一台设备装上去的时候密封好好的,过了半年就开始渗油。换一个密封件又好了,再过几个月又漏。这种情况做设备维护的人应该都遇到过。问题十有八九出在橡胶密封件的压缩永久变形上。
说白了这个东西就是橡胶在长期受压状态下变形了,松不回去了。密封件靠的就是弹性形变来填充密封间隙。如果压缩变形后回弹不到位,密封面上就出现了缝隙,介质自然就漏过去了。
压缩永久变形率怎么测?标准方法是GB/T 7759。把橡胶试样压缩到原始高度的25%或30%,在规定的温度下保持一定时间(通常是70°C×24小时或者100°C×72小时),然后松开,等30分钟后测量变形量。计算公式很简单:(原始高度-回复后高度)/(原始高度-限制器高度)×100%。这个数值越小说明弹性越好。
不同的橡胶材料压缩永久变形差异很大。NBR(丁腈橡胶)在100°C下24小时的压缩永久变形率一般在20%-40%之间。FKM(氟橡胶)可以做到10%-20%。硅橡胶(VMQ)虽然耐高低温好,但压缩永久变形往往偏大。所以不能光看耐温等级来选密封材料,压缩永久变形这个指标同样重要。
还有一个影响因素是压缩率。设计密封结构的时候,O型圈的压缩率通常在15%-25%之间。有些人觉得压得越紧密封越好,但实际上压缩率超过25%以后,密封效果提升不大,反而加速了压缩永久变形的产生。做破坏性测试的时候,把压缩率提高到30%,很多密封件1000小时后回弹率不到50%。
介质兼容性也是一个大问题。有些橡胶跟特定的油品接触后会溶胀,溶胀后的体积变化导致压缩率改变,也出现密封失效。用IR光谱分析一下油品成分,再对照橡胶的耐介质数据表,就能判断是不是介质导致的问题。
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