Идентификационные признаки отказов уплотнений на примере колец круглого сечения

Повреждения при монтаже

Описание. На уплотнении или элементах уплотнения видны небольшие срезы, вырывы, надрезы.
Действующие факторы. Острые кромки или углы на монтажных деталях или канавках. Ошибка в выборе размера эластомерного уплотнения. Эластомер с низкой твердостью/модульностью. Загрязнение поверхности уплотнения, стружка.
Рекомендуется устранить все острые кромки или углы на монтажных деталях или канавках.
Применить под уплотнение канавку более рациональной конструкции. Применить эластомер с
более высокой твердостью/модулем. Применить эластомер с антифрикционной объемной модификацией. Выполнить канавку под кольцо более рациональной конструкции. Использовать
уплотнение с правильными геометрическими размерами.

Газовыделение/экстракция ингредиентов

Описание. Диагностика этого вида отказа уплотнения часто затруднена. Уплотнение может выглядеть просто как уплотнение с недостаточным поперечным сечением.
Действующие факторы. Неправильно выбранные эластомер или технология вулканизации уплотнения. Высокий вакуум. Низкая твердость/модульность или использование низкомолекулярного пластификатора.
Рекомендуется исключить наличие пластификатора в резиновой смеси. Все уплотнения должны быть подвергнуты соответствующей второй стадии вулканизации с целью минимизации газовыделения.

Недопустимая деформация сжатия

Описание. На уплотнении видны вдавленные поверхности (соответствующие контактным
зонам) и на вдавленных поверхностях могут наблюдаться круговые трещины.
Действующие факторы. Неоптимальная конструкция канавок ошибка при расчете термического расширения эластомера или его объемного химического набухания, или же недопустимая деформация сжатия.
Рекомендуется перепроверить конструктивные размеры канавок с учетом материала для химических свойств и тепловых параметров уплотняемой среды.

Деградация в плазме

Описание. На уплотнении часто обнаруживается обесцвечивание, возможна эрозия эластомера
в местах экспозиции/выдержки в зоне плазмы, а также некоторая припудренность поверхности.
Действующие факторы. Химическая реакционная способность плазмы. Бомбардировка поверхности ионами. Электронная бомбардировка электронами (перегрев). Неоптимальная конструкция канавок. Несовместимость материала уплотнения с воздействием плазмы.
Рекомендуется устранить воздействие плазмы.

Спиральное скручивание

Описание. На уплотнении круглого сечения видны спиралеобразные вдавливания или
ложбины.

Действующие факторы. Технологические трудности монтажа или значительная деформация при сборке (статическое уплотнение). Низкая скорость поступательного перемещения. Эластомер с низкой твердостью/модулем. Нестабильная шероховатость поверхности
кольца круглого сечения (включая избыточное выступание линии облоя). Избыточная ширина канавки под кольцо. Нестабильная шероховатость или грубая обработка контактной поверхности канавки. Неправильная смазка.
Рекомендуется уточнить технологию монтажа эластомерного уплотнения. Применить
эластомер с более высокой твердостью/модулем. Применить эластомер с объемной антифрикционной модификацией. Выполнить канавку под кольцо более рациональной конструкции. Шероховатость поверхностей канавки выдерживать Ra.

Тепловая деградация эластомера

Описание. На уплотнении видны радиальные трещины, располагающиеся на поверхностях с максимальным воздействием температуры. Однако в ряде случаев, в результате воздействия избыточных температур эластомеры могут иметь зоны размягчения в виде блестящих поверхностей.
Действующие факторы. Температурные свойства эластомеров. Циклические выходы
уплотнения на температуры, превышающие допустимые, или циклические нагружения, вызывающие гистерезисные тепловыделения.
Рекомендуется заменить эластомер на другой материал с более высокой термической
стабильностью. Оценить возможность охлаждения уплотняемых поверхностей.

Абразивное изнашивание

Описание. На уплотнении или на части уплотнения видна поверхность со следами износа, параллельными или эквидистантными направлению движения или вращения контактной поверхности.
Действующие факторы. Грубые контактные поверхности. Температуры, превышающие допустимые. Рабочая среда с абразивными частицами. Недопустимая динамика взаимного перемещения уплотняемых деталей. Неудовлетворительная гладкость поверхности уплотнения.
Рекомендуется уменьшить шероховатость поверхностей канавок и контактной поверхности. Рассмотреть возможность применения эластомеров с антифрикционной объемной модификацией. Исключить абразив в уплотняемой среде.

Остаточная деформация сжатия (ОДС)

Описание. Уплотнение выглядит сплющенным в поперечном сечении, приплюснутые стороны соответствуют форме контактирующих поверхностей уплотнения.
Действующие факторы. Несовместимость с химической средой и/или с тепловыми условиями применения и перенапряжение сжатия. Незавершенная вулканизация эластомерного уплотнения. Применение эластомера с высоким ОДС. Избыточное объемное набухание эластомера в агрессивной химической среде.
Рекомендуется применить эластомер с низким ОДС. Для каждого уплотнения необходимо
применять правильные геометрические размеры канавки или гнезда.

Химическая деградация

Описание. На поверхностях уплотнения обнаруживаются множественные следы деградации
эластомера, включая вздутия, трещины, пузыри и обесцвечивания. В ряде случаев деградация обнаруживается только при физикохимических испытаниях.
Действующие факторы. Несовместимость с химической средой и/или с тепловыми условиями применения.
Рекомендуется выбрать химически стойкий эластомер.

Загрязнение

Описание. На поверхностях уплотнения или элементах уплотнения обнаруживается посторонний материал, вдавленный в сечение уплотнения, вырывы.
Действующие факторы. Технологическое загрязнение среды. Эластомер подвергнут реакционному воздействию или деградирует (например, под воздействием температуры).
Рекомендуется исключить уровень загрязнения эластомера при производстве и при упаковке уплотнений.

Скоростная декомпрессия (кессонное разрушение)

Описание. На поверхностях уплотнения или элементах уплотнения обнаруживаются пузыри,
трещины, вырывы. Газ адсорбируется в эластомере при высоком давлении и быстро выходит при понижении давления. Адсорбированный газ создает пузыри и разрыхляет поверхность эластомера
при быстром падении давления окружающей среды.
Действующие факторы. Быстропротекающие изменения давления. Эластомер с низкой
твердостью/модульностью.
Рекомендуется применить эластомер с более высокой твердостью/модулем. Снизить скорость сброса давления.

Выдавливание (экструзия) в зазор

Описание. На уплотнении или элементах уплотнения образуются бахромистые кромки
(обычно на стороне низкого давления), которые выглядят сплющенными.
Действующие факторы. Избыточные зазоры. Избыточное давление. Эластомер с низкой
твердостью/модульностью. Перенаполнение объема канавок для размещения уплотнения.
Неравномерный размер зазоров. Острые кромки или углы на монтажных деталях или канавках. Ошибка в выборе размера эластомерного уплотнения.
Рекомендуется уменьшить зазоры. Применить эластомер с более высокой твердостью/модулем, устранить все острые кромки или углы на монтажных деталях или канавках. Применить
канавку под уплотнение более рациональной конструкции. Использовать уплотнение с поддерживающими антиэкструзионными кольцами.