Koszyk:Ilość produktów:
Wartość zamówienia:
0
0,00 zł
Do darmowej wysyłki brakuje:
100,00 zł
W artykule znajdziesz pełne, eksperckie omówienie zjawiska parcenia uszczelnień, jego siedmiu najczęstszych przyczyn oraz praktycznych sposobów eliminacji problemu. Tekst powstał na podstawie doświadczeń z przemysłu, hydrauliki, utrzymania ruchu, diagnostyki technicznej oraz pracy z materiałami elastomerowymi. Dzięki temu stanowi kompleksowy przewodnik, który pozwala nie tylko zrozumieć, dlaczego uszczelnienia parcieją, ale przede wszystkim nauczyć się, jak wydłużyć ich żywotność w trudnych warunkach eksploatacyjnych.
Uszczelnienia techniczne, takie jak o-ringi, simmeringi, uszczelniacze hydrauliczne, manżety, pierścienie osadcze i wargi uszczelniające, są wykonane z elastomerów. Materiały te muszą zachować elastyczność, odporność na ciśnienie, zdolność odkształcenia i powrotu do pierwotnego kształtu, a także wytrzymałość chemiczną. Elastomery jednak mają naturalną podatność na starzenie. Wysoka temperatura, działanie tlenu, ozonu, promieniowania UV, chemikaliów i tarcia sprawiają, że polimery tracą swoje właściwości. Stają się twarde, kruche i pokrywają się siecią drobnych pęknięć, które pogłębiają się podczas pracy. Ten proces właśnie określamy jako parcenie.
W praktyce utrzymania ruchu parcenie jest jedną z głównych przyczyn wycieków, utraty ciśnienia, uszkodzeń łożysk, awarii pomp oraz zatarć w maszynach przemysłowych. Najczęściej parcieją uszczelnienia wykonane z popularnych mieszanek NBR, ponieważ nie są one odporne na wysoką temperaturę, ozon i agresywne media. Jednak nawet FKM czy PTFE mogą ulec degradacji, jeśli warunki pracy przekroczą dopuszczalne normy.
Temperatura jest najważniejszym czynnikiem wpływającym na tempo starzenia elastomerów. Każde 10 stopni powyżej temperatury nominalnej skraca żywotność uszczelnienia nawet o połowę. W praktyce oznacza to, że uszczelnienie projektowane na 90 stopni zacznie tracić elastyczność już przy 100–110 stopniach. Przy częstych skokach temperatur proces niszczenia przyspiesza jeszcze bardziej.
Mechanizm degradacji cieplnej polega na rozrywaniu wiązań polimerowych. Elastomer traci zdolność rozciągania, staje się twardy, zbity i podatny na pękanie. Najbardziej narażone na temperaturę są NBR i EPDM. Wytrzymalsze są FKM oraz PTFE, które zachowują swoje właściwości nawet przy 200–250 stopniach.
Najczęstsze sytuacje, które prowadzą do przegrzania uszczelnienia to:
Aby wyeliminować problem, należy dobierać materiał odpowiedni do warunków cieplnych, stosować smary o stabilności termicznej, kontrolować temperaturę pracy i unikać przeciążania maszyny. W wielu przypadkach stosuje się specjalne o-ringi FKM lub PTFE, które oferują trwałość nawet przy ekstremalnych temperaturach.
Jeśli uszczelnienie pracuje w kontakcie z medium, z którym nie jest zgodne chemicznie, bardzo szybko ulega degradacji. Może pęcznieć, twardnieć lub rozpadać się na warstwowe płatki. W praktyce utrzymania ruchu to częsty problem, ponieważ wielu użytkowników dobiera uszczelnienia wyłącznie na podstawie wymiarów, ignorując media procesowe.
Najczęstsze reakcje chemiczne prowadzące do parcenia to:
Aby wyeliminować problem reakcji chemicznych, konieczne jest porównanie materiału uszczelnienia z tabelami odporności chemicznej. Producenci uszczelnień technicznych publikują obszerne zestawienia, które precyzyjnie określają, jakie media są kompatybilne z NBR, FKM, PTFE, EPDM i poliuretanem. W trudnych warunkach najczęściej stosuje się PTFE lub FKM, które wykazują bardzo szeroką odporność chemiczną.
Parcenie może zostać zapoczątkowane już podczas montażu. Elastomery są wrażliwe na zarysowania, skręcanie, nadmierny docisk i przeciągnięcie po ostrych krawędziach. Nawet małe uszkodzenie powierzchni wargi uszczelniającej może podczas pracy przekształcić się w sieć mikropęknięć, które po kilku cyklach pracy prowadzą do całkowitego rozszczelnienia układu.
Najczęstsze błędy montażowe to:
Aby uniknąć błędów montażowych, stosuje się narzędzia plastikowe lub teflonowe, preparaty montażowe, prowadnice ochronne na krawędzie oraz dedykowane ślizgi. Montaż w czystym środowisku i zachowanie ostrożności podczas instalacji mają kluczowe znaczenie dla żywotności uszczelnień.
Uszczelnienia projektowane są do określonego zakresu ciśnienia. Kiedy wartość ta zostaje przekroczona, materiał zaczyna się deformować. Wysokie ciśnienie wywołuje trwałe odkształcenie wargi uszczelniającej, co prowadzi do jej twardnienia i pękania. W urządzeniach hydraulicznych uszczelnienia są szczególnie narażone na takie zjawiska, zwłaszcza w układach o dynamicznych zmianach ciśnienia.
Skutki nadmiernego ciśnienia to:
Rozwiązaniem jest stosowanie uszczelnień ciśnieniowych, pierścieni podporowych i materiałów o wyższej odporności mechanicznej. W układach hydraulicznych standardem są poliuretany i elastomery specjalistyczne o podwyższonej wytrzymałości.
Elastomery są podatne na reakcje foto-chemiczne. Ozon oraz promieniowanie UV rozrywają ich strukturę molekularną, powodując powstawanie drobnych, równoległych pęknięć, które szybko się powiększają. Najbardziej wrażliwe na ozon są mieszanki NBR, które w bezpośrednim kontakcie z powietrzem o wysokim stężeniu ozonu potrafią popękać w ciągu kilku tygodni.
Najczęstsze sytuacje przyspieszające starzenie atmosferyczne to:
Aby temu zapobiec, uszczelnienia przechowuje się w zamkniętych opakowaniach, w ciemnych i chłodnych pomieszczeniach. W środowisku narażonym na ozon stosuje się elastomery odporne na utlenianie, takie jak EPDM czy FKM.
Smar pełni ważną rolę w pracy uszczelnienia. Zmniejsza tarcie, zapewnia chłodzenie oraz stabilizuje warunki w strefie kontaktu uszczelnienia z wałem. Jeśli smar jest niewłaściwy, zanieczyszczony lub jest go zbyt mało, tarcie szybko rośnie, powodując przegrzewanie. Przegrzany elastomer traci elastyczność i zaczyna pękać.
Parcenie spowodowane brakiem smaru występuje najczęściej w simmeringach pracujących na wałach obrotowych. Jeżeli warga uszczelniająca pracuje na sucho, tarcie jest tak duże, że materiał ulega uszkodzeniu już podczas pierwszych godzin eksploatacji.
Aby uniknąć problemów, stosuje się smary odporne na temperaturę, dopasowane do prędkości obrotowych oraz kompatybilne z materiałem uszczelnienia. W wielu urządzeniach stosuje się również systemy centralnego smarowania, które gwarantują stały dopływ smaru do punktu styku.
Uszczelnienia zaczynają starzeć się już w magazynie. Jeśli są przechowywane w nieodpowiednich warunkach, tracą elastyczność jeszcze przed montażem. To sprawia, że nawet nowe uszczelnienie może parcieć w krótkim czasie po instalacji.
Najczęstsze błędy magazynowe to:
Aby temu zapobiec, należy magazynować uszczelnienia w chłodnych, ciemnych pomieszczeniach, w oryginalnych opakowaniach, z dala od urządzeń elektrycznych i substancji chemicznych.
Parcenie często nie jest widoczne od razu. W wielu przypadkach pierwsze objawy mają charakter funkcjonalny, a dopiero później pojawiają się pęknięcia. Wczesne wykrycie parcenia pozwala uniknąć wycieku i uszkodzeń łożysk.
Najczęstsze objawy parcenia to:
Po demontażu uszczelnienia widoczne są drobne pęknięcia, sieć mikrospękań, kruszenie i brak sprężystości.
Żywotność uszczelnień można znacznie wydłużyć poprzez przestrzeganie kilku kluczowych zasad technicznych. Najważniejsze to:
Najczęściej trwałość uszczelnienia poprawia się poprzez zamianę materiału. Zwykły NBR zastępuje się FKM, gdy temperatura lub chemia przekracza możliwości kauczuku nitrylowego. W aplikacjach najbardziej wymagających stosuje się PTFE, które jest odporne niemal na wszystko, choć wymaga większej precyzji montażowej.
W przemyśle ciężkim uszczelnienia pracują w warunkach, które wielokrotnie przekraczają możliwości klasycznych elastomerów. Górnictwo, hutnictwo, cementownie, energetyka, przemysł chemiczny i hydraulika siłowa to środowiska, w których wysoka temperatura, pył, chemikalia, wibracje i ciśnienie działają jednocześnie. W takich przypadkach stosuje się uszczelnienia wykonane z FKM, PTFE, poliuretanu, EPDM lub mieszanek wieloskładnikowych o podwyższonej odporności.
Specjalistyczne uszczelnienia stosowane w trudnych warunkach często mają:
W wielu zakładach wdrażane są procedury konserwacyjne, które obejmują regularne kontrole stanu uszczelnień, analizę smarów i monitorowanie temperatury pracy. Dzięki temu udaje się wykryć oznaki starzenia elastomeru na wczesnym etapie i wymienić uszczelnienia, zanim doprowadzą do poważnej awarii.
Parcenie uszczelnień technicznych jest zjawiskiem powszechnym i wynika przede wszystkim z nieprzystosowania materiału do warunków pracy. Wysoka temperatura, agresywne media, błędy montażowe, nadmierne ciśnienie, ozon, brak smarowania oraz nieprawidłowe przechowywanie to siedem głównych czynników, które prowadzą do szybkiej degradacji elastomerów. Aby wyeliminować problem, konieczne jest świadome dobieranie materiałów, kontrola warunków eksploatacyjnych oraz stosowanie dobrych praktyk montażowych i magazynowych.
Odpowiednio dobrane i prawidłowo zamontowane uszczelnienia mogą pracować tysiące godzin bez żadnych oznak zużycia. Tylko wiedza techniczna, regularne inspekcje i dbałość o detale pozwalają osiągnąć taką trwałość i zapewnić bezpieczną oraz wydajną pracę maszyn w każdym środowisku.
Zobacz koszyk
idź do kasy