常用“O”形密封圈失封原因分析

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所屬分類:密封圈
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在石油化工機械等行業“O”形密封圈的使用十分廣泛,但在使用和保管過程中如果儲存和使用不當,則會造成“O”形密封圈的失效。如不及時發現和更換,就會造成事故。因此對其損壞原因進行分析有利于及早判斷可能出現的問題,及時解決,就會避免因一處小小的原因而造成的損失。

1“O”形密封圈損壞原因分析

1.1儲存環境造成的損壞

在以下環境中儲存都可致“O”形密封圈失效:(1)當“O”形密封圈暴露在高溫或氧化環境時,因氧化作用造成橡膠分子產生附加交聯;(2)當“O”形密封圈暴露在氧化、紫外線或放射環境時,橡膠分子鏈發生斷裂,產生裂紋;(3)當“O”形密封圈暴露在半潮濕或有化學污染物存在的環境時,會導致橡膠分子結構發生改變。

1.2安裝時產生斷裂

在安裝的過程中,如果操作不當,會使“O”形密封圈發生斷裂:(1)壓縮超過橡膠的緊度極限;(2)被外包裝上的鉤狀物體刻劃或刺穿;(3)拉伸超過“O”形密封圈的最大拉抻限度;(4)安裝時被支撐圈夾住或切磨。

1.3壓縮變形(損壞)

會造成“O”形密封圈損壞原因:(1)不相容的化學環境引起“O”形密封圈膨脹;(2)“O”形密封圈槽與密封面之間間隙太小,生產較大的擠壓力;(3)環境溫度過高,造成“O”形密封圈變硬或失去彈性;(4)“O”形密封圈在成形時成形不徹底;(5)“0”形密封圈本身抗壓縮變形性差;(6)“O”形密封圈的較重的軸狀工具或心軸平放,造成“O”形密封圈一側方向長期承受較重軸狀工具或心軸的全部重量,引發形變。

1.4密封圈擠入密封間隙造成剝皮損壞

“O”形密封圈通常在以下情況下會發生擠壓刨蝕剝皮:(1)對于一個特定的橡膠配方的“O”形密封圈,在操作溫度下,承壓面的壓差過大。(2)在操作溫度下,由于其它化學因素的影響,“0”形密封圈的物理特性降低。(3)“O”形密封圈密封的部件之間間隙變大。(4)“O”形密封圈上下壓差增大,造成剝皮增加。(5)“O”形密封圈槽邊緣有臺階。

1.5支撐圈擠入密封間隙造成斷裂損壞

造成“O”形密封圈斷裂損壞原因:(1)對于一個特定材料的支撐圈,在操作溫度下,支撐圈承壓面的壓差過大;(2)支撐圈附近的密封間隙變大;(3)支撐圈本身設計存在缺陷或材質強度不夠。

1.6低溫時“0”形圈失封

當溫度低于某一值時,“O”形密封圈橡膠會彈性降低,這時“O”形密封圈要恢復到原始密封狀態出現彈力不足。

1.7“0”形密封圈磨損失封

會造成“O”形密封圈磨損失封。主要原因有:

(1)低速縱向或旋轉運動?!癘”形密封圈接觸的密封面加工的太粗糙、不平坦、有腐蝕、有毛刺、有鍍層脫落等,這些都會引起磨損。(2)高速縱向或旋轉運動?!癘”形密封圈接觸的密封面加工的太粗糙或太軟,密封面粗糙會引發前面所說的任何磨損。(3)流體中的研磨顆粒(砂粒)也會引起密封件磨損。

2“O”形密封圈正確的保管和使用方法

2.1正確的儲存環境

建議對橡膠制品儲存環境:(1)環境溫度不超過120。F(49℃);(2)避光(特別是太陽光)存放;(3)遠離具有氧化工作環境;(4)遠離放射性設備工作區;(5)密封(特別是氧氣)保存;(6)遠離化學污染源。

2.2正確的安裝方法

(1)安裝到位后應近距離仔細進行檢查,更換有刻劃或刺穿的“O”形密封圈。(2)安裝時過度拉伸,“O”形密封圈會產生裂紋或膨脹,易于發現。(3)安裝具有凹面的或不規則面“O”形密封圈,其內、外徑應具備一定的間隙和錐度。

2.3防止壓縮變形方法

防止壓縮變形的方法有三種。(1)選擇性能較好的橡膠配方,具有能夠不斷恢復到原始形態的能力。(2)用專用“0”形密封圈組裝工具,保證“O”形密封圈被合理的壓縮。(3)正確存放“O”形密封圈工具,使重軸狀部件或心軸的重量不是作用在“O”形圈的一個點或面上。

2.4防止密封圈擠入密封間隙造成剝皮損壞

(1)選擇正確的橡膠配方。最好是提供商建議配方的“O”形密封圈。(2)檢查“O”形密封圈槽與工具的直徑。工具連接偏心有時也可能使“O”形密封圈在某一點出現間隙過大。(3)使用支撐圈來增加“0”形密封圈的抗壓差能力。

2.5防止支撐圈擠入密封間隙

(1)“0”形密封圈支撐圈主要是玻璃鋼特氟綸和玻璃鋼PEEK,玻璃鋼PEEK支撐圈在高溫時具有很好的抗拉伸特性。(2)使用具有凹面的支撐圈在壓力增加時,凹面的內外邊緣向外展開,增加“O”形密封圈、支撐圈排列的持壓能力。

2.6防止低溫時“O”形密封圈失封

在橡膠接近玻璃化轉變溫度時,會失去彈性,不同的聚合物橡膠失去彈性的溫度不同,但溫度較低時均會彈性降低,因此在選擇橡膠配方時必須要考慮低溫密封要求。

2.7防止“O”形圈磨損失封

(1)短期密封低速運動部件。用密封面光潔度小于62RMS、“O”形密封圈槽光潔度125 RMS。(2)長期密封高速運動部件。密封面的加工光潔度不能低于5 RMS。(3)防止砂粒等研磨顆粒進入工作液。過濾工作液或在工作液進入工具處包裹濾網,防止工作液中的研磨顆粒接觸密封面和“O”形密封圈。

3 結論

密封是保證流體動力系統工作的最基本也是最重要的裝置,如果密封不好,將會加大系統和元件的泄漏,使系統壓力和容積效率降低,浪費能量,嚴重時將導致系統不能正常工作,同時密封不良還會導致油液外泄,污染環境。

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