارهای بدون شکل، که از آن‌ها به‌عنوان نسوزهای مونولون نیز یاد می‌شود؛ و دوم، فیبرهای سرامیکی نسوز که شبیه عایق‌های مرسوم هستند اما تحمل گرمایی آن‌ها بسیار بالاتر از نمونه‌های مشابه می‌باشد.

همچنین، مواد نسوز در اشکال و اندازه‌های متفاوتی در دسترس هستند. آن‌ها می‌توانند برای استفاده در کف و دیوارها، فشرده یا قالب‌گیری شوند، به‌صورت رشته‌های بافته شده تولید گردند، و یا برای قرار گرفتن در دیگ‌های بخار خم شوند. مواد نسوز، در برخی موارد، کوچک و دارای ابعاد پیچیده‌ای هستند؛ حال آن‌که گاهی بلوک‌هایی پیش‌ساخته با چندین تن وزن می‌باشند.

همان‌طور که پیش‌تر اشاره شد، پکینگ‌های نسوز، شاخه‌ای از مواد نسوز، و دارای ویژگی‌های نام‌برده شده برای آن‌ها هستند. پکینگ‌های نسوز، علاوه بر دارا بودن تحمل بالای گرمایشی و سرمایشی و پدیده‌های ناشی از آن، دربرابر سایش و خوردگی حاصل از عوامل شیمیایی نیز مقاوم می‌باشند. بنابراین، می‌توان آن‌ها را در زمره گزینه‌های مناسب برای افزایش بهره‌وری در عملکرد به‎‌شمار آورد. زیرا این پکینگ‌ها، علاوه بر آب‌بندی تجهیزات، با کاهش و تقریباً حذف اصطحکاک، عایق‌بندی گرمایی و جلوگیری از فشار بیش از حد، سایش و خوردگی، عمر قطعات را به طرز چشمگیری افزایش داده و همچنین، مانع از اتلاف انرژی می‌گردند. از دیگر مزایای پکینگ‌های نسوز، جلوگیری از نشت آب خنک‌کننده به داخل تجهیزات می‌باشد. چرا که قطعات مختلف، در اثر اصطحکاک به‌وجود آمده بین اجزا داغ شده و نیاز به خنک شدن دارند. در صورتی که از عایق آب‌بندی مناسب استفاده نشود، نفوذ آب به داخل قطعات تجهیزات می‌تواند منجر به ایجاد مشکلات جدی گردد.

پکینگ‌های نسوز، بنابر جنس و به‌طبع آن، ویژگی غالبشان، انواع گوناگونی دارند که هر کدام را در حوزه‌ای متفاوت از صنایع پر کاربردتر می‌کند. از میان طیف گسترده این پکینگ‌ها، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• انواع پکینگ‌ نسوز تفلون (خالص، روغنی، غیره)؛ این نوع از پکینگ‌های نسوز، به خاطر خاصیت ضد سایشی خود، در بین دیگر رقیبان، به‌عنوان گزینه‌ای مناسب مطرح هستند.
• پکینگ نسوز گرافیت؛ علت محبوبیت این نوع از پکینگ‌های نسوز، توان تحمل حرارت بالا می‌باشد. چرا که در تولید آن، از گرافیت خالص استفاده شده است.
• پکینگ نسوز آرامید؛ برتری این نوع از پکینگ‌های نسوز، مقاومت بالای الیاف آن است که حتی آن را به گزینه‌ای مناسب برای تولید جلیقه‌های ضدگلوله تبدیل نموده است.
• انواع پکینگ نسوز آزبست (تفلون، گرافیت، غیره)؛ خاصیت کلی این گونه از پکینگ‌های نسوز، تحمل بالای دما و فشار است که در انواع مختلف آن، متغیر می‌باشد.
• انواع پکینگ نسوز رمی (روغنی، تفلون، غیره)؛ ماده اولیه تولید این نوع از پکینگ‌های نسوز، گیاهی مقاوم است و این امر، تحمل فشار کششی و مقاومت خوبی به آن می‌دهد.
• پکینگ نسوز فایبرگلاس؛ این نوع از پکینگ‌های نسوز، جایگزینی مناسب و بصرفه برای آزبست هستند که ویژگی‌های منحصر بفرد دیگر گونه‌ها از جمله تحمل فشار و دمای بالا را نیز دارا می‌باشند.
• پکینگ نسوز کتان گریس؛ استفاده از گریس طبیعی در این نوع از پکینگ‌های نسوز، شکل دادن به آن را ساده‌تر می‌نماید. از سوی دیگر، مقاوم بودن این نوع از پکینگ‌های نسوز در برابر پوسیدگی و همچنین عملکرد موثر آن در مقابل آب شور، این نوع از پکینگ‌های نسوز را به بهترین انتخاب برای آب‌بندی تجهیزات تبدیل نموده است.
• پکینگ نسوز کربن؛ ضریب اصطحکاک بالای این نوع از پکینگ‌های نسوز، موجب دوام آن در دماهای بالا می‌گردد. برتری دیگر این نوع از پکینگ‌های نسوز این است که علیرغم وزن نسبتاً پایین، استحکام و مقاومت کششی بالایی دارد. استحکامی که به پنج تا ده برابر مقاومت فولاد می‌رسد.