Tömítés-hibadiagnosztika

Leírás

A gyűrű helytelenül van összenyomva, vagy rossz arányban tölti ki a hornyot, mert a mérete vagy a horony geometriája nem illeszkedik az alkalmazáshoz. Ez kezdettől fogva szivárgásban vagy a kerület mentén egyenetlen kopásban jelentkezik.

Lehetséges okok

• A választott gyűrűméret (ID × keresztmetszet) nem illeszkedik a horonyhoz.
• A horony mélysége vagy szélessége hibás (helytelen összenyomás vagy kitöltési arány).
• A horony tervezésekor figyelmen kívül hagyták az anyag térfogatváltozását (duzzadását).

Megoldás

• Számítsa újra az összenyomást és a kitöltési arányt a szabványok szerint (ISO 3601, horonytáblázatok).
• Ellenőrizze a gyűrűméretet a horonyhoz képest — használja a helyes ID-t és keresztmetszetet.
• Duzzadást okozó közeg esetén tervezze a hornyot a térfogatváltozásra való ráhagyással.

Leírás

A gyűrű elveszíti eredeti kör keresztmetszetét, és tartósan lapított marad, így már nem fejt ki tömítőerőt. Hosszan tartó összenyomás során, megemelt hőmérsékleten alakul ki, amikor az anyag elveszíti rugalmasságát.

Lehetséges okok

• A működési hőmérséklet túl magas az adott anyaghoz.
• A gyűrű túlzott vagy hosszan tartó összenyomása.
• Az adott körülményekhez gyenge maradó alakváltozással szembeni ellenállású anyag.

Megoldás

• Válasszon jobb maradó alakváltozással szembeni ellenállású anyagot (FKM, FFKM).
• Csökkentse az összenyomást a szabvány által ajánlott értékre.
• Ellenőrizze, hogy a működési hőmérséklet az anyag tartós tartományán belül van-e.

Leírás

A gyűrűt rugalmas tartalékán túl nyomják össze, ami túlterheli és tönkreteszi, mielőtt elérné a szokásos élettartamot. Gyakran a közeg vagy a hőmérséklet hatására bekövetkező, figyelmen kívül hagyott anyag-térfogatváltozásokkal függ össze.

Lehetséges okok

• A horony túl sekély a választott gyűrű-keresztmetszethez.
• Figyelmen kívül hagyott anyagduzzadás — a duzzadás után a gyűrű meghaladja a horony befogadóképességét.
• A mechanikus összenyomáshoz hozzáadódó hőtágulás.

Megoldás

• Tervezze a hornyot a térfogatváltozásokra való ráhagyással (kitöltési arány < 90 %).
• Válasszon az adott közeghez alacsony duzzadású anyagot (ellenőrizze a kompatibilitási táblázatban).
• Ellenőrizze a teljes összenyomást a hőtágulással együtt.

Leírás

A magas nyomáson az anyagba beoldódott gáz a nyomás gyors esésekor hevesen kitágul, és belülről szakítja szét a gyűrűt. A felületen hólyagok, repedések vagy felhasadások jelennek meg. Tipikus a gáz- és olaj-/gázipari alkalmazásoknál.

Lehetséges okok

• Gyors nyomásváltozások gáznemű környezetben (dekompressziós ciklusok).
• AED-álló keverékszerkezet nélküli anyag.
• Magas gáztelítettségi nyomás a dekompresszió előtt.

Megoldás

• Válasszon AED / RGD tanúsított anyagot (FKM vagy FFKM AED minőségben).
• Lassítsa a dekompresszió sebességét, ahol a folyamat lehetővé teszi.
• Alkalmazzon nagyobb keménységet és szorosabb hornyot a jobb mechanikai alátámasztáshoz.

Leírás

Vákuumban az elasztomerből elpárolognak az illékony összetevők (különösen a lágyítók), így a gyűrű tömeget veszít, megkeményedik és zsugorodik. Ez a tömítőerő elvesztéséhez és a vákuumtér szennyeződéséhez vezet. Kritikus a félvezető- és vákuumalkalmazásoknál.

Lehetséges okok

• Magas vákuumnak kitett, lágyítóval töltött elasztomer.
• Magas illékony adaléktartalmú anyag.
• A párolgást gyorsító megemelt hőmérséklet.

Megoldás

• Válasszon alacsony kigázosodású anyagot (FFKM low-outgassing minőségben).
• Kerülje a magas lágyítótartalmú keverékeket.
• Kritikus alkalmazásoknál ellenőrizze a vákuum- / félvezető-tanúsítást.

Leírás

A gyűrű elvágódik, megkarcolódik vagy kicsorbul, miközben a szerelés során éles éleken, meneteken vagy hornyokon húzzák át. A sérülés bevágások vagy hiányzó anyagdarabok formájában látható, és azonnali szivárgást okoz.

Lehetséges okok

• Éles élek, menetek vagy sorják a szerelési útvonalon.
• Hiányzó bevezető letörés (kúpos megvezetés) a tengelyen vagy a házban.
• Elégtelen kenés a szerelés során.

Megoldás

• Törje le és sorjázza le a szerelési útvonalon lévő összes élt.
• Használjon szerelőtüskét / -hüvelyt a menetek és hornyok felett.
• A gyűrűt szerelés előtt kenje meg kompatibilis kenőanyaggal.

Leírás

Dinamikus alkalmazásnál a gyűrű felülete fokozatosan lekopik az ellenfelülettel szembeni mozgástól, különösen ha az durva vagy koptató részecskéket hordoz. Lapított, kopott felületekként és anyagveszteségként jelentkezik.

Lehetséges okok

• Túl durva ellenfelület (magas Ra).
• Koptató részecskék (iszap, homok) a közegben.
• Elégtelen kenés dinamikus alkalmazásban.

Megoldás

• Válasszon kopásálló anyagot (PU dinamikához, XNBR koptató közegekhez).
• Javítsa az ellenfelület felületi minőségét az ajánlott Ra értékre.
• A koptató részecskék ellen alkalmazzon lehúzógyűrűt vagy jobb szűrést.

Leírás

Nagy nyomás alatt a gyűrű egy része az alkatrészek közötti résbe préselődik, és fokozatosan leszakad, jellegzetes „lerágott” peremet hagyva. Nagy nyomás, nagy rés és puha anyag kombinációjából alakul ki.

Lehetséges okok

• Nagy nyomás túl nagy réssel kombinálva.
• Túl puha anyag (alacsony Shore-keménység).
• Hiányzó alátámasztó (back-up) gyűrű.

Megoldás

• A réskinyomódás ellen alkalmazzon PTFE alátámasztó (back-up) gyűrűt.
• Válasszon nagyobb keménységet vagy réskinyomódással szemben ellenállóbb anyagot (PU).
• Csökkentse az alkatrészek közötti rést a szabvány szerinti értékre.

Leírás

Lassú alternáló (oda-vissza) mozgásnál a gyűrű csúszás helyett megcsavarodik a tengelye körül, ami a kerület mentén 45°-os spirális repedéseket okoz. Tipikus a hosszú, elégtelenül kent hidraulikus és pneumatikus hengereknél.

Lehetséges okok

• Elégtelen kenés lassú alternáló mozgásnál.
• Túl nagy súrlódási ellenállás (durva felület, nagy összenyomás).
• Egyenetlen mozgás, amely részben csúszást, részben gördülést okoz.

Megoldás

• Javítsa a kenést, és csökkentse a felületi súrlódást.
• Fontolja meg az X-gyűrű (quad ring) alkalmazását, amely kevésbé hajlamos a megcsavarodásra.
• Ellenőrizze a mozgás egyenletességét és a gyűrű összenyomását.

Leírás

Az anyag hőmérsékleti határértékének tartós túllépése megkeményedést, elridegedést és radiális repedések kialakulását okozza. A felület gyakran fényes vagy beégett. Az anyag elveszíti rugalmasságát és tömítőképességét.

Lehetséges okok

• Az anyag tartós határértéke fölötti működési hőmérséklet.
• Helyi túlmelegedés (súrlódási hő, forró pontok).
• A hőmérsékleti csúcsokra alulméretezett anyag.

Megoldás

• Válasszon magasabb hőmérsékleti felső határú anyagot (FKM 200 °C-ig, FFKM 230 °C fölött).
• Statikus, magas hőmérsékletű alkalmazásoknál fontolja meg a széles tartományú VMQ (szilikon) használatát.
• Szüntesse meg a helyi túlmelegedés forrását, vagy javítsa a hűtést.

Leírás

A közeg kémiailag megtámadja az elasztomert, amely az összeférhetetlenség típusától függően megduzzad, meglágyul, megkeményedik vagy lebomlik. A gyűrű térfogatának, tömegének, keménységének vagy színének megváltozásában jelentkezik. A korai meghibásodás leggyakoribb oka.

Lehetséges okok

• Az anyag összeférhetetlensége a működési közeggel.
• A közeg vagy az adalékok megváltozása az anyag újraértékelése nélkül.
• A kémiai lebomlást gyorsító megemelt hőmérséklet.

Megoldás

• Ellenőrizze a kompatibilitást a kémiai táblázatban, és válasszon ellenálló anyagot (FKM a legtöbb savhoz/üzemanyaghoz, FFKM oldószerekhez és a legagresszívebb közegekhez).
• A közeg megváltozásakor mindig értékelje újra az anyagválasztást.
• Agresszív közeg és hőmérséklet kombinációja esetén fontolja meg az FFKM-et.

Leírás

Plazmás folyamatokban (különösen a félvezetőgyártásban) a reaktív ionok erodálják a gyűrű felületét, amely porlik, elszíneződik és tömeget veszít. Gyakran súlyosbítja egy rossz horony, amely a felület nagyobb részét teszi ki a plazmának. A folyamat részecskeszennyezéséhez vezet.

Lehetséges okok

• Reaktív plazmának való kitettség a folyamatkamrában.
• Rossz horony, amely a gyűrű felesleges felületét teszi ki.
• Plazmaálló keverék nélküli anyag.

Megoldás

• Válasszon plazmaálló anyagot (FFKM speciális félvezető minőségben).
• Tervezze úgy a hornyot, hogy minimalizálja a gyűrű kitett felületét.
• Ellenőrizze az anyag tisztaságát és a félvezetőfolyamatokhoz szükséges tanúsítását.

Megfigyelés

Elvékonyodott tömítőajak, gyengülő tömítés, fokozatosan növekvő szivárgás.

Lehetséges okok

• Normál élettartam-vég (EOL), koptató tengely vagy elégtelen kenés.

Megoldás

• Cserélje ki a szimmeringet; korai kopás esetén javítsa a tengely felületi minőségét és a kenést, vagy válasszon kopásállóbb anyagot.

Megfigyelés

Rideg tömítőajak radiális repedésekkel, a rugalmasság elvesztése.

Lehetséges okok

• Túlmelegedett tömítőajak (nagy sebesség, gyenge kenés vagy rossz anyag) → oxidáció.

Megoldás

• Válasszon hőállóbb anyagot (FKM, HNBR), és ellenőrizze a tömítőajak kerületi sebességét és kenését.

Megfigyelés

Deformálódott, meglágyult tömítőajak a tömítőél elvesztésével.

Lehetséges okok

• Kémiai összeférhetetlenség — a választott anyag nem felel meg a közegnek.

Megoldás

• Ellenőrizze a kémiai táblázatban a kompatibilitást, és válasszon ellenálló anyagot (FKM olajokhoz, üzemanyagokhoz és a legtöbb vegyszerhez).

Megfigyelés

Megégett tömítőajak, fekete szénlerakódás, beégett horony a tengelyen.

Lehetséges okok

• Szárazonfutás, mielőtt indításkor kialakulna a kenés.

Megoldás

• Biztosítsa a tömítőajak kenését indítás előtt; ahol a szárazonfutás kockázat, válasszon szárazonfutásra alkalmas anyagot (PTFE).

Megfigyelés

A tömítőajak rászorító erejének gyors elvesztése, hirtelen szivárgás.

Lehetséges okok

• A rugó szerelés közben kiesett, vagy elkorrodált (agresszív közeg).

Megoldás

• Szerelés közben ellenőrizze a rugó beülését; agresszív közegeknél használjon rozsdamentes acél (SS) rugóval ellátott szimmeringet.

Megfigyelés

Azonnali szivárgás már indításkor, láthatóan kifordult tömítőajak.

Lehetséges okok

• Szerelési hiba — a tömítőajak fennakadt egy letörésen vagy meneten, és visszahajlott.

Megoldás

• Használjon szerelőhüvelyt a letörések és menetek felett, kenje meg a tömítőajakot, és sajtolja be merőlegesen; szerelés után ellenőrizze a tömítőajak helyzetét.

Megfigyelés

Bevágások és karcok a tömítőajak tömítőélén.

Lehetséges okok

• Reteszhornyok, bordák, menetek vagy sorják sértették meg a tömítőajakot szerelés közben.

Megoldás

• Sorjázza le a tengelyt, fedje le a reteszhornyokat és meneteket szerelőhüvellyel, és szerelje fel védőtüske felett.

Megfigyelés

A tömítőajak által a tengelybe kopott, látható lépcső (horony).

Lehetséges okok

• Hosszú távú kopás vagy túl puha tengely (< 45 HRC).

Megoldás

• Szereljen fel javítóhüvelyt (Speedi-Sleeve típus) vagy eltolt távtartót egy új futófelülethez; használjon keményebb tengelyt (≥ 45 HRC).

Megfigyelés

Egyenetlen tömítőajak-kopás, periodikus (lüktető) szivárgás.

Lehetséges okok

• Elhajlott tengely vagy elkopott csapágyak — ütés > 0,05 mm TIR.

Megoldás

• Javítsa ki a tengely beállási hibáját, és cserélje ki az elkopott csapágyakat úgy, hogy az ütés 0,05 mm TIR alá csökkenjen.

Megfigyelés

Az olaj a külső átmérő (OD) és a furat között szivárog.

Lehetséges okok

• Fém külső átmérő (OD) tökéletlen (pl. alumínium) vagy karcos furatban.

Megoldás

• Használjon gumírozott külső átmérőjű (OD) szimmeringet, amely a tökéletlen furatot is tömíti; ellenőrizze a furat felületi minőségét és állapotát.

Megfigyelés

A tömítőajak hátranyomódott, a tömítés elmozdult vagy kinyomódott.

Lehetséges okok

• 0,05 MPa fölötti nyomás alátámasztás nélkül, szabványos kisnyomású szimmeringnél.

Megoldás

• Használjon nagynyomású típusú szimmeringet, vagy csökkentse a nyomást a határérték alá; nagyobb sebességeknél tovább csökkentse a nyomást.

Megfigyelés

Finom repedések a tömítőajak gumiján vagy a külső átmérőn (OD).

Lehetséges okok

• Tárolás / UV / ózon stabilizátor nélküli anyagoknál (NBR, ACM).

Megoldás

• Tárolja UV-től és ózontól védve; kültéri alkalmazáshoz válasszon ózonálló anyagot (FKM, esetleg HNBR).

Megfigyelés

A tömítőajak gyors kopása látható koptató karcnyomokkal.

Lehetséges okok

• Koptató részecskék megkerülték a gyenge vagy hiányzó porvédő ajakot.

Megoldás

• Használjon kétajkú szimmeringet (porvédő ajakkal), vagy szereljen fel elé egy V-gyűrűt; javítsa a szennyeződések kizárását.