واشر لاستیکی و گسکت (Rubber Washer and Gasket)
مقدمه
واشرها و گسکت‌ها (Gaskets) اجزای حیاتی در هر سیستم لوله‌کشی هستند که وظیفه اصلی آن‌ها ایجاد یک مهر و موم (Seal) هیدرو استاتیک یا پنوماتیک بین دو سطح صلب (معمولاً فلنج‌ها) است. انتخاب متریال و نوع گسکت بر اساس سیال، دما و فشار عملیاتی تعیین می‌شود و شکست در انتخاب صحیح می‌تواند منجر به نشت‌های پرهزینه و خطرناک شود. این مقاله به بررسی انواع متریال رایج و عوامل انتخاب گسکت مناسب می‌پردازد.
بخش‌های فنی اصلی
۱. نقش حیاتی در آب‌بندی اتصالات
گسکت‌ها اساساً مواد پرکننده نرمی هستند که برای برطرف کردن ناهمواری‌های میکروسکوپی موجود در سطوح فلنج‌ها طراحی شده‌اند. هنگامی که پیچ‌های فلنج محکم می‌شوند، نیروی فشاری باعث می‌شود که ماده گسکت به این ناهمواری‌ها نفوذ کرده و یک مانع نفوذناپذیر ایجاد کند.
پارامتر اصلی طراحی: P-T Rating (Pressure-Temperature Rating) که نشان‌دهنده توانایی گسکت در حفظ آب‌بندی در ترکیب‌های مختلف فشار و دما است.
۲. بررسی متریال‌های رایج
انتخاب متریال گسکت تابعی مستقیم از شیمی سیال و دما است:
EPDM (Ethylene Propylene Diene Monomer):
مزایا: مقاومت عالی در برابر آب داغ، بخار کم‌فشار، ازن و مواد شیمیایی قطبی.
محدودیت‌ها: مقاومت ضعیف در برابر روغن‌ها، حلال‌ها و هیدروکربن‌ها.
NBR (Nitrile Butadiene Rubber / Buna-N):
مزایا: مقاومت عالی در برابر روغن‌ها، سوخت‌ها و هیدروکربن‌های نفتی.
محدودیت‌ها: مقاومت ضعیف در برابر گرما، ازن و بخار داغ.
Viton (FKM – Fluoroelastomer):
مزایا: مقاومت فوق‌العاده در برابر طیف وسیعی از مواد شیمیایی خورنده، روغن‌ها، سوخت‌ها و دماهای بالا (تا حدود ۲۰۰ درجه سانتی‌گراد).
محدودیت‌ها: هزینه بالا و مقاومت ضعیف در برابر بخار داغ و آمین‌ها.
PTFE (Teflon):
در کاربردهای شیمیایی بسیار خورنده استفاده می‌شود، هرچند که در دسته لاستیک‌ها قرار نمی‌گیرد اما به عنوان یک گسکت انعطاف‌پذیر برای دماهای پایین تا متوسط کاربرد دارد.
۳. انتخاب گسکت مناسب: دما و سیال
فرآیند انتخاب باید با در نظر گرفتن حداکثر شرایط عملیاتی انجام شود:
سازگاری شیمیایی (Chemical Compatibility): گسکت نباید تحت تأثیر سیال قرار گیرد (نباید متورم، نرم یا حل شود). جدول‌های سازگاری شیمیایی مرجع اصلی هستند.
محدودیت دما: دمای عملیاتی باید کمتر از حداکثر دمای سرویس‌دهی ماده گسکت باشد. برای مثال، لاستیک‌های معمولی در دمای بالای ۱۵۰ درجه سانتی‌گراد خواص خود را از دست می‌دهند.
فشار و نوع فلنج: در فشارهای بالا، گسکت‌های نرم (مانند لاستیکی یا فیبر فشرده) جای خود را به گسکت‌های مارپیچی (Spiral Wound) یا گسکت‌های فلزی (Jacketed) می‌دهند که توانایی تحمل نیروهای فشاری بیشتری را دارند.
۴. واشرها در مقابل گسکت‌ها
در حالی که گسکت‌ها معمولاً برای آب‌بندی فلنج‌ها استفاده می‌شوند، واشرها (Washers) بیشتر برای پر کردن فضای خالی بین پیچ و مهره و سطح مورد نظر (مانند جلوگیری از آسیب به سطح یا توزیع بار پیچ) به کار می‌روند و کمتر نقش آب‌بندی اصلی خط لوله را ایفا می‌کنند.
جمع‌بندی
گسکت‌ها عناصر دفاعی خط لوله در برابر نشت هستند. یک انتخاب نامناسب می‌تواند منجر به خرابی‌های پرهزینه شود. مهندسان باید با دقت، سازگاری شیمیایی و محدودیت‌های حرارتی متریال (مانند EPDM برای آب داغ یا Viton برای حلال‌ها) را بررسی کرده و همچنین اطمینان حاصل کنند که گسکت انتخابی، قابلیت تحمل نیروهای فشاری ناشی از پیچ‌ها در کلاس فشاری فلنج مورد نظر را دارد.