Vysokotlaká těsnění hrají klíčovou roli v mnoha průmyslových odvětvích, zejména ve vodních stavbách a hydraulických systémech, kde je zapotřebí spolehlivé a odolné utěsnění. Tato těsnění jsou navržena tak, aby odolávala vysokým tlakům a zajišťovala dlouhodobou funkčnost konstrukcí a zařízení. V tomto článku se podrobněji podíváme na základní principy, materiály a aplikace vysokotlakého těsnění.
Princip Vysokotlakého Těsnění
Vysokotlaká těsnění se používají k utěsnění dvou plochých povrchů, které jsou k sobě přitlačovány vnějšími silami. Další výhodou je, že tento typ těsnění, které může být buď ploché, nebo přírubové, vyrovnává nerovnosti a je odolný vůči vysokým tlakům. Vysokotlaká těsnění jsou obecně velmi odolná. Klasickou oblastí použití vysokotlakých těsnění je pneumatika/hydraulika a strojírenství obecně.
Faktory Ovlivňující Výkon Těsnění v Hydraulice
Při návrhu těsnění pro hydrauliku je třeba brát v úvahu základní vlivy a parametry, které mohou výrazně ovlivnit jeho výkon a životnost.
Vliv Tlaku
- Nízký tlak: Nízký tlak je nejkritičtější situací pro dobrý výkon těsnícího systému a je situací, kdy může dojít k větším problémům s prosakováním. V těchto případech nejsou břity těsnění dostatečně roztahovány kapalinou a olejový film mezi okrajem a dynamickým povrchem dosáhne nadměrné tloušťky.
- Vysoký tlak: Při vysokém tlaku nebo při vysokých nárůstech tlaku (rázové zatížení) podává těsnění běžně dobré výsledky. Tlak kapaliny sám aktivuje břity těsnění a tím zajišťuje velmi dobrý těsnící výkon. Vysoký tlak naproti tomu snižuje životnost celého systému těsnění. Za těchto pracovních podmínek vzniká mnoho případů opotřebení a vytlačení, které způsobí předčasné poškození těsnění. Během činnosti může být těsnící prvek vystaven různým stálým tlakům, které i během krátké doby dosahují velmi vysoké intenzity. Tyto další zátěže vystavují těsnění vysokému provoznímu napětí.
Vliv Rychlosti
- Nízká rychlost: Při nízké rychlosti nedochází k problémům s prosakováním, ale je pravděpodobné, že dojde k problémům s rychlým opotřebením a nepravidelným pohybům (stick-slip). V rozsahu nízké rychlosti není hydraulický tlak generovaný pohybem dostatečný pro vytvoření trvalého filmu kapaliny a okraj těsnění se dostane do přímého kontaktu s kluzným povrchem, čímž se zvýší riziko rychlého opotřebení a nepravidelného pohybu. „Stick-slip“ je hlučný vibrační pohyb způsobený opakovaným přilepením a smeknutím mezi těsněním a kluzným povrchem.
- Střední rychlost: Toto je ideální situace, kde nejsou ani nepravidelné pohyby, ani nadměrné ztráty typické pro vysokou rychlost. Za těchto podmínek je hydraulický tlak generovaný pohybem schopen zajistit trvalý film kapaliny mezi okrajem těsnění a vodícím povrchem, čímž se zajistí přesné ovládání kapaliny a správná lubrikace těsnění.
- Vysoká rychlost: Při navyšování hydraulického tlaku generovaného pohybem se těsnění zvedne od vodícího povrchu a tím umožní průchod nadměrného množství kapaliny. Situace se stává obzvlášť kritickou, když jsou fáze nízkého tlaku spojené s vysokou rychlostí. V takovém případě je těsnění vystaveno deformaci. Během posuvného pohybu se vyvine unášecí průtok a v důsledku hydrodynamického nárůstu tlaku se těsnění zvedne od vodící plochy a tenký kapalný film zůstane mezi těsněním a vodícím povrchem. Unášecí tlak, obzvláště v případech těsného uložení, může být někdy vyšší než tlak generovaný samotným čerpadlem, čímž způsobuje rychlé poškození těsnění.
Vliv Teploty
Teplota systému je kritickým faktorem, který se musí brát v potaz při volbě těsnění a má důležitý vliv na rozsah ztrát. Následkem tření je teplota na okrajích těsnění vyšší než teplota systému, i když to nelze přesně předem předurčit, protože to závisí na mnohých dalších faktorech, počínaje materiálem, profilem těsnění, typem kapaliny a kvalitou povrchu. Je nutno věnovat zvýšenou pozornost teplotním limitům materiálů.
- Nízká teplota: Současně ale dochází k nedostatečné lubrikaci a zvyšuje se opotřebení a riziko nepravidelného pohybu.
- Střední teplota: Toto je ideální situace, kdy má kapalina ideální viskozitu pro prevenci ztrát pomocí dostatečné lubrikace.
- Vysoká teplota: Těsnící materiál se stává elastičtější, objem těsnění se zvýší a viskozita kapaliny se sníží, čímž omezí ztráty.
Vliv Tření a Opotřebení
Výsledná třecí zátěž nemusí být pro mnoho aplikací důležitá (kromě pneumatických válců, kde je třeba minimálního tření pro dosažení optimálního výkonu), ale tření samotné může být nebezpečné z hlediska tvorby tepla, které může způsobit degradaci těsnícího materiálu a filmu maziva a nebo zvýšit prosakování snížením viskozity. Koeficient suchého tření typických těsnících materiálů, které se otírají o hladkou a suchou těsnící plochu může být od μ=0.4 ÷ 1. U mazaných povrchů je rozsah mnohem nižší, například μ=0,02 ÷ 0.10. Toto platí obzvláště u elastomerů. Látkové materiály a impregnované látky vykazují podobnou hodnotu „μ“, ale s menšími rozdíly, například μ=0.04 ÷ 0.08 při promazání. Obecně platí, že čím tvrdší je materiál, tím je vyšší tření, a čím je materiál měkčí, tím je nižší tření, ovšem toto je dobře udržitelné za nízkého tlaku. Koeficient tření „μ“ je také ovlivněn tlakem, ale přímý vztah není jasně určen.
Čtěte také: Typy těsnění pro okna
Opotřebení těsnění závisí na povrchové úpravě, proti které se těsnění otírá; je tedy velkou měrou ovlivněné způsobem výroby zástavby. Těsnění ztrácí svou schopnost provozu z důvodu běžného opotřebení těsnícího materiálu. První příznaky lze vysledovat při nízkém tlaku, kdy z důvodů opotřebení není těsnění schopné udržet požadovaný kontakt s těsnícím povrchem. Při vysokém tlaku je deformace znatelnější a těsnění vyhovuje požadavkům, dokud je tlak udržován na stejné úrovni. Opotřebení se může zvyšovat při nedostatku promazání, nekvalitní zástavbě, nadměrné třecí teplotě, příliš měkké části těsnění, atd.
Pro nejlepší těsnící systém, který bude efektivní při vysokých a nízkých provozních tlacích, je třeba použít těsnění vyrobené z několika typů materiálů s různými vlastnostmi. Ideální by bylo pevné těsnění vyrobené z několika materiálů, které mají rostoucí tvrdost a mohou dosáhnout maximální tvrdosti v zadní části těsnění, kde je spára.
Níže uvedená tabulka ilustruje závislost opotřebení těsnění na drsnosti povrchu válce:
| Povrch válce (Ra) | Opotřebení těsnění (0-10) |
|---|---|
| 0,08 μm - 0,7 μm (leštěný) | Téměř nulové |
| > 0,7 μm | Zvýšené |
Materiály pro Vysokotlaká Těsnění
Vysokotlaká těsnění společnosti Rehm Dichtungen Ehlers GmbH jsou speciální těsnicí materiály, které odolávají vysokým nárokům na těsnost plochých těsnění při vysokých tlacích. Pro výrobu vysokotlakých těsnění si můžete vybrat správný materiál těsnění z různých druhů vláken v závislosti na příslušné aplikaci. V nabídce vláken se nachází široká škála od výrobců Klinger, Frenzelit, Reinz a Hecker Werke.
Stejně jako u všech těsnicích materiálů, lze vyrobit správné těsnění pomocí různých výrobních postupů - řezání vodním paprskem, plotrování a děrování. Kromě vyrobených vysokotlakých těsnění je možné materiál těsnění také nařezat na požadovanou délku a šířku. Materiál těsnění pro vlastní výrobu lze zakoupit také jako nezpracované zboží v metráži.
Čtěte také: Výměna těsnění v plastových oknech krok za krokem
EO2-FORM: Nový Vysokotlaký Tvarový Spoj
EO2-FORM je nový vysokotlaký tvarový spoj Tube Fittings Division Europe. Stejně jako EO2-Plus přispívá EO2-FORM pomocí měkkého těsniva k trvalému odstranění problémů s netěsnostmi fluidních systémů. Díky novému programu EO2-FORM je technologie měkkého těsniva použitelná také tam, kde jsou kladeny zvýšené požadavky na spolehlivost proti vytržení.
- Vysoká těsnicí schopnost: Vysokomolekulární elastomerové těsnění působí jako primární těsnicí prvek. I média s nízkou viskozitou jako voda nebo plyny jsou jím hermeticky těsněny.
- Univerzální: Stroj EO2-FORM může tvarováním zastudena připravovat všechny běžné ocelové trubky pro použití v hydraulických trubkových systémech (EO2-FORM je použitelný také pro nerezové trubky a speciální materiály).
Vodotěsnost Spodní Stavby - Princip Bílé Vany
V současné době se pro zajištění vodonepropustnosti spodní stavby stále více uplatňuje princip tzv. bílé vany. Systém Bílé vany znamená v praxi nepoužít klasickou izolaci (asfaltové pásy, resp. fólii), ale jen vodotěsný beton, s případným krystalickým izolačním nátěrem. Provedení systému Bílé vany je především náročné na technologickou kázeň a dodržování určitých technologických pravidel.
Je třeba dodržovat kvalitu zabudované betonové směsi, způsob betonování, ošetřování apod. Ačkoliv na stavbu přijde vodotěsná betonová směs, případným přidáním vody, roztroušením betonu do bednění z velké výšky nebo špatným ošetřováním konstrukce přestává být vodotěsná.
Těsnění Pracovních a Dilatačních Spár
Pracovní spáry
Základní podmínkou pro zajištění těsnosti pracovní spáry je její čistota. Plocha v pracovní spáře by měla být před betonáží dalšího pracovního kroku zbavena vyplaveného a usazeného cementového mléka a zdrsněna.
Podle způsobu, jakým tyto prvky vodotěsnost zajišťují, je rozlišujeme na pasivní a aktivní.
Čtěte také: Druhy těsnění pro okna
- Pasivní prvky: Mezi pasivní prvky patří například plechy a PVC pásy. Tyto prvky se do pracovní spáry zabudovávají již před prováděním prvního pracovního záběru. V pracovní spáře vytvářejí pasivní bariéru, která zabrání průniku vody dál do konstrukce. Podmínkou je dokonalé přibetonování konstrukce v okolí tohoto těsnícího prvku.
- Aktivní prvky: Bentonitové profily a expanzní profily z hydrofilních polymerů se řadí mezi prvky aktivní. Do pracovní spáry jsou instalovány před betonáží navazující konstrukce.
Dilatační spáry
Dilatace pro bílou vanu se nijak neliší od běžně používaných dilatací železobetonových konstrukcí. Do dilatačních spár se nejvíce používají pásy z měkčeného PVC s podélnou komůrkou, která umožňuje pohyb v této spáře.
Mezi produkty pro utěsnění spár patří:
- Aplikační pistole pro tmely a lepidla.
- Křížový profil pro vytvoření a utěsnění plánovaných spár.
- Bobtnající pásky pro utěsnění pracovních spár železobetonových konstrukcí.
- Tmely z našeho sortimentu slouží k utěsnění pracovních a dilatačních spár.
- Injektážní hadičky jsou určeny k utěsnění pracovních spár v betonových konstrukcích.
- Profil Joint Tube (tzv. Sluníčko) je určen pro zajištění vzniku řízených pracovních spár v obvodových stěnách vodotěsných betonových konstrukcí a jejich utěsnění.
- Kombinovaný těsnící pás typ KAB je těsnící prvek, určený ke spolehlivému utěsnění pracovních spár betonových konstrukcí.
- Rohové PVC-P těsnící pásy typ AA EA slouží k těsnění pracovních spár, umístěných v rozích železobetonové konstrukce.
- Podkladní nátěr pro zlepšení přilnavosti PU tmelů Sikaflex® na savé, minerální podklady.
- Spárový výplňový mirelonový profil kruhového průřezu slouží k vyplnění konstrukčních spár.
- Těsnící PVC-P pás typ D 32 K - DIN se používá k utěsnění dilatačních spár mezi stávající a novou betonovou konstrukcí.
- Těsnící PVC-P pásy typ D se používají k utěsnění dilatačních spár a pokládají se dovnitř mezi výztuž.
- Těsnící PVC-P pásy typ A se používají k utěsnění pracovních spár a pokládají se dovnitř mezi výztuž.
- Těsnící PVC-P pásy typ AA se používají k utěsnění pracovních spár a pokládají se zvenku na bednění.
- Těsnící plech v provedení svitek není opatřen nožičkou k uchycení k výztuži jako rovný plech BK.
- Těsnící PVC-P pásy typ FA se používají k uzavření dilatační spáry.
Vysokotlaké Čisticí Stroje a Požární Ochrana
Vysokotlaké technologie se uplatňují i v oblasti čištění a požární ochrany, které nepřímo souvisí s integritou staveb a jejich těsněním.
Vysokotlaký Čistič HYDROBLASTER 500
Mobilní vysokotlaký čistič HYDROBLASTER 500 je navržen pro širokou škálu aplikací v oblasti průmyslového čištění a tryskání vysokotlakým vodním paprskem. Profesionální vysokotlaký stroj HydroBlaster v zakázkové úpravě pro čištění lešení a bednění od nánosů zaschlého betonu, lepidel a jiných stavebních směsí. Firma AQ PUMPY byla oslovena za účelem zakázkové úpravy tohoto zařízení pro nestandardně větší průtok pro potřeby čistění (tryskání) lešení a bednění prostřednictvím vysokotlakého vodního paprsku. Vysokotlaký agregát však slouží také k čištění stavebních strojů od běžného znečištění až po odstranění těch nejpřilnavějších usazenin jako je asfalt, bitumeny, barvy apod. Spolu s pískovacím setem je možno dosáhnout velmi důkladného otryskání téměř jakéhokoliv nánosu až na čistý kov.
Stabilní Vysokotlaká Vodní Mlha HI-FOG®
KLIKA-BP je autorizovaným distributorem stabilního vysokotlakého vodního mlhového hasicího zařízení HI-FOG® (výrobce společnost Marioff Corporation Oy Finsko), rovněž zabezpečuje projekci, dodávku, montáž a servis stabilních hasicích zařízení - sprinklerové SHZ, drenčerové SHZ, pěnové SHZ, práškové SHZ, plynová SHZ vlastní výroby (FK-KOMPLET® a FK-RACK®) a plynová SHZ zahraniční výroby koncernu TYCO (FM200, NOVEC, INERGEN, CO2, N2). Zajišťuje ochranu ocelových a betonových konstrukcí nástřikem PERLIFOC, provádí aplikace protipožárních ucpávek a těsnění v systémech HILTI, INTUMEX, PROMAT, DUNAMENTI a instalace požárních a tlakových ucpávek v systému ROXTEC.
Společnost se podílí na rekonstrukci kulturního domu Repre v Mostě, kde se jedná o stabilní hasicí zařízení vysokotlaká vodní mlha HI-FOG®.
Vybrané Realizace SHZ
- Areál Kosmonosy: SHZ vodní pro výrobní, skladový areál dle VdS. Hala M8, postavena pro Škoda Auto, a.s. Realizace: 8/2024-3/2025, plocha: 100 000 m2, cena: 45 mil. CZK, investor: D+D Real/Metrostav.
- Schaeffler Skalica: Rekonstrukce SHZ s hasivem CO2 pro ochranu kalicí linky I&A včetně záchytné jámy kalicího oleje v závodě Schaeffler Skalica. Kompletní výměna elektrické detekčně ovládací části a částečná výměna strojní části SHZ. Nové SHZ je autonomní adresný více úsekový systém.
- Vodní elektrárna Sučany: Rekonstrukce SHZ s hasivem CO2 pro ochranu turbogenerátorů TG1, TG2, TG3 vodní elektrárny Sučany. Kompletní výměna elektrické detekčně ovládací části SHZ z důvodu automatického provozu elektrárny. Nové SHZ je autonomní více úsekový systém, který v případě požáru odstavuje návaznou technologii včetně samotného generátoru.
- MAHLE Behr Senica s.r.o.: Kompletní realizace (dodávka + montáž) sprinklerového SHZ - včetně nádrže a strojovny, dle normy FM Global.
- Výrobní areál ACOND: Kompletní realizace (dodávka + montáž) systému samočinného hasicího zařízení včetně nádrže a strojovny.
- Arnoldova vila: Kompletní dodávka a montáž sprinklerového mlhového hasicího zařízení do všech pěti pater objektu.
tags: #vysokotlake #tesneni #vodnich #staveb #informace