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圆形橡胶圈永久压缩变形后,低压密封会先失效

作者:云获客 来源: 技术分享 2 次浏览

圆形橡胶圈长期受压后断面弹不回原高,接触压力下降。高压时介质仍能把橡胶压向密封面,压力一低这种帮助就消失,渗漏会先出现在低压。

圆形橡胶圈永久压缩变形后,低压密封会先失效

圆形橡胶圈放进沟槽以后,断面被上下两侧压成扁形,靠恢复原形的弹性把密封面压住,刚装上时这股接触压力最大。压缩状态持续下去,橡胶内部的分子链会发生滑移,卸掉约束以后断面回不到原来的高度,棱角也会变圆。这种永久变形不是表面被磨掉一圈,而是弹性本身衰退,密封面上剩下的比压随之下降。把旧圈和新圈叠在一起比高度,差值往往一眼就能看出来,发木的那一只已经贴不实。

沟槽深度和圈的断面尺寸决定一开始压得多紧。压得过紧时内部应力高,在热油里很快变矮;压得过松时,刚装上接触压力就勉强,稍有变形便失去密封。永久变形后的圈放回原来的槽,四周会留下贴不实的缝,介质不必等到密封面划伤就会从缝里渗出。压缩率是否合适,要在圈还富有弹性时判断,不能等变矮以后再从渗漏倒推。

低压工况为何先渗漏

介质压力较高时,压力作用在橡胶圈暴露的一侧,把断面推向沟槽的低压侧,并进一步挤紧密封面。这种自紧能补上一部分已经失去的弹性,所以高压试压往往还不漏。压力降下来以后,自紧迅速减弱,密封只剩下橡胶自身那点回复力。回复力低于维持接触所需的数值时,低压运行或卸压过程就会先渗出介质。因此高压试压通过,仍不能证明这只圈在低压下还能密封。

停机卸压、切换到低压回路,以及低负荷下长时间保压,都是这种渗漏容易暴露的时刻。渗出多表现为接合面缓慢渗湿,而不是高压下的一股喷射。把系统压力重新抬高,渗湿有时又暂时停止,因为自紧重新参加了工作。随压力降低才出现的渗漏,和越压越漏的划伤、缺口不是同一条路径。记录压力升降时渗湿是否跟着消失,就能把这条路径认出来。

和挤伤硬化怎样分开

被间隙咬伤的橡胶圈,低压侧有缺口、毛边或被撕下的薄片,断面不再是完整的扁圆。永久压缩变形的圈外廓仍然连续,只是高度不够,表面没有撕裂纹。化学溶胀会让橡胶变软变大,手感发黏,甚至把沟槽堵满。热老化则使表面发硬并出现龟背状裂纹,和整体变矮但表面仍完整的压缩变形不是一回事。外廓连续而且只是变矮,才要按永久变形来处理。

安装时拧成麻花的圈,泄漏沿扭转的那一段出现,拆下来能看到断面翻滚,其余段落仍有弹性。永久变形的圈在槽里姿态正常,圆周上各处高度比较均匀。沟槽里留有旧垫或金属屑时,新圈只有一处被压得特别扁,其余还圆,渗漏出在压得轻的一侧。整圈均匀变矮,才是长期受压造成的永久变形。局部特别扁的圈,应先清理沟槽里的异物,再判断是不是材料本身衰退。

工作温度偏高会明显加快变矮的速度,同一种橡胶泡在热油里失去的高度远多于常温存放。介质若与橡胶不相容,往往先溶胀或先发硬,压缩变形只是后面跟着出现的现象。判断时要把使用温度、介质种类和拆下的断面放在一起看。不能只因为用的时间长,就认定弹性已经丧失。断面又软又大时,要先查介质是否把橡胶泡胀,而不是先判成压缩变形。

储存不当也会在装机以前留下变形。橡胶圈长期压在箱底,或者被折成死弯,局部断面已经变扁,装进沟槽后初始接触压力就不均匀。这种圈还没有沾过介质,表面没有溶胀痕迹,可是松手以后回弹很慢。领用时要看整圈是否还圆,不要把库存里压坏的圈装进需要低压密封的部位。回弹很慢的圈装上去,低压一保就会从变扁的那一段渗出来。

已经明显变矮的橡胶圈,不能靠继续拧紧法兰来恢复。沟槽深度是固定的,额外的压紧力并不会把断面重新撑高,还可能把沟槽两侧的金属挤出毛刺。应当更换新圈,并核对这种橡胶是否耐得住工作温度和介质。新圈装入以后,低压保压和高压保压都要做,只做高压试压会把这类缺陷放过。卸压过程中若出现渗湿,正是这种试压最应该抓住的现象。

运行中若只有卸压阶段渗湿,重新升压后又变干,而且拆下的圈各处一样矮、没有缺口,永久压缩变形就是直接原因。升压越高漏得越快,或者断面上带着撕裂的薄片,就要改去查间隙咬伤和密封面划伤。把这两种形貌分开,才不会把还能用的沟槽修掉,也不会把已经没有弹性的圈再装回去。高度差和有没有缺口,是永久变形与间隙咬伤两条路径的分界。