PEEK (Polyetheretherketone) material, leveraging its outstanding comprehensive properties, has become a key alternative to traditional materials (such as PTFE, metal, PA, PPS, etc.) in the pump and valve sealing field. It is particularly suitable for harsh operating conditions involving high temperature, high pressure, strong corrosion, and high cleanliness requirements.
I. Core Application Scenarios
The application of PEEK in pump and valve sealing is very extensive, mainly covering the following scenarios:
Petrochemical and Energy Industry:
Application Components: Sealing rings for oil and gas pipelines, downhole tool seals, valve seals (e.g., ball valves, control valves), pump sealing rings (e.g., submersible electric pumps), compressor valve plates, etc.
Operating Condition Characteristics: The medium often contains highly corrosive components such as hydrogen sulfide, carbon dioxide, and brine, and operates in high-temperature and high-pressure environments.
Document Basis: Multiple documents explicitly state that PEEK seals can effectively withstand corrosive media in crude oil, maintain dimensional stability and sealing performance under high temperature and pressure, and have a service life far exceeding traditional materials like PTFE. In the oil and gas field, PEEK is gradually replacing PTFE as the material for sealing rings.
Chemical Process Industry:
Application Components: Chemical pumps and valves, reactor seals, pipeline connectors, corrosion-resistant filter elements, etc.
Operating Condition Characteristics: Contact with various chemicals such as strong acids, strong alkalis, and organic solvents, requiring extremely high chemical inertness and purity from the material.
Document Basis: PEEK exhibits excellent chemical resistance; typically, only concentrated sulfuric acid can dissolve or damage it, and its corrosion resistance is comparable to nickel steel. Its self-lubricating properties eliminate or reduce the need for lubricating oil, fundamentally avoiding contamination of the reaction medium by lubricants.
General Machinery and High-End Manufacturing:
Application Components: Industrial valves, hydraulic system seals, bearing seals, vacuum pump seals, etc.
Operating Condition Characteristics: Requirements for wear resistance, fatigue resistance, long service life, and operation possibly accompanied by high temperatures or corrosive environments.
Document Basis: PEEK combines excellent rigidity, toughness, and fatigue resistance, with good wear resistance (friction coefficient as low as 0.1-0.4). It can maintain performance at temperatures up to 250°C, making it suitable for high-load, high-wear scenarios.
General Machinery and High-End Manufacturing:
Application Components: Industrial valves, hydraulic system seals, bearing seals, vacuum pump seals, etc.
Operating Condition Characteristics: Requirements for wear resistance, fatigue resistance, long service life, and operation possibly accompanied by high temperatures or corrosive environments.
Document Basis: PEEK combines excellent rigidity, toughness, and fatigue resistance, with good wear resistance (friction coefficient as low as 0.1-0.4). It can maintain performance at temperatures up to 250°C, making it suitable for high-load, high-wear scenarios.
II. Performance Advantages and Substitution Rationale
The substitution of other materials by PEEK in the pump and valve sealing field is primarily based on the following performance advantages:
Uitzonderlijke chemische corrosiebestendigheid: Bestand tegen de meeste zuren, basen, koolwaterstoffen en oplosmiddelen, met prestaties die dicht bij die van nikkelstaal liggen en die van gewone technische kunststoffen ruimschoots overtreffen. Dit maakt het een ideaal, verbeterd alternatief voor PTFE in de chemische industrie en de olie- en gassector.
Uitstekende hoge temperatuurbestendigheid: Langdurig gebruik bij temperaturen tot 260 °C, bestand tegen kortstondige temperaturen van meer dan 300 °C, met een hoge warmtevervormingstemperatuur. Dit zorgt ervoor dat afdichtingen niet zacht worden of bezwijken in vloeistoffen of omgevingen met hoge temperaturen.
Uitstekende mechanische eigenschappen en dimensionale stabiliteit: hoge sterkte, hoge stijfheid, gecombineerd met goede taaiheid. Uitstekende kruipweerstand en vermoeiingsweerstand onder wisselende spanning en langdurige druk, waardoor een strak contact tussen de afdichtingsoppervlakken behouden blijft en lekkage wordt voorkomen.
Lage wrijving en zelfsmuring: Lage wrijvingscoëfficiënt met zelfsmurende werking. Deze eigenschap maakt het bijzonder geschikt voor toepassingen waar smeerolie niet gebruikt kan of mag worden (bijv. voedingsmiddelen, farmaceutische producten, chemicaliën met een hoge zuiverheid), en het vermindert slijtage, waardoor de levensduur van de afdichting wordt verlengd.
Extreem lage vochtabsorptie en hydrolysebestendigheid: De verzadigde waterabsorptie bij 23 °C bedraagt slechts 0,4%, en de prestaties blijven stabiel bij hoge temperaturen en hoge druk van stoom en heet water. Voorkomt dimensionale veranderingen en lekkage van afdichtingen als gevolg van uitzetting door waterabsorptie, waardoor het geschikt is voor stoomsystemen en vochtige omgevingen.
Hoge zuiverheid en lage ontgassing: Schone verwerking, geschikt voor pomp- en klepafdichtingen in industrieën met extreem hoge reinheidseisen, zoals de halfgeleider- en farmaceutische industrie.
De nadelen van traditionele materialen overwinnen: Uit documenten blijkt specifiek dat traditioneel afdichtingsmateriaal voor oliepijpleidingen, PTFE (polytetrafluorethyleen), zelfs in composietversterkte vorm, nog steeds problemen vertoont zoals snelle slijtage, kruip en gemakkelijk breken bij hoge temperaturen en drukken. PEEK-afdichtingsringen overwinnen deze tekortkomingen en behouden tegelijkertijd een corrosiebestendigheid die vergelijkbaar is met die van PTFE, waardoor ze een ideaal, verbeterd materiaal vormen.
III. Typische toepassingsgevallen
Specifieke toepassingsvoorbeelden van PEEK bij de afdichting van pompen en kleppen zijn onder andere:
Oliepompafdichtingen, 3-vormige afdichtingen, pomp- en klepafdichtingsringen.
Kleppen, pomphuizen, lagers en afdichtingen voor chemische pompen en kleppen.
Afdichtingscomponenten voor cryogene kogelkranen en thermoplastische composietbuizen in olievelden onder zoutlagen.
Gebruikt als klepplaten voor compressoren, zuigerveren en diverse afdichtingen in mechanische apparatuur.
IV. Gerelateerde bedrijven
III. Typische toepassingsgevallen
Specifieke toepassingsvoorbeelden van PEEK bij de afdichting van pompen en kleppen zijn onder andere:
Oliepompafdichtingen, 3-vormige afdichtingen, pomp- en klepafdichtingsringen.
Kleppen, pomphuizen, lagers en afdichtingen voor chemische pompen en kleppen.
Afdichtingscomponenten voor cryogene kogelkranen en thermoplastische composietbuizen in olievelden onder zoutlagen.
Gebruikt als klepplaten voor compressoren, zuigerveren en diverse afdichtingen in mechanische apparatuur.
IV. Gerelateerde bedrijven
Bedrijven die PEEK-materialen of -producten leveren voor de afdichting van pompen en kleppen zijn onder andere:
Victrex (VK): Een wereldleider in PEEK, waarvan de hoogwaardige oplossingen worden toegepast in veeleisende afdichtingsomgevingen voor olie-exploratie.
Dalian Luyang Technology Development Co., Ltd. is gespecialiseerd in de productie van gemodificeerde PEEK-materialen en -producten. Producten zoals PEEK-bouten, kabelbinders en afdichtingen worden direct toegepast in bijvoorbeeld oliepompen en kleppen.
V. Samenvatting
Samenvattend biedt PEEK, dankzij de unieke combinatie van eigenschappen – corrosiebestendigheid, hoge temperatuur- en drukbestendigheid, slijtvastheid, zelfsm smering en dimensionale stabiliteit – een oplossing voor de prestatieknelpunten van traditionele materialen onder extreme bedrijfsomstandigheden in de afdichting van pompen en kleppen. Het verbetert niet alleen de betrouwbaarheid en levensduur van afdichtingen aanzienlijk, waardoor de onderhoudskosten dalen, maar voldoet ook aan de eisen van reinheid en contaminatievrijheid in specifieke industrieën (zoals de halfgeleider-, farmaceutische en voedingsmiddelenindustrie). Met de trend van het vervangen van staal door kunststoffen en de lokalisatie van hoogwaardige apparatuur, zal de penetratiegraad van PEEK in dit cruciale basiscomponentengebied van pomp- en klepafdichtingen naar verwachting blijven toenemen.
