O型圈失效的类型

O型圈可能由于不同的原因而失效,无论是化合物选择不当还是与O型圈槽设计不兼容。通过分析出现故障的O形圈并找出原因,可以调整所用O形圈的类型和/或改进设备设计以防止密封失败。下面,我们将对出现故障的O形圈最常见的现象,导致这些O形圈发生故障的原因进行分解,并进行哪些更改以防止这种故障在应用程序中发生。单击以下任何O形圈故障类型,以跳至其相应部分。

磨损

所见:O 形圈的外表面略有裁剪。 O 形圈的某些部分可能会出现轻微的划痕和较深的切口,甚至断裂。

原因:动态环境是 O 形圈磨损最常见的情况。这是由于外壳和 O 形圈外表面之间的持续摩擦所致。如果安装时O 形圈没有润滑,则可能会出现更高的磨损风险。

如何预防:确保密封系统的正确润滑非常重要,Global O-Ring and Seal 提供O-LubeSuper O-LubeO-Ring Grease ,以提高 O-Ring 的耐磨性。

化学降解

观察结果:对于应用中的化学暴露,O 形圈可能会出现多种迹象,例如裂纹、污渍、变色或硬度差异。

原因:特定化学物质与某些 O 形圈材料的相互作用不同。这可能会导致使用后 O 形圈材料变硬。或者,O 形圈的硬度和强度会降低,这会软化材料并使 O 形圈从其初始形状扭曲。

如何预防:选择正确的 O 形圈材料对于确保密封件能够在应用中表现出耐化学品性至关重要。当温度较高且 O 形圈处于过压状态时,化学降解会发生得更快。使用化学兼容性交互工具,可以选择多种化学品来立即显示推荐的 O 形圈材料。

化学溶胀

所见现象:整个 O 形圈都可以看到膨胀和冒泡,或者仅在受化学品影响的特定区域可以看到膨胀和冒泡。话虽如此,O 形圈可能看起来比原来的形状更大。

原因:当化学物质渗透密封件时,O 形圈中会发生化学膨胀。增加的密封体积会损害O 形圈的强度和密封功能。

如何预防:使用推荐的不同 O 形圈材料,因为它能够抵抗应用中的特定化学品。使用化学兼容性交互工具,可以选择多种化学品来立即显示推荐的 O 形圈材料。

压缩形变

所见: O 形圈横截面的表面已整平以符合凹槽。此时,O 形圈无法恢复到其圆形横截面形状。

原因:在高温下,O 形圈的弹性会降低并且无法恢复到其初始形状。应用中的应力和高温可能会将横截面形状从圆形变为更扁平的椭圆形。另一个原因是 O 形圈槽太紧。

如何预防:增加具有更高硬度和更高工作温度的 O 形圈有助于保持 O 形圈的功能。还应检查O 形圈凹槽设计,以确保 O 形圈不会受到过多挤压。此外,在您的应用中使用支撑环可以降低 O 形圈被压成永久椭圆形的可能性。

安装造成的损坏

所见:O 形圈表面外缘上因安装不当而造成的精确凹口。

原因: O 形圈未正确润滑和/或安装在具有锋利边缘的应用中。此外,如果 O 形圈太大或太小而无法装入其指定的凹槽,则可能会在安装过程中导致刮削。

如何防止:用胶带粘住边缘可以帮助避免安装过程中出现凹口。此外,Global O 形圈和密封件还提供O 形圈的尺寸和润滑配件,以确保以正确的方式将正确尺寸的 O 形圈安装到位,以避免早期安装损坏。

挤压和蚕食

所见现象:在 O 形圈承受较低压力的一侧可以观察到咬边或褶边边缘。

原因: 在高压下,O 形圈被推入间隙。压力波动会导致间隙的打开和关闭。这会将 O 形圈挤压在配合表面边缘内,从而导致 O 形圈的低压端挤出,并在从应用中取出时出现褶皱。

如何预防:建议使用硬度更高的 O 形圈。如果使用硬度为 70 的 O 形圈,请考虑增加至硬度为 90(广泛采用NitrileViton®材质)。此外,在您的应用中使用支撑环可以降低 O 形圈被间隙挤压的可能性。

排气

所见:在典型情况下,O 形圈没有显示出明显的差异。在极少数情况下可以看到尺寸略有减小。

原因:在真空环境中,构成 O 形圈的分子被汽化。这可能会影响真空效率并污染环境。

如何预防:验证哪种 O 形圈材料适合该应用非常重要。检查O 形圈化合物数据表,以评估不同材料的温度范围和首选环境。某些弹性体是为了防止排气而生产的,包括Genuine Viton®硅胶PTFEFFKM

快速气体减压

所见现象:整个 O 形圈表面可能会出现裂纹、气泡和深切口。在最坏的情况下,O 形圈会完全被吹坏。

原因:当 O 形圈长时间暴露在高压和高温的气体中时,气体会被吸入并包含在弹性体内。一旦压力快速下降,气体就会从 O 形圈材料中冲出,导致裂纹和气泡

如何预防:建议使用快速气体减压 (RGD) O 形圈,其硬度为 Viton® 90 和 95。

螺旋失效

所见:O 形环外表面周围有深的对角切口。

原因:在动态应用中甚至在安装之初的扭转都会在 O 形圈上造成螺旋痕迹。在动态应用中,高摩擦、缺乏O 形圈润滑表面不一致时可能会发生螺旋。

如何预防:改用硬度更高的 O 形圈有助于避免在应用中发生扭曲。另一种解决方案是使用X 形环(也称为四边形环) ,其使密封表面加倍并防止螺旋失效。

热降解

所见:O 形圈表面出现圆形裂纹。

原因:环境温度超过O型圈的温度范围。较高的热量会提高硬度并降低弹性,从而导致硬化的弹性体出现可见的裂纹。

如何预防:在应用中使用之前验证 O 形圈化合物的温度范围。评估O 形圈化合物的规格表,以确定不同材料的温度范围,以及首选和非首选的使用环境。

热挤压

所见现象: 在 O 形圈表面上可以观察到咬边或褶皱边缘。如果同样处于高压环境中,O 形圈接收较低压力的一侧可能会出现挤压现象。

原因:较高的温度(高于 O 形圈设计承受的温度)会导致 O 形圈挤出并填充到间隙中。

如何预防:还应评估O 形圈凹槽设计,以确保 O 形圈不会受到过多挤压,特别是当较高温度会挤出材料填充压盖时。检查O 形圈化合物规格表并评估不同材料的温度范围,以及首选和非首选的使用环境。

紫外线降解

所见现象:O 形圈表面有变色斑点。在某些情况下,长时间暴露会导致开裂和断裂。

原因:紫外线在其短波长内携带高能量,可以控制 O 形圈的成分。长时间暴露会产生破坏性影响,从而导致密封泄漏。

如何预防:建议使用黑色EPDM O 形圈Viton® O 形圈以抵抗紫外线。

需要额外帮助吗?

要针对数千种化学品交叉检查最佳 O 形圈化合物,请查看化学兼容性交互式工具。要查看我们的 O 形圈材料规格表库,请访问化合物页面。要查看开发 O 形圈凹槽的指南,请参阅 O 形圈凹槽设计页面。要浏览 O 形圈尺寸确定和安装中使用的工具,请单击附件页面。如需任何其他信息或索取报价,请在我们的“联系我们”页面上提交表格,或直接致电我们的销售团队:832-448-5550。