Įvadas
O-žiedaiyra svarbūs komponentai, užtikrinantys sandarinimo efektyvumą pramoninėse sistemose ir plačiai naudojami mašinų, chemijos, aviacijos ir kitose srityse. Tačiau kai darbo aplinkoje yra aukšta temperatūra, labai korozinis kuras ar dujos, įprastos guminės medžiagos yra linkusios sukietėti, plečiasi ir trūkinėti, o tai tiesiogiai veikia sistemos stabilumą ir saugą. Šis straipsnis prasidės nuo įprastų atšiaurių aplinkos sąlygų, kurios padės suprasti pagrindinius O-žiedų pasirinkimo punktus.
O-žiedai aukštos-temperatūros aplinkoje
Kai įranga ilgą laiką veikiama aukštesnėje nei 150 laipsnių temperatūroje arba patiria trumpalaikius aukštos temperatūros smūgius, pvz., variklio blokus, garų vožtuvus ir katilo flanšus, tai yra aukštos temperatūros veikimo sąlyga. Rizika, susijusi su aukšta-temperatūra aplinka, pirmiausia pasireiškia dviejose srityse:
• Laikini{0}}aukštos temperatūros smūgiai:Staigus temperatūros kilimas gali sukelti terminį įtrūkimą ir O-žiedo paviršiaus kalorėjimą;
• Ilgalaikis terminis{0}}senėjimas:Tai gali sukelti molekulinės grandinės nutrūkimą, padidėjusį kietumą, sumažėjusį elastingumą ir sandarinimo paviršiaus gedimą.
Įprasta guma patiria tūrinį susitraukimą ir per didelį suspaudimą esant aukštesnei nei 150 laipsnių temperatūrai, o esant 250 laipsnių temperatūrai gali net karbonizuotis ir įtrūkti.
Kurią O-žiedo medžiagą turėčiau pasirinkti?
Esant aukštai{0}}temperatūrai, svarbiausias reikalavimas yra gebėjimas atlaikyti aukštą temperatūrą.
FKM
Paprastai išlaiko struktūrinį stabilumą nuo -20 laipsnių iki 250 laipsnių, trumpą laiką gali atlaikyti aukščiausią 300 laipsnių temperatūrą ir efektyviai atsparus oksidacijai ir senėjimui aukštoje{5}}temperatūroje. Įprastoje aukštoje{6}}temperatūroje FKM O-žiedai gali išvengti trapumo ir sumažinti nuotėkio riziką.
FFKM
Atspari ekstremalioms temperatūroms nuo -20 laipsnių iki 320 laipsnių ir atspari korozijai, kurią sukelia specialios aukštos{4} temperatūros terpės, pvz., plazma. Esant ekstremalioms situacijoms, pvz., aviacijos ir erdvėlaivių variklių degimo kameroms ir aukštos temperatūros įrangai branduolinėje pramonėje, FFKM gali išspręsti įprastų medžiagų lydymosi ir karbonizacijos problemą, užtikrinant ilgalaikį sandarinimo vientisumą.
VMQ
Turi platų temperatūrų diapazoną nuo -60 laipsnių iki 200 laipsnių, prisitaiko prie kintančių žemos ir aukštos temperatūros sąlygų ir atitinka maisto- kokybės standartus. Esant tokiems scenarijams kaip aukštos ir žemos temperatūros talpyklų sandarinimas maisto perdirbimo įrangoje be aukšto slėgio apkrovų, tai gali išspręsti temperatūrų svyravimų sukeltą elastingumo praradimo problemą, tačiau reikalinga apsauginė konstrukcija, kuri kompensuotų nepakankamą mechaninį stiprumą.
O-žiedai įvairiose kuro aplinkose
Degalų sistemų guminius sandariklius paprastai veikia benzinas, dyzelinas, etanoliu{0}}maišytas kuras ir aromatinis kuras, kartu su vidutine ir aukšta 100–200 laipsnių temperatūra. Tipiškos taikymo sritys yra variklių degalų sistemos, naftos chemijos siurbliai ir aviacinių degalų tiekimo linijos.
Aromatiniai angliavandeniliai, esteriai ir priedai degaluose gali sukelti dvigubą gedimą:
• Gumos patinimas:Kuro molekulės prasiskverbia į medžiagą, padidindamos tūrį ir sumažindamos suspaudžiamumą, todėl prarandamas O-žiedo sandarinimo gebėjimas.
• Oksidacinis krekingas:Kuro priedai susijungia su deguonimi, todėl medžiaga sukietėja arba paviršius įtrūksta.
Kokią žiedo medžiagą reikėtų pasirinkti?
Kadangi kuro aplinką lydi vidutinė ir aukšta 100{1}}200 laipsnių temperatūra, sandarinimo žiedai turi ne tik turėti gerą atsparumą alyvai, bet ir tam tikrą atsparumo temperatūrai laipsnį.
NBR
Turi pagrindinį atsparumą alyvai ir gali būti atsparus korozijai nuo įprastos dyzelino ir hidraulinės alyvos. Tai gali išspręsti pagrindinio kuro išsipūtimo problemą, tačiau to reikia vengti naudojant aromatinį kurą ir aukštesnę{1}}temperatūrą, viršijančią 120 laipsnių.
01
HNBR
Atsparus daugumai degalų medžiagų, pvz., benzino ir dyzelino, ir gali atlaikyti nuo vidutinės{0}} iki-aukštos temperatūros, maždaug 150 laipsnių.
02
FKM
Atsparus aromatinio kuro korozijai ir gali atlaikyti iki 250 laipsnių temperatūrą. Jis gali išspręsti įtrūkimų ir brinkimo problemas, kurias sukelia labai korozinis kuras.
03
FFKM
Suderinamas su visų tipų degalais, nesukelia pavojaus išsipūsti ir maksimaliai atsparus 320 laipsnių temperatūrai. Ekstremaliomis sąlygomis, tokiomis kaip aviacinių degalų sistemos ir erdvėlaivių variklių kuro sandarikliai, jis gali atlaikyti įvairių specialių degalų koroziją, užtikrindamas nulinį nuotėkį.
04
O-Žiedai įvairiose dujų aplinkose
Dujų sandarinimo aplinka gali būti suskirstyta į inertiškas, ėsdinančias ir degias. Tipiškos taikymo sritys apima puslaidininkines vakuumines sistemas, vandenilio energijos įrangą, cheminius dujotiekius ir dujų talpyklas.
O-žiedai susiduria su skirtingais iššūkiais skirtingose dujų aplinkose:
• Pralaidumo sutrikimas:Inertinių dujų molekulės yra mažos ir lengvai prasiskverbia į guminę matricą, todėl sandarinimo kameroje sumažėja slėgis.
• Korozijos gedimas:Koroziją sukeliančios dujos reaguoja su guma hidrolizės/oksidacijos būdu, todėl medžiaga suyra.
• Sprogimo pavojus:Išsiliejusios degios dujos gali sprogti veikiamos atviros liepsnos. Dėl vandenilio guma gali sugerti vandenilį, išsiplėsti arba susidaryti mikroįtrūkimų, todėl sutrumpėja sandariklio tarnavimo laikas.
Kurią žiedo medžiagą turėčiau pasirinkti?
EPDM
Jis pasižymi mažu pralaidumo koeficientu ir puikiu atsparumu ozono senėjimui. Jo tanki molekulinė struktūra sumažina dujų prasiskverbimą. Tokiose srityse kaip apsauga nuo inertinių dujų, ji gali sumažinti slėgio nuostolius, atsirandančius dėl inertinių dujų prasiskverbimo.
FKM
Atsparus daugumai stiprių rūgščių ir šarminių dujų, jis gali padėti pašalinti medžiagų degradaciją, kurią sukelia korozinės dujos tokiose srityse kaip chloro dujotiekiai ir rūgščių dujų apdorojimo vožtuvai chemijos gamyklose.
PTFE
Pasižymi itin stipriu cheminiu inertiškumu ir gali atlaikyti stiprių oksiduojančių dujų ir itin ėsdinančių terpių eroziją, tačiau norint kompensuoti nepakankamą elastingumą, jį reikia derinti su elastiniais nešikliais, tokiais kaip FKM.
FFKM
Itin mažas dujų pralaidumas ir puikus atsparumas temperatūrai bei korozijai, plačiai naudojamas didelio{0}}grynumo įrenginiuose, pvz., puslaidininkinėse vakuuminėse kamerose ir vandenilio kuro elementuose.
O-žiedo pasirinkimas itin sudėtingose aplinkose
Reali pramoninė aplinka-dažnai yra sudėtinga „sudėtinga sąlyga“ su daugybe įtempių. Renkantis O-žiedus, vienu metu reikia atsižvelgti į tokius veiksnius kaip temperatūra, terpė, slėgis ir trintis.
Aukšta-temperatūra ir{1}}kuro turinčios aplinkos
Variklių degalų sistemos ir turbinos kuro linijos patiria aukštą temperatūrą ir degalų koroziją. Rekomenduojamas FKM su PTFE danga, nes jis atsparus kuro brinkimui, sumažina trintį ir pailgina sandariklio tarnavimo laiką.
Aukštos{0}}temperatūros ir ėsdinančių dujų aplinka
Cheminiuose reaktoriuose arba kosminės erdvės hidraulinėse sistemose yra aukšta temperatūra ir rūgštinės dujos. Reikėtų rinktis FFKM gumą, nes ji sujungia 320 laipsnių atsparumą temperatūrai ir cheminį stabilumą, išlaikant sandariklio elastingumą ilgą laiką.
Degalų ir dujų mišri aplinka
Aplinkose, kuriose sąveikauja kuro garai ir dujos, pvz., kuro garinimo sistemose, HNBR siūlo ekonomišką{0}}sprendimą, subalansuojantį alyvos atsparumą ir nepralaidumą.
Aukšto{0}}slėgio ir dinaminės trinties aplinka
Hidrauliniuose cilindruose arba stūmoklinio judėjimo sandarikliuose O-žiedai turi ne tik atlaikyti slėgį, bet ir apsaugoti nuo nusidėvėjimo. Rekomenduojame sudėtinę FKM ir PTFE struktūrą, kuri pasižymi dideliu stiprumu ir maža trintimi.
Pastabos, taikomos kitoms atšiaurioms aplinkoms
Be aukštos -temperatūros, degalų- ir dujinės aplinkos, O-žiedams iššūkių taip pat kelia šios sąlygos, todėl reikia tikslingai pasirinkti pagal medžiagos savybes:
• Žemos{0}}temperatūros aplinka:Poliariniuose įrenginiuose arba skysto azoto sistemose temperatūra yra itin žema, todėl įprasta guma sukietėja ir praranda elastingumą. VMQ ir FVMQ siūlo gerą lankstumą žemoje{1}}temperatūrose, išlaikant švarų sandarumą.
• Ozono ir UV poveikio aplinka:Lauko įranga, ilgą laiką veikiama UV ir ozono, yra linkusi įtrūkti ir senti. EPDM ir HNBR yra atsparūs ozonui ir UV{1}}, todėl pailgėja jų tarnavimo laikas.
• Stiprios rūgštinės ir šarminės skystos terpės:Cheminių medžiagų laikymo talpyklose ir reaktoriuose O-žiedai turi būti atsparūs rūgščių ir šarmų korozijai. PTFE ir FFKM yra chemiškai inertiški, neleidžia įtrūkti ir išsipūsti, todėl užtikrina stabilų sandarumą.
• Vakuuminis ir didelio{0}}grynumo proceso aplinka:Puslaidininkių ir didelio{0}}grynumo procesams reikalingas mažas pralaidumas ir mažas ištekėjimas. FFKM ir didelio-grynumo FKM turi tankias molekules, kurios sumažina dujų prasiskverbimą ir užtikrina proceso saugumą.
• Didelio{0}}dėvėjimosi ir didelio{1}}poveikio aplinka:Hidraulinių cilindrų ir stūmoklinių mechanizmų O-žiedai gali nusidėvėti. Padengimas PTFE arba nusidėvėjimui atspariu -FKM/HNBR padidina atsparumą dilimui ir pailgina tarnavimo laiką.
• Drėgna ir karšta aplinka:VMQ ir FKM palaiko elastingumą ir matmenų stabilumą karštoje ir drėgnoje aplinkoje, todėl tinka naudoti katiluose ir garo vamzdynuose.
Išvada
Susidūrus su skirtingomis atšiauriomis eksploatavimo sąlygomis, svarbu išanalizuoti galimus O-žiedų gedimo mechanizmus ir pasirinkti iš atitinkamų medžiagų pagamintus O-žiedus, kad būtų užtikrintas ilgalaikis stabilus ir patikimas sistemos veikimas. „Ningbo Zhonggao“, pirmaujantis nestandartinių sandarinimo žiedų gamintojas, specializuojasi kuriant aukštos-kokybės, pritaikytus O-žiedus, atitinkančius įvairius sandarinimo reikalavimus. Nedvejodamisusisiekite su mumisdaugiau tinkinimo sprendimų.
