A tömörítő tömítés meghibásodásának okai

1. Telepítési eljárások

• Tárolási károk: öregedés (hő, napfény vagy sugárzás); torzulás (rossz támogatás, nagy terhelés).
• Súrlódási sérülések: nem egyenletes gördülés vagy csavarodás, vagy kenés nélküli csúszás okozta kopás.
• Vágás éles szélekkel: Nem megfelelő kúpos a sarkokon, éles szélek a nyílásokon, tömítőhornyok stb.
• A kenés hiánya.
• A szennyeződések jelenléte.
• Nem megfelelő szerelőeszközök használata.

2. Működési tényezők

• Nem megfelelő feladatmeghatározás: A folyadékok összetétele, normál munkakörülmények vagy átmeneti körülmények.
• Tömítés leválása a nyomásváltozások miatti lokális gördülés miatt.
• Extrudálás a tömítés kitágulása miatt (duzzadás, termikus, robbanásveszélyes dekompresszió) vagy összenyomódás következtében.
• A túl rövid dekompressziós idő hólyagosodáshoz vezet.
• Kopás és szakadás a nem megfelelő kenés miatt.
• Nyomásingadozás miatti kopási sérülések.

3. Élettartam

Normál működés közben a polimer tömítés élettartamát az öregedés és a kopás korlátozza. A hőmérséklet, az üzemi nyomások, a ciklusok száma (forgás, csúszás, mechanikai igénybevétel) és a környezet befolyásolja a teljes élettartamot. Az öregedés lehet fizikai jelenség, például maradandó deformáció, vagy a környezetben lévő vegyi anyagokkal való reakció eredménye. A kopást a tömítés egy másik felülethez való dörzsölődése okozhatja dinamikus alkalmazásoknál, vagy erős nyomásingadozások statikus alkalmazásoknál. A kopásállóság általában a tömítőanyag keménységének növekedésével nő. A fémrészek korróziója és a felület kenésének hiánya növeli a kopás mértékét.

4. Minimális és maximális hőmérséklet

Az elasztomerek tömítőképessége erősen csökken, ha a hőmérséklet az ajánlott hőmérsékletnél alacsonyabb, a rugalmasság elvesztése miatt. Az alacsony hőmérsékletű tulajdonságok fontos szerepet játszhatnak az elasztomer tömítések kiválasztásának folyamatában a tenger alatti alkalmazásokhoz hideg óceánokban. Magas hőmérsékleten felgyorsul az öregedés. Az elasztomerek maximális hőmérséklete 100 és 300°C között változik. A 300°C körül üzemeltethető elasztomerek általában gyenge általános szilárdsággal és kopásállósággal rendelkeznek. A tömítés kialakításánál helyet kell hagyni az elasztomer hőmérséklet-emelkedés miatti tágulásához (a tömítőanyagok hőtágulása körülbelül egy nagyságrenddel nagyobb, mint az acéloké).

5. Nyomás

A tömítésre kifejtett nyomás a tömítés maradandó deformálódását (kompressziós készlet) eredményezheti. A tömörítési készletet korlátozni kell a szivárgásmentes működés érdekében. Egy másik probléma, amely magas nyomáson felmerülhet, az elasztomer térfogatának duzzadása (10-50%) a környezetből származó kútfolyadékok felszívódásával. A korlátozott duzzadás elfogadható, ha a tömítés kialakítása ezt lehetővé tette.

6. Nyomáskülönbségek

Az elasztomernek kiváló extrudálási ellenállással kell rendelkeznie, ha nagy nyomáskülönbség van a tömítésen. Az extrudálás a leggyakoribb oka a nagynyomású tömítések meghibásodásának magas hőmérsékleten. A tömítés extrudálási ellenállása a keménységének növelésével növelhető. A keményebb tömítések nagyobb beavatkozást és összeszerelési erőt igényelnek a hatékony tömítéshez. A lezárt rést a lehető legkisebbre kell alakítani, ami szűk tűrést igényel a gyártás során.

7. Nyomásciklusok

A nyomásciklusok az elasztomer lebomlásához vezethetnek robbanásszerű dekompresszió következtében. Az elasztomer sérülésének súlyossága a tömítőanyagon jelenlévő gázok összetételétől és attól függ, hogy milyen gyorsan változik a nyomás. A homogénebb elasztomer anyagok (pl. Viton) jobban ellenállnak a robbanásveszélyes dekompressziónak, mint az elasztomerek (például Kalrez és Aflas), amelyek általában sok kis üreget tartalmaznak. A dekompresszió főként gázliftes alkalmazásoknál fordul elő. Ha nyomásciklusok fordulnak elő, kívánatos egy szoros tömítés, mert ez korlátozza a tömítés felfújódását a dekompresszió során. Ez a követelmény ütközik a tömítés hőtágulásának és duzzadásának szükségességével. Dinamikus alkalmazásokban a szoros tömítés az elasztomer kopását vagy megtapadását okozhatja.

8. Dinamikus alkalmazások

Dinamikus alkalmazásokban a tömítés súrlódása a forgó vagy oda-vissza mozgó (csúszó) tengellyel az elasztomer kopását vagy extrudálását okozhatja. Csúszó tengelynél a tömítés elgurulása is előfordulhat, ami könnyen sérülést okozhat. Az igényes helyzet a nagy nyomás és a dinamikus alkalmazás kombinációja. A tömítés extrudálási ellenállásának javítása érdekében gyakran növelik a keménységét. A nagyobb keménység azt is jelenti, hogy nagyobb zavaró és összeszerelési erőkre van szükség, amelyek nagyobb súrlódási erőket eredményeznek. Dinamikus alkalmazásoknál a tömítés duzzadását 10-20%-ra kell korlátozni, mivel a duzzadás a súrlódási erők növekedéséhez és az elasztomer kopásához vezet. A dinamikus alkalmazások egyik fontos tulajdonsága a nagy rugalmasság, azaz a mozgó felülettel való érintkezés képessége.

9. Pecsétülés kialakítása

A tömítés kialakításának lehetővé kell tennie az elasztomer olajban és gázban való (10-60%) duzzadását. Ha nincs elég hely, akkor a tömítés kinyomódik. Egy másik fontos paraméter az extrudálási rés mérete. Nagy nyomáson csak nagyon kis extrudálási hézagok megengedettek, ami szűk tűréseket tesz szükségessé. Számos esetben extrudálásgátló gyűrűk alkalmazhatók. Az ülés kialakításánál figyelembe kell venni a tömítés beépítési követelményeit is. A szerelés során a rugalmas nyúlás (nyúlás) nem eredményezhet maradandó deformációt, és az elasztomer nem sérülhet meg az éles sarkoktól. Érdemes megjegyezni, hogy a tömszelence-tömítések eleve biztonságosak, mivel a tömítés nem nyúlik meg a beszerelés során, ami a dugattyús tömítések esetében jellemző. Másrészt a tömszelence-tömítések gyártása nehezebb, és nehezen hozzáférhetők tisztítás és tömítéscsere céljából.

10. Kompatibilitás szénhidrogénekkel, CO2-vel és H2S-vel

A szénhidrogének, CO2 és H2S behatolása az elasztomerbe duzzadt. A szénhidrogének által okozott duzzanat a nyomás, a hőmérséklet és az aromás tartalom növekedésével növekszik. A visszafordítható térfogatnövekedés az anyag fokozatos lágyulásával jár együtt. Az olyan gázok, mint a H2S, CO2 és O2 által okozott duzzanat a nyomással növekszik és a hőmérséklettel enyhén csökken. A tömítés megduzzadását követő nyomásváltozások a tömítés dekompressziós károsodását okozhatják. A H2S reakcióba lép bizonyos polimerekkel, ami a tömítőanyag térhálósodását és így visszafordíthatatlan megkeményedését eredményezi. Az elasztomerek károsodása a tömítési tesztek során (és esetleg a használat során is) általában kisebb, mint a merítési teszteknél, valószínűleg a tömítési üreg kémiai támadásokkal szembeni védelme miatt.

11. Kompatibilitás kútkezelő vegyszerekkel és korróziógátlókkal

A korróziógátlók (aminokat tartalmazó) és a kezelő folyadékok nagyon agresszívak az elasztomerekkel szemben. A korróziógátlók és a kútkezelő vegyszerek összetett összetétele miatt az elasztomer ellenállását teszteléssel célszerű meghatározni.

A Vigor sok éves ipari tapasztalattal rendelkezik a befejező szerszámok gyártásában és gyártásában, amelyek mindegyike az API 11 D1 szabványoknak megfelelően lett megtervezve, gyártva és értékesítve. Jelenleg a Vigor által gyártott csomagológépeket a világ jelentősebb olajmezőin használják, és a helyszíni vásárlók visszajelzései nagyon jók, és minden ügyfél hajlandó további együttműködésre velünk. Ha érdekli a Vigor csomagológépei vagy egyéb olaj- és gázipari fúrási és befejezési naplózó eszközei, kérjük, ne habozzon kapcsolatba lépni a Vigor professzionális műszaki csapatával, hogy a legprofesszionálisabb műszaki támogatást és a legjobb minőségű termékeket kaphassuk.