2026.06.05

Elastomerai ir siurbliai

Kas yra elastomerai?

Elastomerai – tai polimerinės medžiagos, pasižyminčios dideliu elastingumu ir gebėjimu po deformacijos grįžti į pradinę formą. Paprastai tariant, tai medžiagos, kurias galima stipriai ištempti, suspausti ar deformuoti, o pašalinus apkrovą jos beveik visiškai atgauna savo pradinę formą.

Elastomerams priskiriama tiek natūrali guma (natūralus kaučiukas), gaunama iš kaučiukmedžių, pavyzdžiui, brazilinės hevėjos (Hevea brasiliensis), sulčių, tiek įvairūs sintetiniai kaučiukai, gaminami naftos chemijos pramonėje.

Būtent sintetinių elastomerų atsiradimas ir spartus jų tobulėjimas XX amžiuje leido sukurti daugelį šiuolaikinių siurblių konstrukcijų, kurios be šių medžiagų būtų techniškai neįmanomos arba ekonomiškai nepraktiškos.

Elastomerų naudojimas siurbliuose

Beveik kiekviename siurblyje galima rasti vienokių ar kitokių elastomerinių detalių. Jų paskirtis gali būti labai įvairi – nuo sandarinimo iki tiesioginio dalyvavimo skysčio transportavimo procese.

Pagrindines elastomerų panaudojimo sritis siurbliuose galima suskirstyti į keturias grupes.

1. Korpuso sandarinimo elementai

Tarpinės, O formos žiedai, plokščios tarpinės ir kiti sandarinimo elementai

Daugelio siurblių hidraulinė dalis sudaryta iš kelių tarpusavyje sujungtų korpuso dalių. Vien tik tiksliai apdirbtų metalinių paviršių dažniausiai nepakanka patikimam sandarumui užtikrinti, todėl naudojamos elastomerinės tarpinės.

Teoriškai sandarumą būtų galima užtikrinti įvairiais hermetikais, tačiau kiekvienas siurblio išardymas remontui ar techninei priežiūrai taptų sudėtingas ir brangus. Todėl praktiškiausias sprendimas – naudoti elastomerines tarpines, kurios gali daug kartų susispausti ir atsistatyti neprarasdamos savo savybių.

Šiai paskirčiai dažniausiai naudojami:

  • EPDM;
  • NBR;
  • FKM (Viton®);
  • silikonas;
  • PTFE dengti sandarinimo elementai.

2. Veleno sandarinimo elementai

Riebokšliai, velenų manžetai ir mechaniniai sandarikliai

Dar viena kritinė vieta siurblyje yra veleno išėjimo zona.

Daugumoje siurblių darbo ratas (sparnuotė), krumpliaračiai ar kiti darbiniai elementai yra mechaniškai sujungti su elektros varikliu arba kita pavara. Kad skystis neištekėtų iš siurblio korpuso išilgai besisukančio veleno, naudojami įvairūs sandarinimo sprendimai.

Anksčiau plačiai naudoti pinti grafitu impregnuoti riebokšliai šiandien daugelyje konstrukcijų užleido vietą modernesniems sprendimams:

  • velenų riebokšliams;
  • mechaniniams sandarikliams;
  • kasetinėms sandarinimo sistemoms.

Šių gaminių konstrukcijose dažniausiai naudojami:

  • PTFE (politetrafluoretilenas);
  • EPDM;
  • NBR;
  • FKM (FPM, Viton®);
  • silikonas;
  • įvairūs kompozitai.

Manžetas ar riebokšlis?

Praktikoje šios sąvokos dažnai painiojamos.

Manžetas – bendras elastomerinio sandariklio pavadinimas. Jis gali būti naudojamas tiek stūmoklių, tiek strypų, tiek velenų sandarinimui.

Riebokšlis (radialinis veleno sandariklis) – tai specialios konstrukcijos manžetas, skirtas besisukančių velenų sandarinimui. Dauguma jų turi metalinį armuojantį karkasą bei spyruoklę, kuri palaiko sandarinimo briaunos prispaudimą prie veleno.

Todėl techniškai teisinga sakyti, kad daugelis riebokšlių yra armuoti velenų manžetai, tačiau ne kiekvienas manžetas yra riebokšlis. Riebokšlis (radialinis veleno sandariklis) yra viena iš manžetų rūšių, skirta besisukančių velenų sandarinimui. Dauguma jų turi armuojantį metalinį karkasą ir spyruoklę, tačiau pagrindinis skirtumas yra ne metalinis karkasas, o paskirtis ir konstrukcija.

3. Elastomeras kaip pagrindinis darbinis elementas

Šioje srityje elastomerų reikšmė ypač didelė.

Kai kurių tipų siurbliai apskritai nebūtų atsiradę be šiuolaikinių sintetinių elastomerų.

Impeleriniai (lanksčios sparnuotės) siurbliai

Impeleriniuose (lanksčios sparnuotės) siurbliuose pagrindinis darbinis elementas yra minkštas elastomerinis impeleris.

Darbo metu jo mentelės nuolat deformuojasi ir atsistato, todėl susidaro siurbimo bei slėgio zonos.

Tokiam darbui būtinos medžiagos, pasižyminčios:

  • dideliu elastingumu;
  • atsparumu nuovargiui;
  • cheminiu atsparumu;
  • atsparumu dilimui.

Dažniausiai naudojami:

  • Neoprenas;
  • EPDM;
  • FKM (Viton®);
  • nitrilo kaučiukas (NBR).

Peristaltiniai siurbliai

Peristaltiniuose siurbliuose elastomerinis vamzdelis arba žarna yra pagrindinis siurbimo elementas. Skystis juda dėl periodinio žarnos suspaudimo.

Membraniniai siurbliai

Membraniniuose siurbliuose būtent elastomerinė membrana atskiria siurbiamą terpę nuo pavaros mechanizmo ir sukuria tūrinio siurbimo efektą.

Sraigtiniai (ekscentriniai sraigtiniai) siurbliai

Tokiuose siurbliuose vienas svarbiausių komponentų yra elastomerinis statorius, kuriame sukasi metalinis rotorius.

Statoriaus medžiagos parinkimas dažnai yra ne mažiau svarbus nei paties siurblio modelio pasirinkimas.

4. Guminė ir polimerinė futeruotė (apsauginė danga) 

Šis sprendimas naudojamas rečiau, tačiau tam tikrose srityse yra labai efektyvus.

Futeruotė – tai apsauginis elastomerinis arba polimerinis sluoksnis, kuriuo padengiamos siurblio hidraulinės dalys.

Dažniausiai ji naudojama:

  • šlamo siurbliuose;
  • kasybos pramonėje;
  • karjeruose;
  • mineralų sodrinimo įrenginiuose.

Guma futeruotas šlamo siurblys, pumpuojantis vandenį su smėliu, žvyru ar kitomis abrazyvinėmis dalelėmis, dažnai tarnauja ilgiau nei analogiškas ketaus siurblys, nes elastomerinis sluoksnis efektyviai sugeria smūgius ir mažina abrazyvinį dėvėjimąsi.

Svarbi pastaba dėl korpuso medžiagų: Kai terpė yra itin agresyvi ir elastomeriniai sandarikliai derinami su plastikiniais siurblio korpusais, dažnai naudojamas PVDF (Polivinilideno fluoridas) plastikas. Skirtingai nei Viton® guma, kuri yra jautri organinėms rūgštims, PVDF jas atlaiko puikiai, tačiau yra jautrus ketonams (pvz., acetonui) ir stipriems, koncentruotiems šarmams.

Sertifikavimo svarba maisto ir farmacijos pramonėje

Parenkant siurblius maisto produktų, gėrimų, kosmetikos ar farmacijos gamybai, techninių charakteristikų (temperatūros ir slėgio) nepanka. Tokiose sistemose naudojami elastomerai privalo turėti tarptautinius atitikties sertifikatus – dažniausiai FDA (JAV Maisto ir vaistų administracijos) arba EC 1935/2004 (Europos Sąjungos reglamento) patvirtinimus.Net jei standartinis pramoninis EPDM ar silikonas techniškai atlaiko darbinę temperatūrą, be specialaus „maistinio“ sertifikato jo naudoti negalima. Standartinėje pramoninėje gumoje esantys cheminiai priedai (plastifikatoriai, vulkanizacijos greitintuvai) sąlyčio su maistu metu gali migruoti į produktą, pakeisti jo skonį, kvapą arba išskirti toksines medžiagas. Sertifikuoti elastomerai garantuoja visapusišką higieną ir saugą.

Kodėl svarbu tinkamai parinkti elastomerą?

Projektuojant ar parenkant siurblį svarbi ne tik korpuso medžiaga.

Ne mažiau svarbu įvertinti:

  • tarpinių medžiagą;
  • O žiedų medžiagą;
  • membranų medžiagą;
  • impelerių medžiagą;
  • statorių medžiagą;
  • mechaninių sandariklių elastomerus.

Netinkamai parinktas elastomeras gali:

  • išbrinkti;
  • sukietėti;
  • sutrūkinėti;
  • prarasti elastingumą;
  • chemiškai suirti.

Todėl profesionalūs gamintojai visada naudoja cheminio suderinamumo lenteles.

Dažniausiai siurbliuose naudojami elastomerai

Medžiaga Darbinė temperatūra Pagrindinės savybės Dažniausios naudojimo sritys Ko „bijo“ (Apribojimai)
EPDM nuo -40 °C iki +150 °C Puikus atsparumas vandeniui, garui, šarmams, ozonui ir daugeliui ploviklių. Vandens tiekimas, ŠVOK sistemos, maisto pramonė. Visiškai netinka kontaktui su alyvomis, tepalais, kuru ir naftos produktais (išbrinksta ir suyra).
NBR nuo -30 °C iki +100 °C Labai geras atsparumas alyvoms, pramoniniams tepalams, dyzelinui ir kurui. Naftos produktai, hidraulinės sistemos, nuotekos. Netinka karštam vandeniui virš 80-100 °C, garui, ozonui ir stiprioms rūgštims.
FKM (Viton®) nuo -20 °C iki +200 °C Ypatingas cheminis ir temperatūrinis atsparumas. Atsparus agresyvioms rūgštims ir tirpikliams. Chemijos pramonė, naftos perdirbimas, aukštos temperatūros terpės. Gali tapti trapus esant dideliam šalčiui (žemiau -20 °C). Netinka organinėms rūgštims.
Neoprenas (CR) nuo -30 °C iki +100 °C Universalus elastomeras, geras mechaninis atsparumas, atsparumas jūros vandeniui. Jūriniai, laivybos ir bendros paskirties siurbliai. Vidutiniškai atsparus alyvoms, netinka stiprioms rūgštims ir oksidatoriams.
Santoprene® nuo -40 °C iki +135 °C Termoplastinis elastomeras (TPE), pasižymintis puikiu mechaniniu atsparumu dilimui. Dozavimo siurbliai, maisto ir chemijos pramonė. Mažesnis cheminis atsparumas lyginant su FKM ar PTFE.
PTFE (Teflonas) nuo -200 °C iki +260 °C Universaliausias cheminis atsparumas rinkoje. Praktiškai inertiška medžiaga. Agresyvios cheminės terpės, dozavimo ir membraniniai siurbliai. Tai kietas plastikas, o ne klasikinė guma – turi mažą elastingumą (sunku sandarinti nelygius paviršius).
Poliuretanas (PU) nuo -30 °C iki +80 °C Ekstremalus atsparumas abrazyviniam dėvėjimuisi, smūgiams ir mechaninei trinčiai. Šlamo, smėlio, žvyro ir statybinių mišinių siurbliai. Netinka karštam vandeniui (vyksta hidrolizė), rūgštims ir šarmams.

Pastabos:

  • Nurodytos tipinės eksploatacinės temperatūros siurblių komponentuose.
  • PTFE – tai kietas plastikas, o ne klasikinė guma – turi minimalų elastingumą, todėl siurbliuose dažniausiai naudojamas kaip plona apsauginė danga ant elastomerinio (pvz., Viton ar EPDM) žiedo.
  • Dažniausios elastomerų parinkimo klaidos:
    EPDM naudojimas naftos produktams;
    NBR naudojimas karštam garui;
    FKM naudojimas kai kuriems stipriems šarmams;
    Netinkamos statoriaus medžiagos parinkimas ekscentriniuose sraigtiniuose siurbliuose;
    Elastomerų temperatūrinių ribų ignoravimas.

Dažniausios elastomerų parinkimo ir priežiūros klaidos

Profesionalioje praktikoje dažniausiai susiduriama su trimis kritinėmis klaidomis, kurios drastiškai sutrumpina siurblio elastomerų tarnavimo laiką:

  • Cheminis nesuderinamumas montuojant (EPDM ir tepalas): Dažna meistrų klaida – norint, kad O žiedas ar tarpinė lengviau įsistatytų į siurblio korpusą, ji sutepama paprastu mineraliniu tepalu (solidolu, litolu). Jei tarpinė pagaminta iš EPDM, ji dėl naftos produktų poveikio išbrinksta, suminkštėja ir praranda formą dar nepradėjus siurblio eksploatuoti. EPDM tarpines tepti galima tik specialiais silikoniniais tepalais.
  • Aplinkos poveikis (NBR ir UV spinduliai): NBR guma yra puiki medžiaga alyvoms pumpuoti, tačiau ji itin jautri ozonui ir UV spinduliams. Lauke stovintys arba šalia galingų elektros variklių (kurie generuoja ozoną) sumontuoti siurbliai su NBR sandarikliais greitai pasidengia mikroįtrūkimais ir pradeda leisti skystį.
  • Neteisingas atsarginių dalių sandėliavimas: Atsarginės membraninių siurblių membranos, sraigtinių siurblių statoriai ar paprasti O žiedai sandėlyje sensta, jei nesilaikoma taisyklių. Elastomerinius komponentus būtina laikyti tamsioje, vėsioje vietoje, apsaugotoje nuo tiesioginių saulės spindulių. Labai svarbu jų nesulenkti ir nesuspausti sunkiais daiktais – ilgai deformuota guma praranda savo geometrinę atmintį ir įmontuota į siurblį nebeužtikrina reikiamo sandarumo.

Išvada

Elastomerai yra nepastebima, tačiau itin svarbi šiuolaikinių siurblių dalis. Jie ne tik užtikrina sandarumą, bet ir dažnai tampa pagrindiniais darbiniais siurblio elementais.

Daugeliu atvejų siurblio ilgaamžiškumą ir patikimumą lemia ne vien korpuso ar darbo rato medžiaga, bet ir tinkamai parinktos tarpinės, O žiedai, membranos, statoriai ar kiti elastomeriniai komponentai.

Todėl profesionalūs siurblių specialistai visada tikslinasi pumpuojamo skysčio sudėtį, koncentraciją, temperatūrą bei eksploatavimo sąlygas ir tik tuomet parenka tinkamiausias medžiagas. Toks požiūris leidžia išvengti ankstyvų gedimų, sumažinti eksploatavimo išlaidas ir užtikrinti ilgą bei patikimą siurblio darbą.

Kontaktų forma
×