Предельные температуры резиновых уплотнений

Диапазон рабочих температур должен приниматься во внимание при проектировании, изготовлении и эксплуатации резиновых уплотнений. Приводимые в технической литературе и специализированных справочниках информация о предельных рабочих температурах резины основана на достаточно продолжительном сроке службы. Однако следует отметить, что некоторые жидкости разлагаются при температуре ниже максимальной предельной температуры эластомера, поэтому для уплотнительной системы необходимо учитывать температурные пределы как для самого уплотнения, так и для рабочей жидкости. При неудовлетворительной совместимости материала уплотнения с рабочей средой повышение температуры существенно снижает его надежность и долговечность в эксплуатации. Потеря герметичности при низких температурх может быть связана также с химическим воздействием жидкости, вызывающим усадку уплотнительного резинового кольца или манжеты.

Резины для высоких температур

Фторкаучуки [FPM] являются наиболее часто используемыми материалами для уплотнений, работающих при высоких температурах. Испытания уплотнительных изделий, изготовленных из этих эластомеров, демонстрируют срок службы до 700...1000 часов при температуре воздуха около +200 градусов Цельсия. С повышением экстримальной температуры до +230 градусов Цельсия предельный срок службы уменьшается до 300 часов.

Влияние на работу уплотнения параметров окружающей (рабочей) среды должно быть обязательно учтено. В присутствии водяного пара фторкаучуки, как правило, имеют склонность к потере эластичности. В этих условиях эксплуатации рациональным решением является применение резиновых деталей на основе этилен-пропиленового каучука [EPM / EPDM].

Испытания на долговечность уплотнений из силиконовой резины [VMQ] подтверждают, что они обладают большей стойкостью к воздействию высокой температуры по сравнению с фторкаучуком, однако это справедливо для испытуемых образцов только при обеспечении необходимой циркуляции воздуха для их охлаждения.

Нитрильные резины [NBR / HNBR] обладают достаточно высокой термической и химической стойкостью в нефтепродуктах, имеют хорошие показатели износостойкости и применимы для уплотнений подвижных соединений. Некоторые модификации этих эластомеров способны выдерживать температуры до +135 градусов Цельсия при работе на воздухе, в маслах и нефтепродуктах.

Резины для низких температур

С понижением температуры уплотнения теряют свои эластичные свойства. При дальнейшем снижении температуры ниже нуля градусов Цельсия уплотнители начинают затвердевать и становятся хрупкими как стекло. При отсутствии предельных механических нагрузок и последующем повышении температуры до нормальных значений резины восстанавливают свои первоначальные свойства. Возможная небольшая компенсация ухудшения этих характеристик резин при отрицательных температурах может наблюдаться при работе в жидкостях, которые вызывают некоторое разбухание или размягчение материала. На практике уплотнения из резины для неподвижных соединений могут применяться ниже минимальной предельной температуры для данного эластомера.

Для низкотемпературных условий следует выбирать силиконовую или фторсиликоновую резину, однако эти материалы имеют неудовлетворительную стойкость к механическому износу, что следует учитывать при конструировании и модернизации уплотнений. Поэтому для низких температур рациональный выбор делают в пользу резин на основе этилен-пропилен-диенового каучука [EPDM] или специальных нитрильных резин [Low NBR].

Реальные значения сроков службы резиновых уплотнителей при отрицательных температурах зависят от особенностей конструкции уплотнения, условий эксплуатации и параметров рабочей среды.