O material PEEK (polieteretercetona), graças às suas excelentes propriedades abrangentes, tornou-se uma alternativa fundamental aos materiais tradicionais (como PTFE, metal, PA, PPS, etc.) na área de vedação de bombas e válvulas. É particularmente adequado para condições operacionais severas que envolvem alta temperatura, alta pressão, forte corrosão e altos requisitos de limpeza.
I. Principais Cenários de Aplicação
A aplicação do PEEK na vedação de bombas e válvulas é muito ampla, abrangendo principalmente os seguintes cenários:
Indústria Petroquímica e Energética:
Componentes de aplicação: Anéis de vedação para oleodutos e gasodutos, vedações para ferramentas de fundo de poço, vedações de válvulas (ex.: válvulas de esfera, válvulas de controle), anéis de vedação para bombas (ex.: bombas elétricas submersíveis), placas de válvulas de compressores, etc.
Características das Condições de Operação: O fluido geralmente contém componentes altamente corrosivos, como sulfeto de hidrogênio, dióxido de carbono e salmoura, e opera em ambientes de alta temperatura e alta pressão.
Documentação com base em diversos documentos que afirmam explicitamente que as vedações de PEEK resistem eficazmente a meios corrosivos presentes no petróleo bruto, mantêm a estabilidade dimensional e o desempenho de vedação sob altas temperaturas e pressões, e possuem uma vida útil muito superior à de materiais tradicionais como o PTFE. No setor de petróleo e gás, o PEEK está gradualmente substituindo o PTFE como material para anéis de vedação.
Indústria de Processos Químicos:
Componentes de aplicação: Bombas e válvulas químicas, selos de reatores, conectores de tubulação, elementos filtrantes resistentes à corrosão, etc.
Características das condições de operação: Contato com diversos produtos químicos, como ácidos fortes, álcalis fortes e solventes orgânicos, exigindo altíssima inércia química e pureza do material.
Base do Documento: O PEEK apresenta excelente resistência química; tipicamente, apenas o ácido sulfúrico concentrado consegue dissolvê-lo ou danificá-lo, e sua resistência à corrosão é comparável à do aço níquel. Suas propriedades autolubrificantes eliminam ou reduzem a necessidade de óleo lubrificante, evitando fundamentalmente a contaminação do meio reacional por lubrificantes.
Maquinaria em geral e fabricação de alta tecnologia:
Componentes de aplicação: válvulas industriais, vedações de sistemas hidráulicos, vedações de rolamentos, vedações de bombas de vácuo, etc.
Características das condições de operação: Requisitos de resistência ao desgaste, resistência à fadiga, longa vida útil e operação possivelmente acompanhada por altas temperaturas ou ambientes corrosivos.
Base do documento: O PEEK combina excelente rigidez, tenacidade e resistência à fadiga, com boa resistência ao desgaste (coeficiente de atrito tão baixo quanto 0,1-0,4). Ele pode manter o desempenho em temperaturas de até 250 °C, tornando-o adequado para cenários de alta carga e alto desgaste.
Maquinaria em geral e fabricação de alta tecnologia:
Componentes de aplicação: válvulas industriais, vedações de sistemas hidráulicos, vedações de rolamentos, vedações de bombas de vácuo, etc.
Características das condições de operação: Requisitos de resistência ao desgaste, resistência à fadiga, longa vida útil e operação possivelmente acompanhada por altas temperaturas ou ambientes corrosivos.
Base do documento: O PEEK combina excelente rigidez, tenacidade e resistência à fadiga, com boa resistência ao desgaste (coeficiente de atrito tão baixo quanto 0,1-0,4). Ele pode manter o desempenho em temperaturas de até 250 °C, tornando-o adequado para cenários de alta carga e alto desgaste.
II. Vantagens de desempenho e justificativa para substituição
A substituição de outros materiais por PEEK na área de vedação de bombas e válvulas baseia-se principalmente nas seguintes vantagens de desempenho:
Resistência excepcional à corrosão química: Resistente à maioria dos ácidos, álcalis, hidrocarbonetos e solventes, com desempenho próximo ao do aço-níquel, superando em muito o dos plásticos de engenharia comuns. Isso o torna uma alternativa ideal e aprimorada ao PTFE nas indústrias química e de petróleo e gás.
Excelente resistência a altas temperaturas: Temperatura de serviço contínua de até 260 °C, capaz de suportar mais de 300 °C em curtos períodos, com alta temperatura de deflexão térmica sob carga. Isso garante que as vedações não amoleçam ou falhem em fluidos ou ambientes de alta temperatura.
Excelentes propriedades mecânicas e estabilidade dimensional: Alta resistência, alta rigidez, aliadas a boa tenacidade. Excelente resistência à fluência e à fadiga sob tensão alternada e pressão prolongada, mantendo o contato firme das superfícies de vedação para evitar vazamentos.
Baixo atrito e autolubrificação: Baixo coeficiente de atrito com efeito autolubrificante. Essa característica o torna particularmente adequado para aplicações onde o óleo lubrificante não pode ou não deve ser usado (por exemplo, alimentos, produtos farmacêuticos, produtos químicos de alta pureza), além de reduzir o desgaste e prolongar a vida útil da vedação.
Absorção de umidade e resistência à hidrólise extremamente baixas: a taxa de absorção de água saturada a 23 °C é de apenas 0,4%, e o desempenho permanece estável em vapor e água quente a altas temperaturas e pressões. Evita alterações dimensionais e falhas de vedação devido à expansão por absorção de água, sendo adequado para sistemas de vapor e ambientes úmidos.
Alta pureza e baixa emissão de gases: Processamento limpo, adequado para vedações de bombas e válvulas em indústrias com requisitos de limpeza extremamente elevados, como semicondutores e produtos farmacêuticos.
Superando as deficiências dos materiais tradicionais: Documentos apontam especificamente que o PTFE (politetrafluoroetileno), material tradicional de vedação para oleodutos, mesmo quando reforçado com compósitos, ainda apresenta problemas como desgaste rápido, fluência a frio e fratura fácil sob alta temperatura e pressão. Os anéis de vedação de PEEK superam essas deficiências, mantendo uma resistência à corrosão comparável à do PTFE, o que os torna um material ideal para aprimoramento.
III. Casos típicos de aplicação
Aplicações específicas do PEEK na vedação de bombas e válvulas incluem:
Retentores de bomba de óleo, retentores em formato de 3, anéis de vedação para bombas e válvulas.
Válvulas, corpos de bombas, rolamentos e vedações para bombas e válvulas químicas.
Componentes de vedação para válvulas de esfera criogênicas e tubos de compósito termoplástico em campos petrolíferos subsalinos.
Utilizadas como placas de válvulas de compressores, anéis de pistão e diversas vedações em equipamentos mecânicos.
IV. Empresas Relacionadas
III. Casos típicos de aplicação
Aplicações específicas do PEEK na vedação de bombas e válvulas incluem:
Retentores de bomba de óleo, retentores em formato de 3, anéis de vedação para bombas e válvulas.
Válvulas, corpos de bombas, rolamentos e vedações para bombas e válvulas químicas.
Componentes de vedação para válvulas de esfera criogênicas e tubos de compósito termoplástico em campos petrolíferos subsalinos.
Utilizadas como placas de válvulas de compressores, anéis de pistão e diversas vedações em equipamentos mecânicos.
IV. Empresas Relacionadas
Empresas que fornecem materiais ou produtos de PEEK para vedação de bombas e válvulas incluem:
Victrex (Reino Unido): Líder global em PEEK, cujas soluções de alto desempenho são aplicadas em ambientes de vedação exigentes para exploração de petróleo.
A Dalian Luyang Technology Development Co., Ltd. é especializada na produção de materiais e produtos de PEEK modificado. Produtos como parafusos, abraçadeiras e vedações de PEEK são aplicados diretamente em aplicações como bombas de óleo e válvulas.
V. Resumo
Em resumo, o material PEEK, devido à sua combinação única de propriedades — resistência à corrosão, resistência a altas temperaturas e pressões, resistência ao desgaste, autolubrificação e estabilidade dimensional — supera as limitações de desempenho dos materiais tradicionais em condições operacionais extremas no setor de vedação de bombas e válvulas. Ele não apenas melhora significativamente a confiabilidade e a vida útil das vedações, reduzindo os custos de manutenção, como também atende aos requisitos de limpeza e ausência de contaminação de indústrias especiais (como semicondutores, farmacêutica e alimentícia). Com a tendência de substituição do aço por plásticos e a nacionalização de equipamentos de alta tecnologia, espera-se que a penetração do PEEK nesse setor crítico de componentes básicos de vedação de bombas e válvulas continue aumentando.
